山西吕梁离石永宁煤业有限公司

　　水文地质情况汇报材料

　　一、矿井水文地质基本条件

　　山西吕梁离石永宁煤业有限公司井田位于山西省吕梁市离石区城北街道办下安村，行政区划属吕梁市离石区城北街道办管辖，地表属晋西北黄土高原中低山区，整体地貌为西高东低的侵蚀黄土地貌，以黄土梁、峁为主，沟谷较发育。井田流域属黄河三川河水系。井田内没有常年性河流发育，仅在雨季时，沟谷中汇集雨水形成洪流，流入北川河，北川河在离石区西与东川河、南川河汇集，向西流入黄河。

　　井田总体构造为一轴向近南北的向斜，在此基础上局部发育次级小型的向背斜。地层倾角一般2°～8°，西缘局部倾角可达20°～24°。4号煤层采掘中井下揭露2条落差4.5m的层间正断层和7个陷落柱，无岩浆岩侵入。矿井在建设施工期间，未揭露大型隐伏地质构造。地质构造属简单类型。

　　（1）含水层：井田内主要含水层有奥陶系中统碳酸盐岩岩溶裂隙含水层，石炭系上统太原组砂岩裂隙夹碳酸盐岩岩溶裂隙含水层，二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层，二叠系上下石盒子组砂岩裂隙含水层，第四系、上第三系松散层孔隙含水层等5个含水层。

　　其中奥陶系含水层在井田内全部被覆盖，水质为HCO3— Ca·Mg 型，水位埋深180m，推测本井田奥灰水位在805-813m。

　　石炭系太原组石灰岩岩溶裂隙含水层和二叠系山西组砂岩裂隙含水层对井田4号、10号主煤层的开采影响最大，据井田钻孔资料，太原组有3层石灰岩，从上到下分别是L5、K2、L1，石灰岩裂隙发育，水位标高929.44m，单位涌水量0.0047L/s·m，渗透系数0.0131m/d，水质为HCO3·SO4-Mg·Na型，矿化度0.69g/L。属弱富水性含水层。二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层岩性以细、中、粗砂岩为主，裂隙不发育，富水性弱，单位涌水量0.008—0.022L/s·m，渗透系数0.0028—0.012m/d，水位标高955.62—980.4m，水质HCO3ˉ.SO22-—Ca2+.Mg2+.Na+型，矿化度0.696g/L。该含水层不连续，富水性差局部甚至无水。

　　其余三个含水层对矿井开采影响不大。

　　（2）隔水层：井田内主要隔水层为二叠系山西组泥岩隔水层，石炭系太原组泥岩隔水层，石炭系本溪组泥岩隔水层三层。其中山西组4号煤层以下是一套以泥岩为主的地层，井田内沉积连续、稳定，是山西组和太原组之间较好的隔水层。太原组10号煤以下晋祠砂岩以上有一组泥岩，厚10.20～32.68m，虽厚度变化较大，但层位较稳定，是较好的隔水层。本溪组为一套泥岩，粘土岩、铁铝岩为主的地层，夹薄层石灰岩和砂岩，砂岩为泥质结构，厚27.05～48.71m，平均厚32.80m，隔水性很好，是含煤地层和奥陶系之间重要的隔水层。

　　（3）地下水的补、径、排条件：第四系孔隙含水层主要接受大气降水及地表水的补给，向下伏基岩风化壳含水层排泄和沿基岩侵蚀面向低标高区域排泄。基岩风化壳含水层，主要接受大气降水及沟谷

　　处地表水的补给，局部可以得到第四系孔隙水的补给，通过裂隙向下伏岩层入渗，由于沟谷的切割，局部又以泉的形式排泄。煤系地层各含水层接受上伏含水层的补给顺层运移，无构造沟通或人为破坏处，各含水层相对独立，水力联系差，地下水主要以层间运移为主。局部地段由于构造的沟通及采空区塌陷破坏了各含水层之间的独立性，增加了各含水层之间的水力联系。下伏奥灰岩溶含水层在灰岩裸露区接受大气降水的补给，岩溶水向西径流至柳林泉域排泄。

　　二、矿井充水因素及充水情况

　　1、地表水对矿井开采的影响

　　井田内无地表水，在井田外东侧有北川河通过。北川河经过井田东部的河床标高为900m左右。河床基底为二叠系下石盒子组，岩性为砂岩、泥岩互层，渗透性较差，对煤层不会造成直接的补给。井田内基岩标高为910m左右，都高于河床，因此在开采过程中一般也不会造成对河水的袭夺。井田及附近现采煤矿也未发现因煤矿开采而造成的河水入侵现象。

　　2、构造对煤层开采的影响

　　井田总体构造为一宽缓的向斜构造，井田内未发现大的断裂构造，井田西部遇到两条落差4.5m的正断层，均未发现突然涌水现象。

　　3、采空区水对煤层开采的影响

　　井田南部与山西神州煤业有限责任公司相邻，北部与山西吕梁离石金晖荣泰煤业有限公司相邻，东、西为空白资源区。据区局组织的每年两次的交换图纸情况可知，周边金晖荣泰（开采10号煤）4号

　　煤层已回采完毕，与本矿相邻处属于冲刷无煤区，4号煤层采空区距离本矿较远。现矿井采用主斜井副立井综合开拓，主采10号煤层，现处于试生产期间，未进入我矿井田，查明对我矿不构成威胁。

　　神州煤业开采4号煤层，采空区分布在其井田的南部，据调查，距我矿井田边界500m内，一处采空区积水面积47864m2，积水量约21542m3。现生产采区处于采空区下山部位，多年来该矿长期进行排水工作，所以其采空区积水不会对我公司矿井造成威胁。

　　矿已查明积水区4处，主要分部在4号煤本矿采空区，无古空老窑积水，估算积水面积为274K㎡，积水量108510m3，其中原下安煤矿采空区积水区两处，积水面积约209k(m2)，积水量约87510m3。3采区估算积水面积35K㎡，积水量12000m3。4101估算积水面积30K ㎡，积水量9000m3。

　　4、奥灰岩溶水

　　矿井奥灰水位标高805～813m，各煤层在井田小部分或大部处于带压开采区域，4号、5号、6号、10号煤层最大突水系数分别为0.0137MPa/m、0.0140MPa/m、0.0165MPa/m、0.0247MPa/m，均小于底板受构造破坏块段内底板临界突水系数；

　　5、井田内各层间含水层水对煤层开采的影响

　　井田内第四系松散层含有一定量孔隙水，其孔隙水量、水位虽季节变化明显。下石盒子组、山西组、太原组中均含有层间砂岩裂隙水，各含水层富水性弱。根据《煤矿防治水规定》导水裂隙带公式计算4

　　号煤层厚度0.50～1.82m，平均厚度 1.16m，导水裂隙带高度为31.21～50.47m。

　　5号煤层厚度0.00～1.70m，平均厚度0.85m，导水裂隙带高度为5.0～14.2m。

　　6号煤层厚度0.35～1.43m，平均厚度1.15m，导水裂隙带高度为10.92～16.96m。

　　10号煤层厚度2.46～5.46m，平均厚度4.10m，导水裂隙带高度为57.05～80.09m。

　　三、矿井水文地质基础资料

　　1、水文地质类型划分：2010年7月我矿委托山西地宝能源有限公司编制了《兼并重组整合矿井地质报告》，并由山西省煤炭工业厅做了批复，为矿井初步设计提供可靠的地质依据。

　　2011年6月为了进一步探明矿井水文地质情况，确定水文地质类型，指导矿井制定防治水规划及措施，我矿再次委托山西地宝能源有限公司编制了《矿井水文地质类型划分报告》。

　　为了进一步满足矿井及生产建设需要，2013年7月我矿委托山西同地源地质矿产技术有限公司进行水文补充勘探，目前报告正在编制过程中。

　　根据《矿井地质报告》、《矿井水文地质类型划分报告》内容，我矿4、5、6、10号煤层水文地质类型均为中等。

　　2、矿井涌水量：4号层主要水源以顶板砂岩弱含水层为主，正常涌水量12.5m3/h，最大涌水量18.75 m3/h。6号层主要水源是顶

　　板太原组K5石灰岩和底板K2石灰岩岩溶裂隙含水层，正常涌水量12.5m3/h，最大涌水量18.75 m3/h，。达到设计生产能力90万吨/年时，开采4号、6号煤层矿井正常涌水量900m3/d，最大涌水量1350m3/d；开采10号煤层矿井正常涌水量1600m3/d，最大涌水量1800m3/d。目前矿井正常涌水量480m3/d，最大涌水量768m3/d。

　　通过对矿井涌水量与各种动态因素关系图可以看出矿井涌水量

　　受大气降水量与奥灰水位影响不大，涌水量较为稳定；然而随着开采深度的增加，在开采下组煤层时，受上组煤采空区积水，涌水量可能有所增加。

　　四、矿井防治水管理

　　（1）防治水管理机构

　　我矿成立了以矿长为首的防治水管理机构，根据区局“三支队伍”建设要求，成立了水害防治中心，目前我矿配备了11名防治水管理人员，其中地质专业技术人员3名，均为大专以上学历，探放水持证上岗人数18名，全部培训合格，基本实现了“人员专业化、队伍专职化、设备专用化”的防治水工作管理模式。

　　（2）防排水系统

　　矿井主排水泵型号MD85-45*5,功率110KW，共有3台，1用1备1检修，并全部实现了远程监测控制。6号煤水仓安装有MD85-45*3型水泵3台，已经正常投入运行。4号煤主副水仓容积分别为788 m3、481m3，6号煤水仓容积551.8m3，能够满足需求。

　　（3）探放水管理

　　我矿在井下探放水作业过程中严格按照“预测预报、有掘必探、有采必探、先探后掘、先探后采”的原则，采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施，并自觉进行“物探先行、钻探验证、化探跟进”的综合探测程序；在探水与掘进的关系上，严格执行“探掘分离，签字验收确认移交”工作程序。

　　井下作业地点使用“物探+钻探”相结合的方式进行探放水作业。针对4103与6101矿井首采工作面，我矿专门委托徐州中地物探新技术开发有限公司进行了工作面顶、底板水文工程物探报告，为工作面安全回采提供了安全保障；掘进工作面采用直流电法物探仪进行了探测。

　　钻探方面：我矿配备了ZLJ-400煤矿用坑道钻机7台，ZYJ-400/270架柱式液压回转钻机4台，严格按照上级批复要求进行布孔和超前探测，以确在查明掘进前方的水害情况。

　　（4）各种制度台账

　　我矿健全了防治水责任体系和各项管理制度，完善了煤矿水文地质基础资料，建立了矿井充水性图、矿井涌水量与各种相关因素动态曲线图、矿井综合水文地质图、矿井综合水文地质柱状图、矿井水文地质剖面图等5种图纸和矿井涌水量观测成果台账、气象资料台账、地表水文观测成果台账、钻孔水位、井泉动态观测成果及河流渗漏台账等各种台帐记录。

　　五、存在的问题和采取的措施

　　（1）井田内断层均属张性断层，有可能沟通各含水层之间的水力联系，特别是今后煤层开采的进一步破坏，更有利于这种沟通的实现。针对这一问题，我矿正积极联系有资质部门，做进一步水文地质补充勘探，进一步对断层及陷落柱的发现和研究，防止淹矿事故的发生。在采掘活动时，必须进行超前探测和疏排，坚持“预测预报，有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，密切注视井下水文地质条件变化和隐伏断层等构造现象的出现，对井下逐日排水量作好观测、记录，若发现异常，立即采取有效措施，防止水害发生。

　　（2）井田东部边界靠近东川河附近，4号煤层距地表40m～320m，故导水裂隙带可能达地表，目前未发现有地表水体对煤层开采的影响，但在今后开采中一定不能轻视地表水体对煤层开采的影响，煤层巷道开采到此处时，要注意煤层顶板裂隙渗水情况的变化，避免河流水直接渗入井下影响煤层开采，由此为确保安全按要求预留煤层保安煤柱。

　　（3）5号煤层与4号煤层之间的间距为7.63～17.68m，6号煤层与4号煤层间距26.50～37.83m，根据理论计算结果，5号煤层开后导水裂隙带可延伸到4号煤层，6号煤层开采后的导水裂隙带可延伸到5号煤层。因此4号煤层采空区积水是开采5号煤层一大隐患，建议该矿在开采5号煤层前对4号煤层采空区、古空区积水进行探放；开采6号煤层时5号煤层采空区、古空区积水进行探放。

　　由于导水裂隙带沟通上部含水层，随着时间的推移，采空区内会积聚水量会有所增加，建议该矿在采空区附近及下部煤层开采时，一

　　定要提前进行探测和疏排，坚持“预测预报，有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，密切注视井下水文地质条件变化和隐伏断层等构造现象的出现，对井下逐日排水量作好观测、记录，若发现异常，立即采取有效措施，防止水害发生。目前所做的工作是，由于矿井6101首采工作面位于4号煤三采区采空区下方，我矿积极采取措施，对受影响区域内采空区积水预先进行了疏放，原积水量约43000 m3，放水总量31000 m3，剩余积水量12000 m3，查明对下组煤层回采不构成威胁。

　　永宁煤业水害防治中心 2013年10月17日