煤矿水害分析报告

煤矿水害分析报告内容摘要：

3 号煤层为不稳定局部可采煤层。 太原组平均厚度 ，含煤 8 层，自上而上编号为 21 10 下、 11 上、 1 11 下号煤层，煤层总厚度为 ，含煤系数 %。 总的特点是煤层层数多，达可采厚度者层数较少，其中 10 号煤为全区稳定的可采煤层， 8 号煤层为不稳定的局部可采煤层，11 号煤层为零星可采煤层，其余煤层均为不可采煤层。 可采煤层 井田内可采煤层有 10 号共 5层煤层（见可采煤层特征一览表 312），现分述如下： 可采煤层特征一览表 表 312 煤 层 号 煤层厚度 煤层间距 夹石 层数 结构 稳定性 可采性 顶板岩性 底板岩性 最小 最大 平均 (m) 最小 最大 平均 (m) 2 01 简单 不稳定 局部可采 泥岩 泥岩 3 0 简单 不稳定 局部可采 泥岩 砂质泥岩 8 0 简单 不稳定 局部可采 泥岩 泥岩 9 0 简单 稳定 全区可采 泥岩、 泥质灰岩 泥岩、 粉砂岩 10 0 简单 稳定 全区可采 泥岩、粉砂岩 泥岩 11 01 简单 不稳定 零星可采 粉砂 岩 泥岩 （ 1） 2号煤层：位于山西组中上部，下距 3 号煤层 ，平均。 煤层厚度 ，平均 ，含矸 01 层，顶板岩性为泥岩，底板岩性为泥岩、粉砂岩，井田内仅 303 号钻孔可采，其余多为临界可采煤层，综评为不稳定，局部可采煤层。 （ 2） 3号煤层：位于山西组底部，下距 9号煤层 ，平均。 煤层厚度 ，平均 ，结构简单，不含夹矸，顶板岩性为泥岩，底板岩性为砂质泥岩，区内在 10 30 30 401号钻孔及探槽 CT3 中可采，其余钻孔均 为不可采煤层，综评属不稳定 22 局部可采煤层。 （ 3） 8 号煤层：位于太原组中段底部，煤层厚度 ，平均，结构简单，不含夹矸，顶板岩性为泥岩，底板岩性为泥岩，区内在 20 20 30 302 号钻孔中可采，其余钻孔均为不可采煤层，综评属不稳定局部可采煤层。 （ 4） 9 号煤层：位于太原组下段的顶部，厚度 ，平均。 不含夹矸，顶板以泥岩为主，个别钻孔为细粒砂岩 (101)及泥质灰岩 (101)，底板为泥岩，属全区稳定可采煤层。 （ 5） 10 号煤层：位于太原组下段的中上部，上距 9 号 煤层，平均。 煤层厚度 ，平均。 不含夹矸，顶板以泥岩为主，个别钻孔为细粒砂岩 (101)及泥质灰岩 (101)，底板为泥岩，属全区稳定可采煤层。 （ 6） 11 号煤层：位于太原组下段下部，上距 10 号煤层，平均 ，煤层厚度 ，平均。 含矸 01 层，结构简单，顶板岩性为粉砂岩，底板岩性为泥岩，仅40 101号孔可采，综评为不稳定零星可采煤层。 第二节 构造 一、区域构造特征 本区位于沁水区块，沁源 — 安泽 背斜区南部。 该背斜区走向北北东，南北两端和西缘断裂较发育，西缘地层西翘东倾，倾角 2025176。 安泽 — 沁源一带主要发育北北东向的短轴波状褶皱，褶皱排列较为紧密，单个褶曲的宽度为 23km，两翼倾角为 1020176。 褶曲轴面略向东 23 倾，两翼不对称。 安泽 — 沁源一带，据物探资料，较深层次呈一斜坡带，地层区域东倾，在斜坡上具有一些小型长轴背斜，形成以分水岭背斜为中心的复背斜系列，构成沁源 — 安泽背斜带，使煤层埋深变浅，构造符合区域特点。 二、井田地质构造 井田位于沁水煤田西缘，霍山隆起之东翼。 由于受霍山经向构造带影响。 井田总 体构造为一向北东倾斜的单斜构造，在此基础上井田北东部及南西部各发育一对向背斜构造，断层稀少。 （一）、褶曲构造 受区域构造的影响，井田总体为 — 向北东倾斜的单斜构造，在此基础上井田北东部及南西部各发育一对向背斜构造。 井田内共发育 5个向、背斜。 现分述如下： S1向斜： 位于井田北东部，轴向北东，区内延伸 1500m，核部地层为 P2s地层，西翼倾角 7176。 ，东翼倾角 10176。 为沁安普查填图成果。 S2背斜： 位于井田北东部，轴向北东，区内延伸 1600m，核部地层为 P1x地层，西翼倾角 10176。 ，东翼倾角 6176。 为沁安普查填 图成果。 S3向斜： 位于井田北东部，轴向北东，区内延伸 1300m，核部地层为 P2s地层，西翼倾角 6176。 ，东翼倾角 8176。 为沁安普查填图成果。 S4向斜：位于井田西部，轴向北东，区内延伸 1800m，核部地层为 P1s 地层，西翼倾角 10176。 ，东翼倾角 9176。 为沁安普查填图成果。 S5背斜：位于井田南西部，轴向北东，区内延伸 900m，核部地层为 P1x地层，西翼倾角 9176。 ，东翼倾角 6176。 为沁安普查填图成果。 24 （二）、断层及陷落柱构造 井田内断层稀少，未发现有陷落柱构造。 仅发现有 F1正断层。 F1 正断层位于井田南东部 103 号钻孔附近，走向 N15176。 E，倾向SE，落差 2030m，倾角 70176。 ，区内延伸 940m左右。 为沁安普查填图成果。 井田内的 F1断层及 S S S4向斜， S S5背斜均为沁安普查填图成果，有地质点及产状控制，其地质成果可靠。 第三节 岩浆岩 井田内无岩浆岩侵入现象。 25 第 四 章 区域水文地质 第一节 区域水文地质 单元 按照《中国北方主要煤矿区水文地质图集》的划分，本区属于霍山岩溶水系统，构成独立的水文地质单元。 霍山背斜以南北走向耸立于矿区西侧，背斜轴部出露地层为元古界及下古生界地层，两翼出露大面积碳酸 盐岩地层，成为岩溶地下水的补给区，出露面积约1420km2，背斜西翼受霍山大断裂和太谷大断裂的切割。 地下水向南北径流构成南北两个水文地质单元。 北单元为介休洪山泉域，泉水从第四系砂砾石中溢出，流量 ，水温 14℃， 水化学类型为 HCO3 SO4型，矿化度 480mg/L；南单元洪洞广胜泉，位于洪洞县城东北 15km，霍山背斜的南端与霍山断裂的交汇处，泉口标高 ， 流量 ，水温 14℃，水化学类型为 HCO3 SO4型，矿化度 310－ 560mg/L；二者水化学类型和矿化度基本 近似。 本区属于广胜寺泉域，属于泉域北部径流地带。 一、 地表水流域及其水文特征 本区位于沁水区块，沁源 — 安泽背斜区南部。 地表为山区侵蚀地貌，沟谷纵横，地形十分复杂，属中、低山区。 区域内主要河流是 沁河，属黄河流域。 沁河是黄河的一级支流，流经晋、豫两省，它发源于霍山东麓沁源县王陶乡的二郎神沟西北部的将台上村西，源头分水岭高程为2300m 左右，经临汾市安泽县、晋城市沁水县、阳城县、泽州县入河南省汇入黄河。 干流全长 485km，其中山西省境内 363km。 沁河在沁 26 源境内坡陡流急，洪水暴涨暴落，属暴雨型山区河流，河道水量 来源主要是雨季积蓄的洪水径流和沟溪泉水，河道流量受年份和季节影响较大，年径流主要集中在汛期。 根据孔家坡水文站实测数据表明，沁河年径流量为 l2500万 m3。 区域水文地质图 图 411 27 井田东南侧的狼尾河自北东向南东流过，属沁河支流。 井田内地表水系不发育，井田西部冲沟河水向南流入狼尾河，狼尾河向东流入沁河，沁河向南流入黄河。 二、 岩溶水文地质单元及其特征 本井田属于广胜寺泉域，位于泉域北部径流地带。 广胜寺泉位于洪洞县城东 15km 的广胜寺镇，泉域范围北部自西向东由后悔沟沁源县花 坡一段；东部及东南部边界，以奥陶系灰岩顶板埋深 600m 等深浅为界，可视为阻水边界；西部由南向北分为 3 段，由胡家沟至圪同一段，灰岩含水层与下盘的碳一二叠阻水岩接触，构成阻水边界，圪同至耙子里一段，岩溶含水层与第四系砾石为半阻水边界，由耙子里至灵石的后悔沟一段，岩溶含水层与前震且系变质岩接触，构成隔水层边界。 泉域面积 1273km2，其中裸露岩溶岩面积。 见图411。 第二节 区域含 、隔 水层 特征 一 、主要含水层 （ 1）松散孔隙含水层：多分布于较大沟谷及两侧一级阶地，含水性受冲积洪积层厚度及地形 地势所控制，富水性差异较大。 为村镇工农业用水的主要水源之一。 （ 2）二叠系砂岩裂隙含水层：区域内广泛出露，在沟谷壁上多见有泉水出露，泉流量均较小。 本含水层富水性取决于砂岩裂隙及风化裂隙的发育程度，一般富水性弱，仅在局部由于受构造等因素的影响，富水性中等。 28 （ 3）石炭系砂岩夹石灰岩裂隙含水层：主要由太原组三 四层石灰岩及中、粗粒砂岩组成，其富水性随埋藏深度和所处构造位置不同而变化，为区域主要含水层之一，一般富水性弱。 （ 4）奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层：在区域西部广泛出露，主要接受大气降水的补给。 含水层富水性取 决于岩溶裂隙的发育程度。 据区域资料，本含水层一般含水丰富，水质好，为区域主要含水层。 本含水层富水性中等 强。 二、主要隔水层 （ 1）太原组底部与本溪组泥岩砂质泥岩隔水层：主要由具塑性的铝质泥岩及砂质泥岩等组成，一般透水性差，能有效阻隔其上、下含水层的水力联系。 （ 2）二叠系砂岩含水层层间隔水层：主要由泥岩及砂质泥岩等组成，一般透水性差，呈层状分布于各砂岩含水层之间，阻隔其上、下含水层的水力联系。 第三节 区域地下水的 补给、径流、排泄条件 井田内主要可分为松散孔隙含水层、二叠系砂岩裂隙含水层、石炭系砂岩夹石灰 岩裂隙含水层四大含水层。 松散孔隙含水层一般富水性较弱，主要分布于井田西部及北部；二叠系砂岩裂隙含水层富水差异性较大，仅局部富水；石岩系含水层为区域内主要含水层之一，富水性一般较弱；奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层一般富水性中等 强，但存在差异性。 松散孔隙含水层主要接受大气降水的补给，地下水动态随季节变 29 化显著；二叠系砂岩裂隙含水层及石炭系含水层主要以接受大气降水的补给及上部含水层的入渗补给为主，地下水以层间径流为主，排泄方式多在地势低洼处以泉水形式排出地表。 奥陶系中统石灰岩含水层是井田内主要含水层之一，井田内没 有出露。 其地下水位于广胜寺泉域北径流带上，径流方向大致由东北向西南，最终排泄于广胜寺泉。 30 第 五章 矿井水文地质 第一节 井田边界及其水力性质 区内出露地层主要为二叠系下统下石盒子组（ P2x） 、山西组 (P1s)、中石炭本溪组（ C2b）、晚石炭太原组（ C3t）。 第四系 (Q)覆盖于不同的地层之上。 井田内地层总体构造为走向 北北东向， 本井田受区域构造带影响， 井田总体构造为一向北东倾斜的单斜构造，在此基础上井田北东部及南西部各发育一对向背斜构造，井田内仅发育一正断层， F1正断层位于井田南东部，走向 N15176。 E，倾向 SE，落差 2030m，倾角70176。 ，区内延伸 940m左右。 一、井田水文地质边界 1．井田东部及南部为山西安神煤业有限公司生产矿井，为人为边界。 2．井田西部无生产矿井，在西部边界附近为 2 号及 3 号煤层隐伏露头，对于 9+10号煤层为人为边界。 3．井田北部无生产矿井，在北部边界附近为 2 号及 3 号煤层隐伏露头， 对于 9+10号煤层 为人为边界。 二、水力性质 井田 东部及南部 边界上覆岩层中各含水层的含水性都很微弱，且有较多的泥质隔水层，使得各岩组之间没有明显的水力联系。 但 3 号煤在井田西部及北部边界附近有露头，可能沟通 3 号煤层上覆各含水层的水力联系，但对今后开采的 9+10 号煤层的开采影响不大。 此外， F1 正断层位于井田南东部 103号钻孔附近，走向 N15176。 E，倾向 SE，落差 2030m，倾角 70176。 ，区内延伸 940m 左右。 根据调查， 31 该断层含水性较弱，对 9+10号煤层开采影响不大，但不排除在 9+10号煤层开采扰动下，断层导水性发生改变。 第二节 含水层 一、含水层特征 井田的含水层自上而下有： 第四系砂砾层孔隙潜水含水层 第四系全新统 Q4及上更新统 Q3，分布在井田中北部河谷地带，岩性为灰白色砂质粘土、亚粘土砂砾层及砾石层 ，厚度变化大，层位不稳，依地形而异，该层渗水性含水性均好，由于受大气降水和地表水补给条件好，但含水层厚度薄，不易形成强含水层，因此，属弱富水性孔隙潜水含水层。 上石盒子组底部（ K10砂岩）裂隙含水层 砂岩含水层较稳定，多呈透镜体，岩性为黄绿色，浅灰绿色中－细粒厚层状石英长石砂岩，埋藏浅时，风化裂隙及节理发育，局部含小砾。 钻进消耗量达 ，一般钻进消耗量在 ，泉水流量 ，因此，该层为弱富水性裂隙含水层。 下石盒子组（ K K8）砂岩裂隙含水层 砂岩含水层位于 1 号、 2 号煤层以上， K8为煤层直接充水含水层，岩性为灰白色、灰绿色、黄绿色厚层状石英长石砂岩，多为钙质胶结，裂隙稍发育。