【正文】 井田內發(fā)育有向、背斜構造，褶皺軸部局部可能為強含水層，巷道掘進至向斜軸部時，涌水量可能突然增大，對礦井生產造成影響。 3. 同一井田煤層較多，且水文地質條件較大時，應當分煤層進行礦井水文地質條件類型劃分。 受采掘破壞或影響的主要是巖溶含水層、厚層砂礫石含水層、老空水、地表水、其補給條件好，補給水源充沛。 總的來說，該礦對老空水 防治工作經(jīng)濟與技術上可行，防治水工作易于進行。 綜上，本井田采空區(qū)積水防治工作工作易于進行。針對老空水防治，礦方經(jīng)濟上大約需投入 56 萬元，礦井生產能力為 60 萬 t/a，噸煤成本增加不到一元。 根據(jù) 《 煤礦床水文地質、工程地質及環(huán)境地質勘查評價標準》， 9+10 號煤層 導水裂隙總高度為 ， 局部 會溝通 3 號煤層采空區(qū)與 9+10號煤層間的水力聯(lián)系， 對 9+10號煤層 設計工作面 10101~10111造成一定影響 。 二、 老空區(qū) 積水 本井田兼并重組前各關閉礦井均開采過 2 號煤層， 井田內 2 號煤層形成大面積采空區(qū)， 僅原三角坡煤礦開采 過 3 號煤層。僅在 井田東南部 F1 斷層發(fā)育部位可溝通多個含水層水的聯(lián)系時，初始水量會相對較大，但穩(wěn)定水量較小，一般易于排泄疏干 。 第二節(jié) 防治水難易程度評價 通過對礦井充水水源、充水通道及其影響程度分析，礦井 將 以開采 9+10 號煤層為主。本井田內無大的地表河流及水體，僅局部存在季節(jié)性小河與溝谷，雨季水量較 44 大，旱季基本無水，一般情況下，大氣降水及地表水對礦井充水影響不大，但雨季應注意預防洪水通過導水構造進入礦井。分布于井田 南部 。 底板奧灰水 底板奧灰水水位標高 950m左右，對比 9+10號煤層底板標高最低1120m左右，在奧灰水水位標高以上，全井田為不帶壓開采區(qū)。 本礦井設計年產量 60 萬 t/a， 預計 開采 9+10 號煤層 礦井正常涌水量 1200m3/d，最大涌 水量 1800m3/d。 太原組灰?guī)r在井田內西部部有出露，埋藏較淺，受地勢原因，補給一般，富 水性受季節(jié)性變化明顯， 在雨季應加強太原組灰?guī)r含水層水防治工作。隨開采深度及生產能力的擴大，井下 涌水量 亦會隨之增大。礦井涌水量主要以頂板淋水為主。 3 號煤層采空積水區(qū)水量估算一覽表 表 551 采 空 區(qū) 參 數(shù) 選 取 Q (m3) H (m) 備注 編號 面積（ m2） K M(m) F（ m2） / 編號 α(176。 主要分布于井田中部及南部 ； 3號煤層采空 積水 區(qū)面積為 48332m2，積水量 4261m3。 3 號煤層采空區(qū) 1 個，采空積水區(qū)面積 48332 m2，積水量 4261m3。 經(jīng)預測分析，當?shù)V井生產能力為 60 萬 t/a 時，開采 9+10號煤層，正常涌水量為 1200 m3/d，最大涌水量為 1800m3/d。 選用公式： 選用承壓轉無壓完整井涌水量公式，如下： 38 0 66 ( 2 )lg lgK H M MQ Rr?? ? 0 10R r S K? ? ? 式中： Q預算涌水量 (m3/d)； M含水層厚度（ m）； H水柱高度 ,為靜止水位至疏干標高的距離（ m）； S水位降深，為靜止水位至疏干標高的距離，本次計算 H 與 S數(shù)值 相同（ m）； K滲透系數(shù)（ m/d）； R影響半徑（ m）； r0引用半徑，視計算區(qū)域范圍為不規(guī)則形狀，煤礦資源整合，先期開采地段面積（ F）約 10 6m2。 依據(jù)水文地質勘查規(guī)范， 2號煤層礦井為充水性弱的礦井。礦井 目前為止 ，未發(fā)生突水現(xiàn)象 。 而且，礦井井筒穿過揭露的所有含水層，含水層中地下水必將沿井筒流 37 入礦井，但經(jīng)過石塊與水泥襯砌的井筒對礦井充水的影響不大。 井田西部 煤層埋藏較淺， 井田西部地區(qū)開采 3 號煤層形成的導水裂縫帶可到達地表，因此，頂板以 上含水層水與大氣降水及地表水可通過導水裂縫帶進入 3 號煤層，已形成的 3 號煤層采空區(qū)中存有積水。 人為通道 ： 主 要為井筒、冒落裂隙通道及封閉不良鉆孔。 井田尚未揭露陷落柱。 二 、 礦井充水通道 據(jù)礦區(qū)水文地質條件分析，煤層充水通道主要有頂板之上的巖土孔隙、巖石裂隙、冒落導水裂隙及構造破碎帶等。 井田東南部山西通州集團安神煤業(yè)在礦井邊界附近存在 2 號煤層采空積水區(qū) WJS1，采空積水區(qū)面積 73000m2，積水量 10848m3。 本次重組后，井田內存在 2號煤層、 3 號煤層采空區(qū)，且采空區(qū)中不同程度存在積水。開采煤層產生的導水裂隙帶及構造作用下，會與上覆砂巖體發(fā)生水力聯(lián)系。北部 K8層位以上砂巖，存在有厚層的泥巖、粉砂巖隔水層存在，一般含水 性弱。同時，受降水的周期性及季節(jié)性變化影響，礦 井 涌水量隨之具有顯著的動態(tài)特征。 三、 11 號煤至 奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙 含水層之間隔水層 由鋁土泥巖、粉砂巖、泥巖、石英砂巖等致密巖層組成一般厚，其間的石英砂巖、致密、堅硬，裂隙不發(fā)育， 具有良好的隔水性能 ，在無斷裂貫通情況下垂直方向上 11 號煤以上含水層與 O2含水層不發(fā)生水力聯(lián)系。 201 號鉆進峰峰組 85m時，觀測靜止水位時，水位在孔底，說明峰峰組在井田內屬于透水層。 K2石灰?guī)r為 9號煤層直接充水含水層，也是太原組的主要含水層，巖性為深灰色，致密、堅硬、性脆石灰?guī)r，一般含有燧石層及透鏡體。鉆進消耗量達 ，一般鉆進消耗量在 ，泉水流量 ，因此，該層為弱富水性裂隙含水層。區(qū)內延伸 940m 左右。 二、水力性質 井田 東部及南部 邊界上覆巖層中各含水層的含水性都很微弱，且有較多的泥質隔水層，使得各巖組之間沒有明顯的水力聯(lián)系。區(qū)內延伸 940m左右。 30 第 五章 礦井水文地質 第一節(jié) 井田邊界及其水力性質 區(qū)內出露地層主要為二疊系下統(tǒng)下石盒子組（ P2x） 、山西組 (P1s)、中石炭本溪組（ C2b）、晚石炭太原組（ C3t） 。松散孔隙含水層一般富水性較弱，主要分布于井田西部及北部；二疊系砂巖裂隙含水層富水差異性較大，僅局部富水；石巖系含水層為區(qū)域內主要含水層之一，富水性一般較弱；奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層一般富水性中等 強，但存在差異性。本含水層富水性中等 強。 28 （ 3）石炭系砂巖夾石灰?guī)r裂隙含水層：主要由太原組三 四層石灰?guī)r及中、粗粒砂巖組成，其富水性隨埋藏深度和所處構造位置不同而變化，為區(qū)域主要含水層之一，一般富水性弱。 第二節(jié) 區(qū)域含 、隔 水層 特征 一 、主要含水層 （ 1）松散孔隙含水層：多分布于較大溝谷及兩側一級階地，含水性受沖積洪積層厚度及地形 地勢所控制，富水性差異較大。 二、 巖溶水文地質單元及其特征 本井田屬于廣勝寺泉域，位于泉域北部徑流地帶。沁河在沁 26 源境內坡陡流急，洪水暴漲暴落，屬暴雨型山區(qū)河流，河道水量 來源主要是雨季積蓄的洪水徑流和溝溪泉水，河道流量受年份和季節(jié)影響較大，年徑流主要集中在汛期。地表為山區(qū)侵蝕地貌，溝谷縱橫，地形十分復雜，屬中、低山區(qū)。 SO4型，礦化度 480mg/L；南單元洪洞廣勝泉，位于洪洞縣城東北 15km，霍山背斜的南端與霍山斷裂的交匯處，泉口標高 ， 流量 ，水溫 14℃，水化學類型為 HCO3 25 第 四 章 區(qū)域水文地質 第一節(jié) 區(qū)域水文地質 單元 按照《中國北方主要煤礦區(qū)水文地質圖集》的劃分，本區(qū)屬于霍山巖溶水系統(tǒng)，構成獨立的水文地質單元。區(qū)內延伸 940m左右。 24 （二）、斷層及陷落柱構造 井田內斷層稀少，未發(fā)現(xiàn)有陷落柱構造。為沁安普查填圖成果。東翼傾角 8176。 S2背斜： 位于井田北東部，軸向北東，區(qū)內延伸 1600m，核部地層為 P1x地層，西翼傾角 10176。井田內共發(fā)育 5個向、背斜。 二、井田地質構造 井田位于沁水煤田西緣，霍山隆起之東翼。該背斜區(qū)走向北北東，南北兩端和西緣斷裂較發(fā)育，西緣地層西翹東傾，傾角 2025176。不含夾矸，頂板以泥巖為主，個別鉆孔為細粒砂巖 (101)及泥質灰?guī)r (101)，底板為泥巖，屬全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。 （ 4） 9 號煤層：位于太原組下段的頂部，厚度 ，平均 。煤層厚度 ，平均 ，含矸 01 層，頂板巖性為泥巖，底板巖性為泥巖、粉砂巖，井田內僅 303 號鉆孔可采，其余多為臨界可采煤層，綜評為不穩(wěn)定，局部可采煤層。山西組含煤性總的特點是煤層層少，單 層厚度小，變化大，其中 1 煤層為不穩(wěn)定不可采煤層， 3 號煤層為不穩(wěn)定局部可采煤層。 四、煤層 含煤地層：本井田含煤地層為上石炭統(tǒng)太原組和下二疊統(tǒng)山西組。 （ 1）中更新統(tǒng)（ Q2）：主要由棕、紅、黃褐色亞砂土和亞粘土組成，夾紅褐色古土壤層及黃褐色結核層。根據(jù)巖性可分為上、中、下三段，本區(qū)只出露下段地層 下段（ P2s1）： K10砂巖底 — K12砂巖底，厚度 ，平均厚 。其上為互 層狀綠灰色、灰色中、細粒砂巖和灰綠色泥巖、粉砂巖。以灰色、綠灰色中、細粒砂巖為主，夾深灰色、灰黑色粉砂巖、泥巖，局部夾薄層煤線，頂部為黑灰色泥巖。巖性主要由灰色的細粒砂巖、灰黑色粉砂巖、泥巖和 3 號煤層組成，其中 2 號煤層均為不穩(wěn)定不 19 可采的煤層， 3 號煤層為不穩(wěn)定局部可采煤層。 太 原組上段 (C3t3) K4 石灰?guī)r頂?shù)?K7 砂巖底，地層厚度為 ，平均。地 層厚度 ，平均。依據(jù)巖性、巖相特征，可自下而上劃分為三段： 18 太原組下段 (C3t1) K1 砂巖底至 K2 石灰?guī)r底，地層厚度為 ，平均。 奧陶系 中統(tǒng) 峰峰組 石灰?guī)r、角礫狀白云質泥灰?guī)r。 下統(tǒng) 下石盒 子組 灰綠色砂巖、砂質泥巖；黃綠色中粗粒砂巖、黃綠色砂質泥巖、灰白色鋁土質泥巖，泥巖及薄煤層。淺黃 淺紅色亞粘土、亞砂土夾砂礫石（巖）透鏡體。底部可見礫石透鏡體。含豐富的動物化石，旋回結構清楚，橫向穩(wěn)定性好，易于對比。平行不整合于峰峰組地層之上。厚，主要由深灰色石灰?guī)r、角礫狀泥灰?guī)r及泥質白云巖，下部夾似層狀石 膏。 井田位于沁安普查區(qū)南端，山西組 3 號煤層為較穩(wěn)定大部可采煤層， 1 號煤層為不穩(wěn)定不可采煤層， 2 號煤層為不穩(wěn)定局部可采煤層；太原組 10 號煤層為穩(wěn)定可采煤層， 8 號煤層為不穩(wěn)定局部可 16 采 煤層，其余煤層均為不可采煤層。 二、區(qū)域含煤特征 沁安普查區(qū)位于沁水煤田西部，主要含煤地層為太原組與山西組，總厚約 156m，含主要可采煤層 7 層，煤層總厚 ，含煤系數(shù)為 %，各煤層穩(wěn)定程度較差，有分叉變薄現(xiàn)象，是沁水煤田區(qū)內含煤程度較差的地區(qū)。此次工作 基本查 明了本礦水文地質條件，確定了礦井水文地質類型，計算了礦井涌水量，基本查明了采空區(qū)范圍及相對積水位置，估算了采空區(qū)積水量，評價了水害威脅程度，提出了水害防治措施，提出了存在問題，給出了相關建議。 本次采空區(qū)探測，采用瞬變電磁法是比較有效的探測技術方案，資料解釋的物理前提正確，資料可靠。 測區(qū)布設物探線的礦區(qū)面積為 ，布設瞬變電磁測線 18 條，點距 20m，線距 40m（即網(wǎng)度 20m 40m）進行平面控制。 1995 年，山西省煤田地質勘探 114 隊對包括本礦區(qū)在內的 范圍進行了普查勘探工作，并于 1998 年編制了《沁安煤炭普查地質報告》，經(jīng)中國煤田地質總局審查，以煤地發(fā)（ 1999） 020號文件批準通過。 1982 年 12 月－ 1984 年 11 月山西煤田地質勘探 144 隊進行了霍東找煤勘探工作，共施工鉆孔 37 個，鉆探進尺 ， 1984 年提交了 “山西省沁水煤田霍東找煤勘探區(qū)地質報告 ”， 1986 年 5 月經(jīng)山西省煤田勘探公司審查、以第 8604 號批準通過。正常涌水時為 1 趟工作， 1趟備用；最大 涌水時為 2 趟同時工作?；ㄟ^程中涌水量為 120m3/d，采用潛 水泵 排水，潛水泵型號 ZTW/22/37，工作面設置臨時小水倉，容量為 5m3。較大沖溝位于井田西部邊圪桶峪村附近和東北角處，雨季時可出現(xiàn)短時洪流，向南或向東南流入沁河。干流全長 485km，其中山西省境內 363km。本區(qū)夏季多東南風，冬春季多西北風，最大風速 16m/s。 第 四 節(jié) 氣象 、 水文 一、氣象 井田地處山區(qū)，地形高差大，四季分明，晝夜溫差較大，蒸發(fā)量大于降雨量，屬大陸性氣候，根據(jù)沁源縣氣象臺 19562020 年觀測記錄降雨量最小為 （ 1956）， 最大為 （ 1989 年），蒸發(fā)量最小為 （ 1984 年），最大 （ 1986 年），蒸發(fā)量大于降水量 倍。井田內地 9 表水屬黃河流域沁河水系。 二、交通條件 沁 (源 )～洪 (洞 )公路從井田南部通過，向南東 13km 至沁源縣城接汾 (陽 )～屯 (留 )省級公路及沁 (沁源 )～沁 (沁縣 )公路，煤礦向北東28km 至太焦線沁縣火車站，向北東 42km 經(jīng)武鄉(xiāng)縣與太（原） — 長（治）高速公路接運，向北西 100km至南同蒲線介休市火車站；向西南經(jīng)