【正文】 書》。 該礦批準開采 15 號煤層， 2 號煤層因煤層薄不能開采， 3號煤層 20xx 年生產(chǎn)系統(tǒng)形成后進行開采，因開采效益差，于 20xx 年初停采，目前該井田主要開采 15 號煤層，豎井開拓，各井口坐標如下： 井 筒 特 征 表 名 稱 坐標 井筒 類型 井筒凈直徑（ m） 井筒凈斷面（㎡） 井筒 深度 （ m） X Y H （ m） 主井 豎井 252 副井 豎井 208 風井 豎井 217 王家峪煤業(yè)有限公司 探放水設計 9 第二節(jié) 地質(zhì)特征 一、區(qū)域地質(zhì) 區(qū)域地層出露較全，由老到新依次為古生界奧陶系、石炭系、二疊系，新生界上第三系、第四系，詳見區(qū)域地層簡表（表 21）。太行隆起之西翼。區(qū)域地層總體呈走向北北東向、向西傾斜的單斜構(gòu)造，南部發(fā)育有寬緩的次級褶曲，地層傾角 2176。 據(jù)區(qū)域資料，本區(qū)未發(fā)現(xiàn)巖漿巖侵入現(xiàn)象。 太原組含煤層 11 層， 自下而上 為 1 1 1 1 1 5 號煤層 ，其中 15 號煤層為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層 ， 14 號煤層為局部可采煤層， 12 號煤層為零星可采煤層，其余為不穩(wěn)定不可采煤層 。其它均為不可采煤層。巖性主要為灰色中厚層狀石灰?guī)r，夾泥灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r。巖性下部 為深灰色中厚層狀石灰?guī)r、泥灰?guī)r、淺灰色白云質(zhì)灰?guī)r，具方解石脈，溶洞發(fā)育。其下部見少量溶洞；上部為深灰色石灰?guī)r，呈中～厚層狀，致密、隱晶質(zhì)，局部為細～粗晶質(zhì)，具方解石脈。 （二）石炭系中統(tǒng)本溪組（ C2b） 平行不整合于下伏奧陶系灰?guī)r侵蝕面上，為一套海陸交互相沉積。底部一般具一層鐵質(zhì)粉砂巖或鐵質(zhì)泥巖（即山西式鐵礦層位），含菱、黃鐵礦結(jié)核 或透鏡體，極不穩(wěn)定 ， 含植物根莖化石。 （三）石炭系上統(tǒng)太原組（ C3t） 為一套海陸交互相含煤沉積，是井田內(nèi)主要含煤地層之一。其中發(fā)育有煤層 10 層，以下部煤層發(fā)育較好；石灰?guī)r、泥灰?guī)r 5～ 6層，以下部灰?guī)r穩(wěn)定且厚度較大。底部以 K1砂巖與下伏地層整合接觸。厚 ～ ,平均 。底部為灰色細粒砂巖（ K1），常相變?yōu)榉凵皫r或砂質(zhì)泥巖。 由 K2灰?guī)r底至 K4灰?guī)r頂。為深灰～灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖，夾細粒砂巖、粉砂巖，有灰～深灰色灰?guī)r、泥灰?guī)r 3～ 4 層，含煤 3 層（ 1 1 11），均不可采。厚 ～ ，平均 。 （四）二疊系下統(tǒng)山西組（ P1s） 為一套以過渡相為主的陸源碎屑沉積，為井田主要含煤地層之一。一般含煤 1～ 5 層。與下伏太原組地層相比，本組以色淺、含砂成分較高，交錯層里發(fā)育、生物擾動構(gòu)造多，植物化石豐富為特點。底部為灰色細粒砂巖（ K7），局部為中粒砂巖或粉砂巖。 上部以淺灰色細粒砂巖、深灰～灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖為主。含少量菱鐵質(zhì)鮞粒，夾 2 號薄煤層，其中 2 號局部可采。主要由砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、鋁質(zhì) 王家峪煤業(yè)有限公司 探放水設計 13 泥巖組成。以 K8砂巖與下伏地層呈整合接觸。泥巖中常含大量鮞 粒。 (六 )二疊系上統(tǒng)上石盒子組（ P2s） 在井田西部有大片出露，井田內(nèi)最大殘留厚度為 ，均為中下段地層，以灰綠色、紫紅色砂質(zhì)泥質(zhì)、泥巖為主，夾灰～灰綠色中厚層狀細、中、粗粒砂巖。砂巖具斜層理，交錯層理，分選性差。在北部洪水河河床分布有全新統(tǒng)沖積層，巖性為砂土、砂、礫石及卵石層，厚度 0～ 20m?！?11176。～11176?！?6176。 另據(jù)該礦井下開采揭露，在井田東南部井下巷道中發(fā)現(xiàn) 14 個陷落柱。左右，圍巖與陷落柱界 限清晰，極易辨別。 井田內(nèi) 已 發(fā)現(xiàn)斷層構(gòu)造 4 個大斷層 ，沒有巖漿巖侵入體。 詳見表 13。 128 79 長短軸為 15 王家峪煤業(yè)有限公司 探放水設計 14 X2 近圓形 75176。 89 63 X4 橢圓形 75176。 82 42 X6 橢圓形 75176。 58 50 X8 橢圓形 75176。 117 60 X10 橢圓形 75176。 177 74 X12 近圓形 75176。 48 46 X14 近圓形 75176。 W N85176。 320 DF2 正 29 N10176。 E 70176。EN10176。WN80176。 500 DF5 逆 20 N5176。 W 40176。井田的南部還有一下合河，該河流量很小，天旱時就干涸了，只有到雨季匯集洪水，水量大，水 王家峪煤業(yè)有限公司 探放水設計 15 勢猛，流經(jīng)下合村，向西南匯入洪水河。 二、井田水文地質(zhì)邊界和水力關系 受區(qū)域構(gòu)造影響，本井田總體為一走向北東、向北西傾斜的單斜構(gòu)造，地層傾角 2176。井田西北部地層稍陡，傾角 9176。左右，東南部較平緩，傾角 2176。左右。井田內(nèi)大部分被第四系黃土覆蓋，沿河、溝谷兩側(cè)局部出露二疊系地層。 、王家峪村、莊底煤業(yè)相鄰，其 15號煤層底板標高均高于本井田，由于其井田內(nèi)太原組地層埋 深相對較淺，容易接受大氣降水及地表水的補給，可視為弱補給邊界。 ，但其底板標高低于本井田，可視為隔水邊界。井田內(nèi)覆蓋層厚度一般不大，厚度在 ，平均 ，由南向北逐漸變厚，巖性以粉質(zhì)粘土、粉土為主，局部夾有粉細砂層及卵石 ，為一含水層，富水性弱，主要接受大氣降水的入滲補給。加之地形切割嚴重，除在溝谷或地形低洼處含水外，一般含水 王家峪煤業(yè)有限公司 探放水設計 16 性較差。 3） 石炭系石灰?guī)r巖溶裂隙含水 層：由于單層厚度小，埋藏較深，巖溶裂隙發(fā)育程度低，之間又有砂質(zhì)泥巖、泥巖隔水層，在自然狀態(tài)下，垂向上水力聯(lián)系較差。但在導水斷裂構(gòu)造發(fā)育地段，可接受其他含水層水的垂向補給。井田范圍內(nèi)無奧陶系地層出露，上下含水層水力聯(lián)系較差。 基巖風化裂隙含水層 受基巖巖性和地形地貌影響，富水性隨風化裂隙的發(fā)育程度而異。鉆孔鉆至此層，大都發(fā)生漏水現(xiàn)象，推測該含水層局部地段富水性較強。區(qū)域內(nèi)此含水層出露的泉水流量可達 140L/s。根據(jù)區(qū)域資料，該含水層富水性較弱。 據(jù)井田內(nèi) 20xx 年施工的補 1 號孔對 K8砂巖與山西組砂巖混合抽水 試 驗 成 果 ： 鉆 孔 單 位 涌 水 量 q=，滲透系數(shù)K=，水位標高 +，富水性弱，水質(zhì)類型為 SO4178。 Mg 型。 SO4178。 太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層 本含水層主要由太原組三層穩(wěn)定石灰?guī)r組成，即 K K3和 K4石灰?guī)r。 據(jù)井田內(nèi) 20xx 年施工的補 1 號孔對太原組 K K K4含水層進行混合抽水試驗資料：單位涌水量 q=，滲透系數(shù)K=，水位標高 +，富水性弱，水質(zhì)類型為 SO4178。 Mg 型水。 ClNa178。 奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層 為 井田內(nèi) 最主要的含水層 組， 埋藏較深。 根據(jù)井田內(nèi) 20xx 年施工的補 1 號孔揭露奧 灰 ，巖溶裂隙不發(fā)育，根據(jù)其抽水試驗資料：單位涌水量 q=， 滲透系數(shù) K=， 奧 灰 水 水 位 標 高 + ， 水 質(zhì) 類 型 為SO4178。 Mg 型水。 根據(jù)井田內(nèi) 20xx 年施工的奧灰長觀孔資料：揭露奧灰地層，鉆孔 單位涌水量 q=， 滲透系數(shù) K=，奧灰 水水位標高 +，富水性弱， 水質(zhì)類型為 HCO3178。 結(jié)合區(qū)域區(qū)域水文地質(zhì)資料推測，本井田奧灰水位標高為 +678～+682m， 奧灰水流向為由北向南。 根據(jù)井田內(nèi)奧灰水長觀孔采取的巖石力學樣資料：頂板砂質(zhì)泥巖抗壓強度為 ，平均 ；抗拉強度為 ，平均 ；抗剪強度為 ，平均 。 根據(jù)井田內(nèi)奧灰水長觀孔采取的巖石力學樣資料： 泥巖、鋁質(zhì)泥巖抗壓強度為 ，平均 ；抗拉強度 ，平均 ；抗剪強度為 ，平均 。 五 、礦井充水因素分析 1. 大氣降水對礦井充水的影響 大氣降水可通過松散沉積物空隙及基巖風化裂隙向下入滲，但山西組、太原組含水層之間分布有厚度不等的泥巖隔水層，阻隔大氣降水向下入滲補給。因此，大氣降水對 15 號煤層礦井充水影響較小。洪水河常年流水，為本區(qū)主要河流，屬海河流域漳河水系濁漳河支流。下合河平時水量很小，旱季干涸無水，雨季匯集洪水，沿溝排泄，水 王家峪煤業(yè)有限公司 探放水設計 20 量隨季節(jié)變化。 現(xiàn)生產(chǎn)礦井井口有 5 個，分別為主立井、副立井 、 回風立井 及新掘主斜井、副斜井 ，井口標高分別為 +、 +、 +、+、 +， 當?shù)刈罡吆樗粯烁邽?+ 左右，井口標高均高于當?shù)刈罡吆樗粯烁?，地表水對礦井 15 號煤層開采影響不大。 大氣降水是 礦井 水的間接補給來源，即降水通過基巖裂隙及松散沉積物孔隙滲入井下，在巖石裂隙相互勾通的情況下進入坑道，由于降水量的季節(jié)變化， 礦井 涌水量亦具明顯的動態(tài)變化特征。據(jù)補 1號孔抽水試驗，單位涌水量 q=。 15 號煤層礦井水主要來源于其上部 K2石灰?guī)r含水層滲水。 板含水層對礦井充水的影響 井田內(nèi) 15 號煤層底板實際標高在 +470～ +840m 之間，而井田奧灰水位標高在 +678～ +682m 之間，井田內(nèi)西部部分煤層底板位于奧灰?guī)r溶水水位之下，存在帶壓開采問題。 Ho— 奧灰?guī)r溶水水位標高（ m） H1— 煤層底板最低標高 本次確定以下帶壓開采分區(qū)標準： T＜ 相對安全區(qū)（Ⅰ） ≤ T＜ 臨界區(qū) （Ⅱ） T≥ 危險區(qū) （Ⅲ） 井田內(nèi) 3 號煤層底板標高在 +560m～ +980m 之間， 3 號煤層距奧陶系灰?guī)r界面平均間距約為 152m，計算得 3 號煤層最大突水系數(shù)為 MPa/m，小于臨界值 MPa/m，處于相對安全區(qū)。 本礦今后主要開采 15 號煤層，現(xiàn)根據(jù)井田內(nèi)帶壓區(qū)鉆孔資料對帶壓區(qū)突水系數(shù)計算如下： 15號煤層突水系數(shù)計算表 表 14 孔號 H1 H0 M P T 補 1 681 補 2 501 680 503 680 504 35 506 679 27 508 678 511 奧灰長觀孔 井田西部邊界（底板最低標高處） 470 680 王家峪煤業(yè)有限公司 探放水設計 22 經(jīng)計算，本井田 15 號煤層最大突水系數(shù)為 ，大于受構(gòu)造破壞地段的奧灰水臨界經(jīng)驗值 ，而小于正常地段的奧灰突水臨界經(jīng)驗值 。但在構(gòu)造破壞地段（斷層、陷落柱等），則存在15 號煤層底板突水的危險性。 圖 11 礦井 15號煤層奧灰水帶壓 開采安全性分區(qū)圖 （ 1）井田內(nèi)老空水 王家峪煤業(yè)有限公司 探放水設計 23 根據(jù)調(diào)查，井田內(nèi)存在 2 號、 3 號及 15 號煤層采空區(qū)，且有不同程度的存有積水 。 本井田 3 號煤層采空區(qū)積水由于位于 15 號煤層的上方，且積水量大，一旦有導水通道溝通兩者間的水力聯(lián)系，必然造成 3 號煤層采空區(qū)積水潰入 15 號煤層，因此， 3 號煤層采空區(qū)積水對 15 號煤層開采將造成一定影響。因此，井田內(nèi) 15 號煤層采空區(qū)積水對未來開采15 號煤層構(gòu)成一定的水患影響。 （ 2）周邊礦井老空水 根據(jù)調(diào)查， 周邊礦井 15 號煤層采空積水區(qū) 9 處，但距本井田邊界最近距離也為 200 多米，并且本礦井未來三年采掘區(qū)域主要為井田中部，因此，周邊礦井采空積水區(qū)對本礦井未來三年 15 號煤層開采無影響。 在生產(chǎn)過程中，應堅持“預測預報、有掘必探，有采必探，先探后掘，先探后采”的原則，不斷修改 礦井 充水性圖。 采煤引起的沉降變形在垂豐方向上表現(xiàn)為覆巖移動及其影響高度和波及范圍，主要取決于煤層的頂板特征、構(gòu)造、煤層開采厚度、開采方法以及上覆巖層的厚度和特征。彎曲帶一般對地下水不造成影響，所以只考慮到導水裂隙帶的高度。 Hh= M100 ?? ?177。 根據(jù)鉆孔資料，井田 3 號煤層間距為 ～ ， 15號煤層間距為 ～ ， 從開采煤層頂板導水裂隙高度分析，開采 15 號煤層的頂板導水裂隙帶則不會上通到上部