【正文】 大流量19500m3/s。氣溫變化懸殊，四級(jí)分明?！?，1月份最低，平均為－℃，極值為－℃；7月份最高，℃，極值為37℃。日最大降水量在1970年8月9日。蒸發(fā)量最大在6月份，多年平均值約為180mm。記載井田未發(fā)生過(guò)大地震。在井田南部原鄧家莊煤礦為生產(chǎn)礦井，開(kāi)采5（4＋5）號(hào)煤，該礦屬于山西東輝集團(tuán)有限公司。參照《山西省河?xùn)|煤田柳林縣鄧家莊井田上組煤勘探（精查）地質(zhì)報(bào)告》。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》：工作水泵和工作水管配合應(yīng)能夠在20h內(nèi)排出礦井24小時(shí)的正常涌水量，工作和備用水管的總能力應(yīng)能夠在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量，而且須有工作和備用水管，對(duì)于新建礦井，正常涌水量在1000m3/h以下時(shí)，主要水倉(cāng)的有效容量應(yīng)能容納8h的正常涌水量。地質(zhì)條件西坡井田地處位于鄂爾多斯聚煤盆地東緣，河?xùn)|煤田離柳礦區(qū)西部，為祁呂賀山字型構(gòu)造脊柱東側(cè)盾地與東翼內(nèi)帶之間沉積煤盆地。新華夏系的斷裂構(gòu)造主要發(fā)育于煤田東緣以外，河?xùn)|煤田北部及南部次級(jí)褶曲一般幅度不大，以單斜為主導(dǎo)構(gòu)造，而在煤田中部的離柳礦區(qū)，在單斜上又產(chǎn)生了幅度較大的寬緩褶曲，成為礦區(qū)的控制性構(gòu)造。從水文地質(zhì)單元上劃分，本區(qū)屬柳林泉域，橫跨呂梁復(fù)背斜和鄂爾多斯盆地兩大構(gòu)造單元。棗林王家會(huì)背斜的西翼傾角為10176。緩緩向西、西北傾斜，構(gòu)成柳林單斜，直抵黃河岸邊，成為鄂爾多斯盆地的東翼。中部離石—柳林近東西向構(gòu)造帶，大體是一個(gè)向西傾伏的鼻狀構(gòu)造，其次級(jí)構(gòu)造亦以東西向延伸為主。但據(jù)收集資料，井田多發(fā)育有小型斷裂及褶皺。中部王家會(huì)背斜將本區(qū)分割成離石—中陽(yáng)向斜盆地和三交—柳林單斜構(gòu)造，其東北部發(fā)育有一系列的近南北或北北東走向的斷裂和褶皺構(gòu)造。鼻軸以北的三交區(qū)地層走向由SN～NNE～NE，鼻軸以南的青龍城區(qū)則由SN～SSE～SE。 聚財(cái)塔斷層（地塹）示意圖聚財(cái)塔地塹由聚財(cái)塔北斷層（F1）和聚財(cái)塔南斷層（F2）組成，兩者相距450m左右。F1斷層向南傾斜，傾角60176。斷距150~260m，在其附近伴生多個(gè)次級(jí)羽狀斷層，它們與主斷層的交角都小于35176。F2斷層平行于F1延伸，傾向北，傾角70176。斷距150～180m，在雙柳井田溝谷中出露明顯。井田內(nèi)只出露下石盒子組及以上地層，其余地層出露于井田以東。據(jù)中陽(yáng)縣蒼灣實(shí)測(cè)剖面資料，厚度為361m。上馬家溝組（O2s），厚度為228m。夾白云質(zhì)泥灰?guī)r及泥灰白云巖。上、下馬家溝組呈整合接觸。其巖性底部多為角礫狀泥灰?guī)r；中、下段為泥灰?guī)r、石灰?guī)r。石炭系（C）（1）本溪組（C2b）出露于井田東側(cè)煤層露頭線外的大溝谷中，呈北東向零星分布。井田內(nèi)淺部較薄，向深部增厚。其底部為山西式鐵礦，呈透鏡狀和雞窩狀。其上為深灰、褐灰色鋁土巖及黃鐵礦結(jié)核；上段為灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖，深灰色鋁質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)夾灰色中—細(xì)粒石英砂巖、灰?guī)r及煤層，含石灰?guī)r0—3層，—。出露于井田以東的溝谷中。巖性為灰白色砂巖、灰黑色泥巖、灰色石灰?guī)r及煤層，含灰層5—6層，煤層4—8層，可采煤層及局部可采煤層一般為3層。二疊系（P）（1）山西組（P1s）為井田另一主要含煤地層。—，中部較厚向南向北逐漸變薄。其底層K3砂巖連續(xù)沉積于太原組之上。出露于井田東部的溝谷中。與下伏地層呈整合接觸。K4砂巖厚度變化大，為0—，巖性為中粗粒長(zhǎng)石石英砂巖，發(fā)育交錯(cuò)層理。以K6砂巖為底界連續(xù)沉積于下石盒子組之上，主要由灰色、灰綠色、紫紅色、紫色砂巖、砂質(zhì)泥巖及泥巖組成?！??！?，為灰—灰白色厚層狀中—粗粒長(zhǎng)石石英砂巖。底界砂巖為粗—中粒厚層狀長(zhǎng)石石英砂巖，泥質(zhì)膠結(jié)，含礫?！＃?）石千峰組（P2sh）出露于黃河附近。底部為K8砂巖連續(xù)沉積于上石盒子組之上，與下伏地層呈整合接觸。K8砂巖厚度5—18m，平均9m，為紫紅色長(zhǎng)石石英中—粗粒厚層狀砂巖。下部以黃紅、桔紅色粘土、亞粘土為主，夾砂礫層及鈣質(zhì)結(jié)核層，膠結(jié)狀。上部以紫紅及鮮紅色粘土為主，夾3—13層鈣質(zhì)結(jié)核層，粘土中含豆?fàn)铄i質(zhì)結(jié)核。（2）第四系中更新統(tǒng)離石組（Q2l）厚0—133m，廣泛分布于井田內(nèi)的梁、垣、峁和山坡上。較致密。上部一般為淺紅色黃土，夾古土壤條帶1—12層及鈣質(zhì)結(jié)核。（3）第四系上更新統(tǒng)馬蘭組（Q3m）厚0—，廣泛分布于井田內(nèi)的梁、垣上。常形成黃土陡壁。本統(tǒng)富水性較強(qiáng)。井田整體為一緩傾斜的單斜構(gòu)造，地層走向從北至南，由北北東漸變?yōu)槟媳毕颍瑑A向由北西西而西，傾角平緩，一般為5—10176。地表及孔內(nèi)均未見(jiàn)陷落柱。據(jù)地面電法探查推斷，首采區(qū)存在6條斷層，如下表。褶曲總體而言，本井田基本上是一向西傾斜的單斜構(gòu)造。5線以北地層走向基本為北北東，5線以南地層走向近南北向。節(jié)理井田內(nèi)節(jié)理共發(fā)育2—3組，X型共軛節(jié)理，井田內(nèi)主應(yīng)力方向應(yīng)為北東—北北東向。 煤層西坡井田內(nèi)主要含煤地層為山西組和太原組，共含煤16層，自上而下編號(hào)為0005（4＋5）、5下、6上、7下、11號(hào)。主要可采煤層敘述如下：2號(hào)煤層該煤層賦存于山西組中上部，上距K4砂巖約31m。屬薄—中厚煤層，平面上厚度變化是北部厚于南部。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不含或偶含1層夾矸，頂板為泥巖或砂質(zhì)泥巖，少數(shù)為細(xì)、粉砂巖，底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為粉砂巖或炭質(zhì)泥巖。5（4＋5）號(hào)煤層該煤層屬山西組下部，～?！?。最薄處為122號(hào)孔。東北角分叉區(qū)，由西往東厚度遞減，規(guī)律明顯。頂板為中、細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖。本層屬全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，是本井田的主要開(kāi)采對(duì)象。屬局部可采煤層?！?，夾矸0～8層，結(jié)果屬中等——復(fù)雜煤層。水文地質(zhì)條件 區(qū)域水文地質(zhì)條件西坡煤礦地下水主要以承壓含水層為主，這些含水層在山間溝谷地帶接受大氣降雨的補(bǔ)給，其中二疊系上統(tǒng)砂巖含水層在區(qū)域內(nèi)廣泛出露，而在區(qū)域東部，太原組灰?guī)r、奧陶系灰?guī)r在出露區(qū)直接接受大氣降雨的補(bǔ)給。另外，小范圍分布的老地層和溝谷中的第四系沖積層，構(gòu)成各自的裂隙和孔隙潛水系統(tǒng)。柳林泉域內(nèi)主要含水巖組為中奧陶系碳酸鹽巖裂隙—巖溶含水巖組。泉域北部、東部和南部均為碳酸鹽巖地層或變質(zhì)巖的地表分水嶺為邊界，西部則以地下碳酸鹽巖與石炭、二疊系地層接觸帶為界。柳林泉域范圍包括方山、離石、中陽(yáng)及柳林、臨縣的部分地區(qū)，包括三川河流域和湫水河?xùn)|部流域，泉域總面積4792km2。據(jù)1973~1989年泉水流量實(shí)測(cè)資料，隨著區(qū)內(nèi)工業(yè)用水量的增加，1990～。從下而上分別描述如下：中奧陶統(tǒng)石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層組（1）上馬家溝組根據(jù)區(qū)域資料，本組厚250m，巖性以石灰?guī)r、泥灰?guī)r為主，巖溶發(fā)育，多為蜂窩狀溶孔，連通性好，溶孔直徑一般為1～6cm，含水層具較好的連續(xù)性和穩(wěn)定性。m，井田位于柳林泉西北邊界的深埋區(qū)，為奧灰?guī)r溶水弱徑流～滯留區(qū)，地下水徑流條件差，水交替緩慢，長(zhǎng)期水溶濾作用，使地下水中各離子含量較高。由以上分析可確定本組為富水性中等、礦化度較高的含水層組。以石灰?guī)r為主的含水層。m，富水性弱。總體來(lái)看，本組富水性弱。本組水位一般為＋～＋。石炭系上統(tǒng)太原組石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層組本組石灰?guī)r在井田東部外圍溝谷中出露，由東向西埋深逐漸增大。受出露條件的限制，含水層富水性不均一，地下水僅在淺部具較強(qiáng)的富水性，而在深埋區(qū)，巖溶裂隙不發(fā)育，溶孔連通性差，故地下水富水性弱。井田南部邊界外柳林縣吉家塔鎮(zhèn)煤礦，井筒施工揭露L4和L5石灰?guī)r時(shí)，涌水量約20～30L/s，本組在淺部富水性較強(qiáng)。在深埋區(qū)的325孔，二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙承壓含水層組本組在井田東界外圍出露，含水層主要由K3及S4～S8等砂巖組成，巖性為細(xì)—粗粒砂巖，厚度變化大，裂隙不發(fā)育，鉆孔鉆進(jìn)本層，回次水位及沖洗液消耗量均無(wú)明顯變化，3234359號(hào)鉆孔抽水試驗(yàn)單位涌水量分別為干孔、山西組含水層水位標(biāo)高＋～＋，富水性極弱，水質(zhì)類型為HCO3?Cl－Na?Mg型，～。m，為較軟的微咸水，水質(zhì)類型為HCO3?Cl－Na型。本組在淺部接受大氣降水補(bǔ)給，形成無(wú)壓潛水或上層滯水，形成眾多小流量泉水，由于基巖補(bǔ)給性能差，貯水系數(shù)小，雖然泉數(shù)量多，356號(hào)孔本組抽水試驗(yàn)，水質(zhì)類型為Cl?HCO3－Na型。下部基巖風(fēng)化帶含水微弱。水質(zhì)類型為HCO3?SO4－Na?Ca型，水質(zhì)良好。9號(hào)煤底板至奧灰頂界面之間隔水層～，巖性為細(xì)砂巖、泥質(zhì)巖類、石灰?guī)r、鋁土巖，見(jiàn)表41和表42，裂隙不發(fā)育，硅、鐵質(zhì)膠結(jié)的K1細(xì)砂巖及泥晶灰?guī)r、鋁土巖抗壓強(qiáng)度較高，泥質(zhì)巖類具較好的隔水性能，這些巖層的組合，構(gòu)成9號(hào)煤底板至奧灰頂界面之間的隔水層，從巖性及巖性組合分析，砂質(zhì)泥巖、泥巖、鋁質(zhì)泥巖隔水性能很強(qiáng)，但強(qiáng)度低，砂巖為弱透水層，但強(qiáng)度高，此段地層結(jié)構(gòu)為以泥巖為主的軟、硬地層呈相互疊置的組合結(jié)構(gòu)，因此不利于砂巖垂直裂隙的發(fā)育，破壞后導(dǎo)水性很弱，對(duì)9號(hào)煤的開(kāi)采是相當(dāng)有利的。泥巖為不透水巖層但強(qiáng)度較低，遇水碎裂膨脹，據(jù)《山西省河?xùn)|煤田柳林縣西坡井田上組煤勘探（精查）地質(zhì)報(bào)告》測(cè)試資料，見(jiàn)表42。構(gòu)成5（4＋5）號(hào)煤層與太原組石灰?guī)r含水層之間的隔水層。因此，在無(wú)地質(zhì)構(gòu)造影響情況下，其隔水性能對(duì)阻止太灰含水層水進(jìn)入礦井是非常有利的。上述隔水層的存在，使各含水層處于獨(dú)立系統(tǒng)中，據(jù)《山西省河?xùn)|煤田柳林縣鄧家莊井田上組煤勘探（精查）地質(zhì)報(bào)告》抽水試驗(yàn)表明各含水層段水位不同。其次是以潛流形式流出區(qū)外。徑流方向與地形基本一致，由東北部、北部向三川河谷及黃河方向徑流和匯集。其水平補(bǔ)給主要來(lái)自河谷、溝谷地表水的水平流入，垂向補(bǔ)給主要來(lái)自大氣降水的入滲，以及渠道下滲及灌溉水的入滲等?？紫端呐判苟嘁郧治g下降泉的形式自上游向下游、自低山丘陵中心向周邊谷地運(yùn)移，或排入地表水體，人為的開(kāi)發(fā)和使用也是其主要排泄方式。裂隙水的運(yùn)動(dòng)條件非常復(fù)雜。從地形地貌看，區(qū)內(nèi)為低山丘陵、塬、梁、峁、溝壑等多種地形，溝谷發(fā)育，地形切割劇烈，高差懸殊。裂隙水的排泄方式也較為復(fù)雜。在構(gòu)造發(fā)育或隔水層變薄地段，可越流補(bǔ)給下伏含水層中地下水。碳酸鹽巖巖溶裂隙水補(bǔ)給、徑流與排泄條件巖溶裂隙水的補(bǔ)給來(lái)源是以大氣降水入滲為主，其次是地表水的入滲補(bǔ)給，以及在局部地段上覆裂隙水或孔隙水的下滲補(bǔ)給?？傮w而言，區(qū)內(nèi)地表水與地下水的分水嶺基本一致，亦北、東、南三面皆為地表水分水嶺，同為地下水分水嶺。 碳酸鹽巖巖溶地下水徑流條件圖（此圖中“鄧家莊煤礦”改為“西坡煤礦”）巖溶裂隙地下水的排泄同樣受地形、地質(zhì)條件的控制。除以泉群形式排泄外，部分巖溶水則以由東向西即向黃河方向徑流、匯集，以潛流或側(cè)向徑流形式排泄。因此，人工開(kāi)采也是巖溶水主要排泄形式之一。在開(kāi)采條件下，各有關(guān)水源在重力或礦壓力作用下，通過(guò)各種滲透通道進(jìn)入礦坑，這個(gè)過(guò)程稱礦井充水過(guò)程。由此可見(jiàn)，充水水源和滲透通道是構(gòu)成礦井充水不可缺少的兩個(gè)方面。礦井充水水源和涌水通道以及充水強(qiáng)度綜合作用，稱為礦井充水條件。頂板砂巖水5（4＋5）號(hào)煤層以頂板進(jìn)水為主，煤層頂板砂巖含水層構(gòu)成直接充水含水層。該煤層上距K4砂巖約48m，K4砂巖在本區(qū)發(fā)育穩(wěn)定，據(jù)343號(hào)鉆孔抽水試驗(yàn)，為弱富水性含水層。（考慮安全性，取正值） （1）上式中Hli為導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育高度，M為累計(jì)采厚。 5（4＋5）號(hào)煤層頂板冒裂帶高度示意圖底部太原群灰?guī)r含水層水5(4+5)號(hào)煤層底部發(fā)育L1～L5層灰?guī)r含水層，其中L5石灰?guī)r發(fā)育穩(wěn)定，據(jù)1996年勘探期間的資料顯示水位＋748～＋782m，為弱富水含水層，經(jīng)過(guò)多年的人為疏排，據(jù)相鄰雙柳煤礦資料顯示，該含水層水位已下降至+590m；5(4+5)，5100工作面在試運(yùn)行生產(chǎn)過(guò)程中打鉆探查，單孔疏排水量達(dá)45m3/h，水量穩(wěn)定，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，可見(jiàn)，太原組灰?guī)r含水層富水性不均一，局部區(qū)域含水層的富水性大于地質(zhì)勘探期間揭露的區(qū)段。（4）奧灰水本區(qū)奧灰水位約為＋～＋，水位高于開(kāi)采煤層底板標(biāo)高（最低約為＋380m），如有導(dǎo)水陷落柱或大的導(dǎo)水?dāng)鄬哟嬖?，奧灰水也是本區(qū)5（4＋5）號(hào)煤層的充水水源之一。 充水通道西坡井田一、二采區(qū)5（4+5）號(hào)煤開(kāi)采充水水源主要是頂板砂巖水和底部太灰水、奧灰水，頂板砂巖水導(dǎo)水通道主要是礦井生產(chǎn)時(shí)形成的導(dǎo)水冒裂帶，地下水沿開(kāi)采形成的導(dǎo)水裂隙帶進(jìn)入礦坑。在5(4+5)號(hào)煤層開(kāi)采時(shí)，太原組石灰?guī)r承壓水含水層沿隔水層薄弱帶加劇破壞隔水層的完整性，在存在導(dǎo)水構(gòu)造等的情況下進(jìn)入礦坑。礦井在地質(zhì)普查和詳查期間有多個(gè)鉆孔未封閉或封閉不良，這些鉆孔是煤層底部出水的潛在通道。西坡煤礦設(shè)計(jì)產(chǎn)量120萬(wàn)t/a；鄧家莊煤礦設(shè)計(jì)產(chǎn)量90萬(wàn)t/a，礦井涌水以頂板水為主，～20m3/h。需要注意的是該水量?jī)H為預(yù)測(cè)的頂部砂巖水水量，不包括底部疏放太灰水的水量，且礦井充水水量影響因素較多，目前國(guó)內(nèi)沒(méi)有較為準(zhǔn)確的計(jì)算方法，在此計(jì)算僅是對(duì)礦井涌水量進(jìn)行了預(yù)測(cè)，僅供參考。所謂帶壓開(kāi)采就是煤層底板受承壓水威脅，充分利用煤層底板至承壓含水層間隔水層性能，在不采取或在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件許可情況下，采取某些技術(shù)措施后，實(shí)現(xiàn)安全采掘的一種綜合性防治水技術(shù)。評(píng)價(jià)帶壓開(kāi)采安全的標(biāo)準(zhǔn)是突水系數(shù),依據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》要求，計(jì)算突水系數(shù)公式如下： （3）式中：P－水壓值（MPa）；M－隔水層厚度（m）。由于本區(qū)沒(méi)有實(shí)際Ts資料，所以選擇上述數(shù)據(jù)作為Ts的臨界值，在有構(gòu)造破壞的地區(qū)，則存在底板突水的可能性，反之，則一般不發(fā)生底板突水；在沒(méi)有構(gòu)造破壞的地區(qū)，則存在底板突水的可能性，反之，則一般不發(fā)生突水。因西坡煤礦沒(méi)有進(jìn)行過(guò)水文地質(zhì)勘探，沒(méi)有近期太原組灰?guī)r含水層的水位等參數(shù)，本設(shè)計(jì)將以《山西省河?xùn)|煤田柳林縣鄧家莊井田上組煤勘探（精查）地質(zhì)報(bào)告》（，148地質(zhì)隊(duì)）中的數(shù)據(jù)和臨近雙柳礦井的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析、評(píng)價(jià)。太原組灰?guī)r水對(duì)5（4＋5）煤突水系數(shù)計(jì)算表（地質(zhì)勘探資料） 表61孔號(hào)水位標(biāo)高（m）隔水層底板標(biāo)高（m）隔水層厚度（m）靜水壓力（MPa）突水系數(shù)(MPa/m)325+30356+359+從表61和附圖一可以看出