【正文】 狀巖溶為主，富水性弱。在水平方向上富水性受區(qū)域構造的控制，一般補給區(qū)富水性較弱，徑流區(qū)逐步變強，～m。在斷裂帶和向斜軸部富水性明顯增大，～ L/sm。在離石附近區(qū)域水位標高810m左右，高出10號煤層頂板，對10號煤層有頂突補給的可能。值的注意的是：上馬家溝組上段有80100m厚的石灰?guī)r、泥灰?guī)r互層，峰峰組下段有40余米厚的泥灰?guī)r，這些泥灰?guī)r有相對的隔水作用，有可能使巖溶水呈層間水存在，形成上層滯水，使水位高于區(qū)域水位，如喬家灣附近的14號孔，在打到上馬家溝組上段時，而終孔到下馬家溝組上段時，水位相差近50m，但上部水量很小，據(jù)抽水試驗資料；， L/sm，而上下馬家溝組含水段， L/sm。3．碎屑巖類裂隙含水層組本含水層組包括了石炭系和二疊系所有的含水層。①石炭系太原組碎屑夾碳酸巖巖溶裂隙含水層：巖性為石灰?guī)r(LLL1)組成，彼此之間隔以泥巖及少量砂巖。～m，～，～，富水性弱—強，水質屬重碳酸鹽—硫酸鹽型，為軟的淡水。②二疊系山西組砂巖裂隙含水層巖性為砂巖、泥巖、砂質泥巖，富水性弱。～m，～，～，水質屬重碳酸鹽—氯化物型為硬的淡水。③二疊系上、下石盒子組砂巖裂隙含水層巖性主要由砂巖組成，易風化，裂隙發(fā)育，富水性弱，在溝谷中泉水出露較多，～m，～?！瑸橹靥妓猁}—硫酸鹽，為軟的淡水。4．松散巖類孔隙含水層組主要是指分布于三川河及其主要支流河谷中的第四系沖洪積砂礫巖層，一般厚度3～5m，局部稍厚，富水地段單井出水量500～1500t/d。第三系上新統(tǒng)底礫巖，呈半膠結狀態(tài)，厚度5～10m，主要分布于溝谷中，富水性弱，～，～。5．全新統(tǒng)沖積礫石含水層分布于三川河河谷中，透水性強，含較豐富的潛水，水位多在10m以內，流量20～35L/s，水質屬重碳酸鹽—氯化物型，微硬的淡水。（三）井田主要隔水層本溪組泥巖、砂質泥巖、鋁土均是良好的隔水層。另外，各個含水層之間的泥巖及砂質泥巖等亦是良好的隔水層。（四）地下水的補、徑、排條件1．奧陶系巖溶水奧陶系巖溶水屬柳林泉域，大氣降水和地表水的入滲是其主要補給來源。石灰?guī)r裸露區(qū)分布在向斜兩翼，裸露面積較大，且節(jié)理裂隙發(fā)育，入滲條件良好，大氣降水通過裸露石灰?guī)r入滲補給巖溶水。地表水的入滲補給，主要是石灰?guī)r作為河床基底時，河谷地表水的入滲補給巖溶水。如：東川河喬家灣以東，南川河朱家店以南，北川河大武至楊會地段等。據(jù)1985年省勘察院編寫的《山西省離石縣城市供水地下水資源調查》報告，在中陽離石向斜北段“大武楊家會”一帶，松散層直接覆蓋于奧陶系石灰?guī)r之上，北川河通過松散層下滲補給巖溶水，入滲率為25%。另外，在大武楊家會一帶，在河谷同—含水層中上游潛水水位明顯低于下游水位，可見松散層孔隙水通過與石灰?guī)r接觸面補給巖溶水。巖溶水的徑流主要受邊界條件和地質構造的控制，在接受大氣降水和地表水補給后，從向斜兩翼順層流向向斜軸部，進而沿主逕流帶即向斜軸傾伏方向運動，從南北兩個方向匯集于金羅一帶后，繞過王家會背斜末端向排泄區(qū)柳林泉排泄。2．石炭系、二疊系裂隙水該含水層組的補給主要是來自大氣降水和河流及河谷松散層的有限下滲補給。地下水一般順地層沿傾向方向運移，在溝谷切割深處以泉的形式排出地表。另外，煤礦的人工開采是又一排泄途徑。3．第四系及第三系孔隙水主要是大氣降水和地表水的入滲補給，河谷松散層孔隙水與地表水聯(lián)系密切。第三系含水層經短距離的逕流后，一般以泉的形式排泄于溝谷中，另外則是人工開采排泄。本井田位于中陽—離石向斜中段東側，北川河以東，東川河以北，奧陶系巖溶水的徑流區(qū)。（五）礦井充水因素分析地表水對礦井開采的影響井田內無地表水，在井田外西側有北川河通過，河床基底為二疊系下石盒子組，巖性為砂巖、泥巖互層，現(xiàn)河床已用水泥硬化，滲透性較差，正常情況下對煤層開采不會造成直接的補給。井田內無河流，但溝谷較發(fā)育，雨季時有短暫洪水泄流均匯入北川河，溝谷中季節(jié)性水流情況不詳，建議礦方及時與當?shù)厮牟块T溝通，獲取詳細資料以保證礦井工業(yè)場地的安全性。構造對煤層開采的影響井田內未發(fā)現(xiàn)大的斷裂構造，在井田西南部有一個軸向北西的背斜，井田西部遇到兩條落差2～3m的正斷層及1個陷落柱，均未發(fā)現(xiàn)突然涌水現(xiàn)象，但斷層、陷落柱均有可能溝通各含水層之間的水力聯(lián)系，特別是今后煤層開采的進一步破壞，更有利于這種溝通的實現(xiàn)，在今后的建井及生產中一定要重視對斷層及陷落柱的發(fā)現(xiàn)和研究，防止淹礦事故的發(fā)生。采空區(qū)水對煤層開采的影響1）井田內采空區(qū)水對煤層開采的影響①山西呂梁離石泰寧煤業(yè)有限公司原名為王家溝煤礦，該礦1972年計劃開采10號煤，打了一豎井，當井筒穿過太原組第二層石灰?guī)r(L4)后，因涌水量過大而停工，當時井筒涌水量達3840m3/d。1981年在開采4號煤過程中，由于與該豎井溝通，使原礦坑涌水量大增，用4臺3寸泵集中排水也無濟于事，因而被迫停采九年，1989年水量突然減小，水位降低，立井涌水量僅200m3/d，水位埋深由原28m降至70余m。2008年10號煤層掘進巷道正常礦井涌水量500m3/d，最大涌水量600m3/d。4號煤的礦坑涌水量也相應減小，1990年后又重新恢復生產，兼并前礦井涌水量為30～50m3/d。井田內采（古）空區(qū)在西南角與永德煤業(yè)采（古）空區(qū)相連，其采空區(qū)積水由永德煤業(yè)排出，現(xiàn)采空區(qū)內無積水。井峒東側19941996年采空區(qū)內有積水,積水量6243m3,北部19981999年及19992000年采空區(qū)內有積水, 積水量24009m3；19982000年采空區(qū)內有積水, 積水量29177m3；20022004年采空區(qū)內有積水, 積水量43142m3。②山西恒安益煤業(yè)有限公司現(xiàn)開采4號煤層，礦坑水主要來自主立井井筒中松散層與基巖的接觸部位。正常生產中，開采工作面一般干燥無水，礦井涌水量為8～10m3/d。有四處采空區(qū)內有積水，積水量約21585m3。③山西呂梁離石菁蒿焉煤業(yè)有限公司兼并前開采4號煤層，礦坑水主要來自井筒中松散層與基巖的接觸部位。正常生產中，開采工作面一般干燥無水，礦井涌水量為4～8m3/d。有二處采空區(qū)內有積水，積水量約3878m3。兼并重組各礦井采空區(qū)積水情況詳見表2111。綜上所述，4號煤層現(xiàn)有積水約128034m3，井田內4號煤層還分布有大量采空區(qū)，多數(shù)已密閉，密閉時采空區(qū)內未發(fā)現(xiàn)積水，由于導水裂隙帶溝通上部含水層或上部采空區(qū)，隨著時間的推移，采空區(qū)內會積聚一定量的水，建議該礦在采空區(qū)附近及下部煤層開采時，一定要提前進行探測和疏排，堅持“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原則，密切注視井下水文地質條件變化和隱伏斷層等構造現(xiàn)象的出現(xiàn)，對井下逐日排水量作好觀測、記錄，若發(fā)現(xiàn)異常，立即采取有效措施，防止水害發(fā)生。表2115 4號煤層積水量計算表 煤礦名稱積水區(qū)編號積水位置積水面積S(m2)采厚M(m)煤層傾角α(176。)充水系數(shù)K積水量Q(m3)積水范圍確定依據(jù)菁蒿焉煤業(yè)Ⅰ2005年采空區(qū)10151162643采空區(qū)低洼處Ⅱ2003年采空區(qū)4741161235采空區(qū)低洼處恒安益煤業(yè)Ⅲ2006年采空區(qū)327731111370采空區(qū)低洼處Ⅳ2008年67月采空區(qū)559152544采空區(qū)低洼處Ⅴ2008年35月采空區(qū)700453187采空區(qū)低洼處Ⅵ1999年采空區(qū)1434844484采空區(qū)低洼處泰寧煤業(yè)Ⅶ19982000年采空區(qū)61750329177采空區(qū)低洼處Ⅷ19981999年、19992000采空區(qū)51911324009采空區(qū)低洼處Ⅸ19941996年采空區(qū)2423786243采空區(qū)低洼處Ⅹ20022004年采空區(qū)123980343142采空區(qū)低洼處小計336486128034計算公式Q=K*S*M/COSα2）相鄰礦井采空區(qū)水對本礦煤層開采的影響本礦南部與山西呂梁離石永德煤業(yè)有限公司相鄰，東部、北部、西部均無相鄰礦。山西呂梁離石永德煤業(yè)有限公司采空區(qū)積水情況敘述如下：井田內4號煤層已大面積采空, 該礦西北部古空區(qū)與永聚煤業(yè)采空區(qū)相通，該礦1999年針對本礦北部采空區(qū)積水進行了排放，排放量大約10萬m3，并在井田北部采空區(qū)主水倉北部留有排水孔，排水量為2～5m3/h，總回風大巷排水量為3～5m3/h，東北部采空區(qū)排水量為3～4m3/h，南部1986～1990年采空區(qū)在低洼地帶有積水，積水面積約67279m2，積水量約12785m3。19971999年采空區(qū)內有積水，積水面積約24067m2，積水量約2542m3。東部2006年采空區(qū)積水面積約15070m2，積水量約4825m3。20072008年采空區(qū)積水面積約13366m2，積水量約4280m3。綜上， 4號煤層現(xiàn)有積水約24432m3，其采空區(qū)均位于永聚煤業(yè)井田的下山部位，其積水對永聚煤業(yè)影響較小。奧灰?guī)r溶水奧灰水位標高805m811m，低于井田內6號煤層底板標高，奧灰水對井田內6煤層開采無影響。井田內10號煤層井田西部邊界處最低底板標高800m，低于奧灰?guī)r溶水水位標高(805m)5m，屬帶壓開采煤層，帶壓范圍極小，現(xiàn)利用突水系數(shù)來計算井田內10號煤層最低點的突水系數(shù)：突水系數(shù)計算公式:Ts=P/M式中：Ts——突水系數(shù) MPa/m；P——底板隔水層承受的水頭壓力 MPa/m；M——底板隔水層厚度 m。10號煤層突水系數(shù)：Ts=(805800+)103/=(MPa/m)。井田內各層間含水層水對煤層開采的影響井田內第四系松散層含有一定量孔隙水，其孔隙水量、水位雖季節(jié)變化明顯。下石盒子組、山西組、太原組中均含有層間砂巖裂隙水，除太原組L4灰?guī)r含水層富水性中等外，其余各含水層富水性弱。現(xiàn)根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》導水裂隙帶公式計算10號煤層開采所產生的導水裂隙帶高度。10號煤層頂板屬堅硬巖石，計算公式為：H=式中：H——導水裂隙帶高度m；M—— 煤層厚度m。按上述公式計算時，采用的M數(shù)據(jù)如下：～，～?！?。井田內溝谷較發(fā)育，西部邊界靠近北川河，4號煤層距地表較近，導水裂隙帶局部可達地表，在今后開采中一定不能輕視地表水對煤層開采的影響，煤層巷道開采到此處時，要注意煤層頂板裂隙滲水情況的變化，避免地表水直接滲入井下影響煤層開采，由此為確保安全按要求預留煤層保安煤柱?！?6號煤層開采后的導水裂隙帶將延伸到4號煤層,4號煤層采空區(qū)積水及上覆含水層中的水均會對6號煤層的開采造成影響。～,故10號煤層開采后的導水裂隙帶會溝通10號煤層以上的含水層及4號煤層的采空區(qū)、古空區(qū),因此4號煤層采空區(qū)、古空區(qū)積水是開采10號煤層一大隱患,建議該礦在開采10號煤層前對4號煤層采空區(qū)、古空區(qū)積水進行探放。另外，對 10號煤層以上的含水層富水性進一步探查，確保生產安全。（六）礦井水文地質類型井田內4號煤層直接充水含水層為山西組砂巖裂隙含水層組，屬弱富水性含水層。據(jù)兼并前井田內各礦井開采情況，礦井涌水量均不大，現(xiàn)保留礦井恒安益煤業(yè)4號煤層實際生產能力為9萬t/a，礦井正常涌水量8m3/d，雨季最大約10m3/d。4號煤層采空區(qū)共有積水128034m3。井田內10號煤層直接充水含水層為太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層組，屬弱富水性含水層。井田內泰寧煤業(yè)回風立井掘至10號煤層下5m，現(xiàn)排水500～600m3/d，井田北部菁蒿焉煤業(yè)10號煤層井下巷道已貫通，現(xiàn)井下無水。井田外南部開采10號煤層的七里灘村煤礦，實際生產能力9萬t/a，現(xiàn)礦坑正常涌水量為43m3/d，最大涌水量為113m3/d。10號煤層開采后的導水裂隙帶會溝通10號煤層以上的含水層及4號煤層的采空區(qū)、古空區(qū)積水。關于奧灰水，井田內6號煤層最低底板標高高于奧灰?guī)r溶水水位標高，6號煤層不受奧灰?guī)r溶水的影響。10號煤層在井田西部邊界處屬帶壓開采煤層。綜上分析，10號煤層礦井水文地質類型為中等類型。（七）水害防治措施礦井生產開采以來，尚未發(fā)生水害事故。隨著開采面積的擴大，向深部延伸，以及降水量等自然因素變化的影響，可能使礦井涌水量增大，特別是近年來，我省降水量普遍增加，各處水害事故時有發(fā)生,煤礦在井下生產的同時，加強采空區(qū)及鄰近礦井采空區(qū)及老窯水的防范意識，并對現(xiàn)采礦井采空區(qū)積水也應注意，并建議做好以下防范水害的工作。1．現(xiàn)井口位置高于西部河谷歷年最高洪水位，洪水對井口影響較小。2．樹立防水意識，重視防水工作，對工人進行有關水害知識的教育和有關出水征兆的識別。加強對礦井涌水量和地表塌陷區(qū)的觀測，及時掌握有關涌水量的變化情況，對突然增大的涌水量，要查明水源及水量變化情況，分析其原因，采取有效措施，制止水害事故發(fā)生。3．必須經常檢查礦區(qū)地表是否存在導水裂隙或其它導水通道，發(fā)現(xiàn)裂隙及其它導水通道，應及時將其回填密實。4．必須經常了解相鄰礦井開采情況，掌握其采空范圍、涌(積)水情況，防止越界開采，造成巷道相互貫通，采空區(qū)、古空區(qū)積水涌入礦井，造成涌(突)水事故的發(fā)生。5．在巷道掘進接近采空區(qū)、古空區(qū)、強含水層或煤層受頂?shù)装搴畬油{及出現(xiàn)出水征兆時，要進行探放水工作，堅持“預測預報，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原則。尤其在開采10號煤層時對上組煤層采空區(qū)、古空區(qū)積水、積氣進行探測排放。6．探測隱伏斷層、陷落柱的存在，并注意其導水性的研究。7．在井下保證排水設備的正常運轉，一臺備用，一臺運行，一臺檢修。（八）礦井涌水量預測6號煤層6號煤層位于4號煤層下30m左右，之間主要巖性為泥巖、砂質泥巖，局部為粉砂巖，裂隙不發(fā)育，為隔水性較好