伊川县鲁沟煤矿水文地质类型划分报告排版版4.doc

伊川县鲁沟村办二矿矿井水文地质类型划分报告1、矿井及井田概况1.1矿井及井田基本情况原伊川县鲁沟村办二矿，位于伊川县东南35km的半坡乡政府西南11km鲁沟村。行政区划隶属伊川县半坡乡管辖，属村办集体煤矿。法定代表人：鲁武奇。该矿于1984年4月建井，1985年9月投产，限采二1煤层，设计生产能力0.03Mt/a，2002年技术改造后，经洛阳市煤矿工业管理局核定生产能力为0.06 Mt/a矿井。该次资源整合，根据河南省煤炭铝土矿资源整合领导小组办公室文件（豫资源整合办20052号文），改建后，矿井生产能力0.15Mt/a，按照原煤炭工业部1994年颁发的煤炭矿井设计规范，该矿属小型矿井。鲁沟村办二矿开采二1煤层。建斜井1个，竖井2个。主立井一对1.5t箕斗提升，断面,9.6m2，主立井坐标：X：3802147.00，Y：38376730.00，井口标高为+542m；副斜井轨道运输斜长315m，坡度26,断面5.1，井口标高为+522.316m，井底标高+343，副斜井坐标：X：3801551.755，Y：38376396.66，方位317；副立井井深202m，井筒直径2.4m，井底标高+340m，坐标：X：3802123.814，Y：38376662.966。矿井开采深度+440m+350m标高。1.2位置及交通1.2.1位置及交通伊川县鲁沟煤矿位于半坡乡政府西南11km的鲁沟村西500 m，距伊川县城约46.5 km，半坡至临汝镇公路从矿区南边界通过，北14 km与郑-潼公路相连，西南10 km与洛界公路相连，井田西部有焦枝铁路，北部有登封矿区铁路。西北距焦枝铁路伊川车站42.5 km，西南距临汝镇车站11 km，北距洛界高速公路伊川路口36.5 km，交通十分便利。见交通位置示意图1-1-1图111交通位置示意图 伊川县鲁沟村办二矿矿区位于登封煤田宝雨山勘探区中南浅部，距伊川县城46.5km，行政区划隶属伊川县半坡乡管辖。井田范围是依据伊川县国土资源管理部门关于伊川县鲁沟村办二矿储量核查的申请书和储量核查矿区范围图中的6个座标点圈定（见附表211）。井田地质储量是依据该次洛阳市矿业发展中心提交的该矿井地质储量计算图而定，该设计依据6个座标点连线，作为该矿井设计的合法边界。井田边界拐点坐标表 表211拐点编号XY拐点编号XY138014303837630043802300383771002380189538376300538019003837702833802563383771876380175438377000井田东西走向最长约1150m，南北倾斜最宽约550m，面积0.4488km2。1.3地形地貌矿区位于宝雨山井田中部，属低山丘陵地带，地势高低不平，沟谷发育，地面坡度1521。最高标高位于矿区北东部，为+575m，最低标高位于矿区南部，为+498.87m，相对高差76.13m。1.4气象、水文区内属暖温带大陆性半湿润季风气候，夏季炎热，冬季寒冷，四季分明，据洛阳气象站历年资料：气 温：最高气温44.4，最低气温-21.2，历年平均气温为14。霜冻期为11月底至翌年3月初，冻土最大深度16cm。降水量：年最大降雨量1006.3 mm，最小降雨量420.6mm，年平均降雨量541.55mm，月最大降雨量481.3 mm（2000年7月）。最大连续降雨天数9天（1964年4月13日21日）。雨季集中在7、8、9三个月。最大积雪厚度0.16m。蒸发量：年最大蒸发量2825 mm（1959年），最小蒸发量1490.5 mm（1964年）。月最大蒸发量408.9 mm（1959年7月），月最小蒸发量40.7 mm（1957年1月）。蒸发量大于降雨量。湿度和风速：平均绝对湿度13.5 mm，平均相对湿度67%。冰冻期一般是12月到来年3月。冻土最大深度22 cm。最大风速24 m/s，平均风速2.8 m/s。风向北西、北西和北东，以北东向为主。1.5地震据历史记载，公元前519年到公元1942年的2461年间，区域内共发生地震84次，河南省发生的八次大震中，七次对区内有较大破坏，其中，发生于1552年1月28日与2月17日，1524年2月4日与2月14日，1809年、1820年8月4日的地震，有民舍倾覆，伤人无数的记载。据中华人民共和国地震局编制的地震裂度区划图，洛阳地区地震裂度为六度。1.6矿井排水设施能力现状矿井现主要排水设施，见表1-3。矿井正常涌水量28.7m3/h左右，最大涌水量为114.8m3/h，矿井现有排水设施的实际最大排水能力为138m3/h，可以满足矿井的排水需要。为确保水泵、排水管路的正常运行及水仓容积的蓄水量，加强了对排水设施的维修、维护及水仓淤泥的清理，具备了抗灾能力，满足疏水的要求。5地点标 高（米）泵型数量排水管路单泵额定排水能力（m3/h）电机功率（KW）最大排水能力（m3/h）最大开泵数量（台）水仓容积（m3）泵房+340D854553台133mm2趟46901383300 表1-3 矿井排水设施能力现状表 2、以往地质及水文地质工作评述2.1勘探工作简况原伊川县鲁沟村办二矿于1984年4月建矿，1985年9月投产，现生产能力为0.15Mt/a，主要开采宝雨山井田中浅部块段。矿井位于登封煤田宝雨山井田的中南边缘。宝雨山井田在五十年代由原中南煤田地质局125队进行了详查。六十年代，又由河南省冶金煤炭厅地质勘探第三队进行了补充勘探，并于八十年代由河南省煤田地质二队编写河南省登封煤田宝雨山井田精查地质（储量）报告书（最终报告），国营宝雨山何庄煤矿先后在井田的西、东部建井，至今已开采多年。鲁沟村办二矿也已经营数年。故本区地质研究程度较高。现矿区范围为0.4488km2，为查明有关情况，特委托洛阳市矿业发展中心于2005年9月对矿区范围重新进行了地质（储量）核查，经计算矿区二1煤地质保有储量189.5万t。并提交了河南省伊川县鲁沟村办二矿资源储量核查报告。该矿区地质勘探程度较高，资源可靠。2.2矿井地质工作1、地质编录与说明书的编制依据矿井生产地质规程及实际生产需要，编制了采区设计说明书、掘进巷道和回采工作面说明书，并随生产进度，对巷道、回采工作面进行测量、编录，做到及时上图与建立台帐，此项工作，为指导矿井建设和生产、地质条件的分析及制定各项措施奠定了基础。2、地质图件编制除按矿井生产地质工程编制了：地形地质图、煤系地层综合柱状图、煤岩层对比图、矿井地质剖面图、煤层底板等高线与资源储量估算图、采掘工程平面图、巷道剖面图等，还依据生产实际需要，编制了构造纲要图、煤厚等值线图、矿井涌水量与相关因素曲线图，此项工作，不仅为指导矿井生产布局、采区与采面设计，以及合理开发、利用煤炭资源提供了基础依据，同时为矿井生产规范化管理奠定了基础。3、井下探测为查明煤层赋存特征、厚度变化规律，准确确定断层位置，采用了井下巷探、物探、钻探等方法和手段，该项工作，对正确指导生产布局、采掘生产，避免采掘过程中产生不必要的损失、提高生产效率和资源回收率及矿井安全生产起到了良好效果。4、矿井地质管理建立与完善了图件、文字、报表和台帐等文献资料及资源/储量的规范化管理，为指导煤炭资源合理开发、利用，保证煤矿稳产、高产持续发展起到了积极作用。2.3矿区地震勘探工作2.3.1勘探方法与手段 1、勘探类型矿区位于华北板块南部的嵩箕构造区、颖阳一芦店向斜的南翼西段，属宝雨山井田中段浅部，为一单斜构造。地层走向50，倾向320，倾角1522,一般18。矿区内无断裂构造。综上所述，伊川县鲁沟村办二矿的地质构造复杂程度属简单类型。2、勘探方法与手段井田属全掩盖区，勘探方法与手段，20世纪50年代勘探，主要采用了岩芯钻探，并配合生产井调查，岩芯鉴定，煤芯煤样化验分析等。由于当时国家建设急需煤炭，要求加快勘探速度，因此，在勘探过程中未明确划分阶段，但在勘探工程布置与施工时，采用了由浅至深循序渐进的原则。20世纪70年代之后补充勘探，主要采用了钻探与物探测井。2.3.2勘探工程质量1、钻探工程质量经对区内勘探与补勘钻孔统计分析，20世纪50年代施工钻孔，由于限于当时的技术条件，无物探测井验证，但钻探工程全部采用了全取芯钻进。20世纪70年代之后施工钻孔，配有视电阻率与伽马测井验证。（1）煤芯采取率经对主采煤层钻孔见煤点统计，煤芯长度采取率偏低，见表2-1。表2-1 煤芯长度采取率煤层名称统计见煤点个数项 目煤芯长度采取率1001009090808070705050二17见煤点数112111比 例0.140.140.290.140.140.14比 例0.480.140.140.140.14 （2）封孔质量勘探钻孔采用水泥砂浆对可采与局部可采煤层顶底板进行了封闭，从生产揭露情况，未发生因钻孔引起的透水事件，表明钻探质量基本可靠。（3）孔斜由于井田区内煤层埋藏一般在500m深度以内，未见钻孔超斜现象。2、采样与测试分析勘探期间，对煤芯煤样、岩样、煤尘与瓦斯均进行了化验与测试分析、抽水试验与水质分析等项工作，采样方法与分析参数，基本达到了勘探规范要求。经生产实践与煤的利用途径表明，所确定煤的物理化学性质与工艺性能，煤尘爆炸危险性与煤的自燃倾向性及含水层特征基本正确。2.3.3可靠程度不同阶段施工的钻孔，尽管工程质量存在一定的缺陷，但对查明煤层层数，煤层赋存特征，煤厚及其变化规律，煤质特征，构造分布特征及开采技术条件起到了主导作用，经对提供的资料统计与分析研究认为：1、原有的单孔资料大部分基本上可以利用，在利用这些资料时，采取了：（1）无芯钻孔和煤芯采取率较低的钻孔，以电测井资料为准；（2）无电测井资料的钻孔，以钻探资料为准；（3）无测斜资料的钻孔作直孔处理；（4）未量取岩层倾角的钻孔，岩层倾角从剖面图或平面图取得。2、经勘探与补勘工作，井田区内，工程密度已达到了勘探阶段规范要求，构造位置与基本特征，煤层厚度及变化规律控制较严密，煤质与开采技术条件已基本查明，可作为矿井生产布局的主要依据。3、所确定的煤层层数，煤层厚度、结构及煤质特征可靠，煤层对比清楚，达到了勘探报告的要求。4、勘探报告对地表水系观测较祥，并做了简易水文孔抽水试验、水质分析等，所阐述的各含水层（组）富水性以及对采掘生产的影响程度，经开采实践证明，其分析基本正确，各种试验参数较为可靠。2.4矿井水文地质工作1水文观测自矿井生产以来，坚持了对各含水层水文观测孔水位动态不间断的观测，为分析研究地下水的充水因素、补径流条件及采取有效的防治措施提供了可靠的依据。2、水文地质条件分析研究通过研究分析矿区与矿井水文地质特征，提出了矿区水文地质单元的划分、确定了寒武、石炭与古近系、新近系灰岩含水层富水性与含水层之间的水力联系、断层的导水性及地下水的补径排条件，对矿井涌水量与变化情况的确定，以及制定矿井水防治措施奠定了良好的基础。3、收集与积累了当地历年降水资料和洛阳气象站降水资料，建立与完善了矿井水文地质图、矿井充水性图、矿井涌水量与各充水因素相关关系图、地下水水位图等基础图件及水文观测台帐和相关文献资料，为矿井水的分析研究及水文地质技术管理奠定了良好基础。4、针对矿井地下水量，为综合利用地下水资源，在矿井涌水点采取水样，并对水样进行了水化学特征和供水水质测试化验分析，矿井水的有效利用，取得了较好的社会、环境与经济效益。3、地质概况3.1地层矿区地表均为第四系覆盖，根据矿井揭露资料及河南省煤田地质二队对宝雨山勘探区的精查地质报告，地层由老至新有寒武系崮山组（3g）、石炭系上统本溪组（C3b）和太原组（C3t）、二叠系下统山西组（P1sh）和下石盒子组（P1X）以及第四系等。现将范围内的地层，由老至新叙述如下：1） 寒武系崮山组（3g）为一套灰色厚至巨厚层状白云质灰岩，夹薄层泥岩与砾屑灰岩，顶部溶洞发育。厚度一般173.00182.30m。与下伏地层连续沉积。2) 石炭系（C）本区缺失下、中统，仅有上统地层沉积。平均厚48.30m。与下伏寒武系崮山组呈平行不整合接触。（1）上统本溪组(C3b)灰至深灰色铝质岩、铝质泥岩，含黄铁矿结核，偶夹古占煤。底部为山西组铁矿。本组平均厚8.00m左右，与下伏地层呈平行不整合接触。（2）上统太原组(C3t)为一套海陆交互相的含煤地层，依据岩性组合和沉积环境，划分为上、中、下三段。平均厚37.44m，与下伏地层呈整合接触。a、下段灰岩段：自一1煤层底板灰岩至L4灰岩顶界，由灰至深灰色石灰岩及砾屑灰岩夹薄层泥岩、煤层（一1一4）组成。平均厚8.90m。b、中部碎屑岩段：自L4灰岩顶界至一7煤层底界，为灰白色薄层状细粒砂岩及透镜状石灰岩（L5、L6）、深灰色泥岩及砂质泥岩，含黄铁矿结核，中夹不稳定薄煤两层(一5、一6)。厚16.00m。c、上部灰岩段：自一7煤段至二1煤层底板砂岩底界。自下而上岩性为L7深灰色石灰岩，局部夹薄层状硅质条带，层位稳定，全区发育，平均厚7.13m。其下为一7煤层，区内大部可采，煤厚0.8m2.8m，平均1.85m，L7灰岩顶为一薄层灰黑色硅质泥岩，含有海绵骨针；上部为灰黑色泥岩、砂质泥岩及不稳定石灰岩（L8），夹薄层硅质泥岩23层，中夹薄煤一层（一8），不可采。厚12.54m。3) 二叠系（P）本区仅保存下统山西组及下石盒子组三、四、五煤段，厚287.69m，与下伏地层连续沉积。（1）二叠系下统山西组（P1sh）自二1煤层底板砂岩（Ser）之底至砂锅窑砂岩（Ss）之底，本组厚79.63m。按岩性特征分四段叙述如下：a、二1煤层段：自二1煤层底板砂岩（Ser）底至大占砂岩（Sd）底。岩性为灰、深灰色泥岩、砂质泥岩以及砂岩、粉砂岩及煤层。砂岩中含炭质条带及黄铁矿结核。含煤三层（二0、二1、二2），其中二1煤层为主要可采煤层，区内煤厚0.818.96m，平均3.43m。本段厚约12m。b、大占砂岩段：从大占砂岩（Sd）底至香炭砂岩（Sx）底。岩性主要为砂、泥岩互层。含煤两层（二2、二3），极不稳定。底部的大占砂岩（Sd）以石英砂岩为主，较稳定。层面含大量白云母碎片。本段厚约20m。c、香炭砂岩段：从香炭砂岩（Sx）底至瑶岭砂岩（Sy）底。主要岩性为灰至浅灰色泥岩、砂质泥岩、细中粒砂岩，偶夹二3煤层。本段厚约30m。d、小紫泥岩段：自瑶岭砂岩（Sy）底至砂锅窑砂岩（Ss）底。岩性主要为紫灰及浅紫色泥岩、砂质泥岩、砂岩。泥岩中铝质成分较高，本段厚17.63m。（2）二叠系下统下石盒子组三煤段（P1x1）本段紫砂锅窑砂岩（Ss）底至四底砂岩（S4）底。底部为灰、浅灰色及灰绿色细、中粒砂岩，俗称砂锅窑砂岩（Ss）；下部为大紫泥岩（Md），具明显紫斑，含铝质，局部为铝质泥岩并含菱铁质假鲕；中部为灰、浅护送，局部为灰绿色细中粒砂岩、粉砂岩及灰绿色砂质泥岩，含不可采薄煤一层（三1）；上部为紫褐色及灰绿色砂质泥岩，局部见紫斑，间夹薄层粉砂岩及不稳定的三3煤层。本段产丰富的植物化石。平均厚71.71m。（3）二叠系下统下石盒子组四煤段（P1x2）自四底砂岩（S1）之底至四、五煤段分界砂岩之底。岩性为灰、深灰色砂质泥岩、泥岩夹粉砂岩、细粒砂岩或中粒砂岩透镜体，含黄铁矿结核，产丰富的植物化石，含不可采带薄煤八层（四0四7），局部地段四6煤层顶板、四7煤层底板见海绵骨针。本段平均厚72.61m。（4）二叠系下统下石盒子组四煤段（P1x3）自四、五煤段分界砂岩底至五、六煤段分界砂岩底。底部四、五煤段分界砂岩为灰色厚层状中粒岩屑砂岩；中部为灰至深灰色泥岩、砂质泥岩夹薄层细粒长石石英砂岩，含煤六层（五1五6），仅五3煤层可采，其余均不可采。上部为灰色中粒砂、灰色泥岩、紫斑泥岩。本段平均厚63.74m。4) 第四系（Q）区内广泛分布以角度不整合于各老地层之上。顶部为耕植土及黄土，中、下部为粘土、亚粘土及疏松砾石层，厚032.00m，平均9.48m。3.1.1 含煤地层1、煤层本矿区含煤地层为石炭上统太原组及二叠系下统山西组，两主要含煤地层平均总厚117.07m，含煤12层，煤层平均总厚13.18m，含煤系数11.26%，其中石炭系上统太原组，平均地层厚约37.44m，含煤8层，煤层平均总厚2.1m，含煤系数5.61%；二叠系下统山西组，平均地层厚约79.63m，含煤4层，煤层平均总厚11.08m，含煤系数13.91%。其中赋存于二叠系下统山西组的二1煤层为该矿开采煤层。二1煤层厚0.818.96 m，平均厚3. 43m，煤层是厚、薄层产出，厚度是北厚南薄。本矿开采矿体为二1煤层，该煤层赋存于二叠系下统山西组下部的大占砂岩与二1煤层底板砂岩之间。上距香炭砂岩（Sx）28m。经宝雨山井田精查勘探，标志层明显，层位及层间距相对稳定，对比可靠。本矿区煤厚0.818.96m，平均3. 43m，全区可采。煤层结构简单，区域上厚度变化较大，短距离内有增厚变薄现象，煤厚的变化主要是聚煤前沉积环境影响所致。属较稳定型煤层。二1煤层直接顶板为深灰色泥岩、砂质泥岩及粉砂岩，间接顶板为中、细粒砂岩。直接底板主要为泥岩、砂质泥岩，间接底板为细粒砂岩。322、煤质（一）煤的物理性质二1煤为黑色、条痕黑色，具金属光泽，参差状断口。煤岩组分以亮煤为主，暗煤次之。因受构造影响，多以粉状、鳞片状产出，为层间挤压、揉搓的构造煤，具擦痕与摩擦镜面。视密度为1.37t/m3，孔隙度712左右。煤中的有机组分占90.9，其中镜质组67.5，半镜质组20.3，惰性组3.1；无机组分为9.1，其中泥质物占7.7，硫化物占1.2，硫酸盐及氧化物类含量低微。（二）煤的化学性质及工艺性能a 化学性质1)灰分（Ad）原煤灰分产率平均21.32，属中灰煤；经1.4密度液浮选，浮煤灰分8.22，降灰分率为48.6左右。灰熔融软化温度平均为1327，属高熔灰分。2) 硫分（St,d）原煤全硫含量0.70，属低硫煤。3) 磷（P）、砷（As）原煤中磷含量平均0.015，属低磷煤。砷含量平均2.2ppm，作为食品加工对人体影响不大。4) 发热量原煤受到基恒容低位发热量（Qnet,ar）为24.43MJ/kg。（三）元素成分二1煤层有机元素主要有：碳、氢、氮、氧和硫。据浮煤分析结构，干燥无灰基碳含量90.84，氢4.23，氮1.465,氧加硫3.47。煤中有机元素碳含量随着煤的编制程度增高而增加，氢则随着碳的增加而减少。3断层矿区位于华北板块南部的嵩箕构造区、颖阳一芦店向斜的南翼西段，属宝雨山井田中段浅部，为一单斜构造。地层走向NWSE，倾向320，倾角1522,一般18。矿区范围内无断裂构造。综上所述，伊川县鲁沟村办二矿的地质构造复杂程度属简单类型。 4、构造对矿井生产的影响矿井由于受区域构造应力场的影响，褶皱与断裂构造不发育褶皱：主要以分布在井田下部，其影响范围约0.3Km2，褶皱构造虽较宽缓，但对工作面布置、运输、排水等产生一定影响；3.4岩浆岩井田及相邻矿井尚未见岩浆岩存在。4、区域水文地质4.1地表水体区内无地表水体。4.2地下水补、径、排条件1、补给条件补给区主要位于矿区 寒武系灰岩和白云质灰岩出露区，以及被第三、四系覆盖的浅部 ,由于受构造和风化剥蚀的影响，裸露的寒武系灰岩，并沿地表形成大小不等的丘陵地貌，其岩溶裂隙较发育，易于接受大气降水的入渗.见图4-3。图4-3 矿区地下水补给示意图2、径流与排泄条件寒武系、石炭系太原组灰岩，直接或间接接受大气降水和地表水补给后，由浅至深径流，中深部地下水顺地层走向由西北经F16断层向西南径流，由于断层的阻隔作用，地下水大致以150m等水位线有矿井排泄。当岩溶裂隙地下水接受降水和地表水体入渗补给后，大部分由矿井疏水排泄，少部分被人工开采作为供水水源。二叠系砂岩孔隙裂隙含水层，在露头区或浅部直接或间接接受大气降水补给后，受地形和地层产状的影响，一部分在沟谷排泄，一部分由矿井排泄。5、矿井水文地质5.1井田边界及其水力性质矿区北部与宝雨山、东部与鲁沟八矿、西部与鲁沟煤矿相连，均为人为边界。井田位于矿区井田南部煤层露头与新近系泥灰岩分布区，以及煤层露头以南寒武系灰岩裸露区，是构成大气降水和地表水的主要补给区；井田北部F16正断层，构成矿区及井田北部自然隔水边界，在其影响下，致使矿区地下水被阻隔之后，沿F16断层南西盘向南东方向径流，因此，井田范围内，不仅是矿区和矿井地下水的主要补给区，同时处于矿区地下水径流带本矿含水层之间，存在的水力联系，其主要形式如下：5.1.1新近系泥灰岩与含水层之间水力联系泥灰岩含水层分布于井田浅部，超覆在中、上寒武统、太原组合山西组地层之上，厚度不大，岩溶裂隙不发育，导水性较弱，井田南部与中、上寒武统灰岩接触地段导水性不强，渗透系数仅为0.0004870.622m/d。 上述说明，新近系泥灰岩导致含水层之间的水力联系直接影响各含水层向矿井充水的大小。5.1.2含水层之间通过弱隔水层以越流形式产生水力联系本溪组铝土泥岩隔水层，厚度小变化大，隔水性差。当疏排太原下部灰岩地下水时，中、上寒武统灰岩地下水在其静水压力下，通过铝土质泥岩薄弱隔水地段产生越流补给矿井水：太原组中部砂、泥岩隔水层厚度变化大，中夹稳定的中、粗粒砂岩，隔水性较差。同样，矿井疏排太原组上部灰岩地下水时，在隔水层薄弱地段产生越流造成太原组下部灰岩地下水补给矿井水。5.1.3地表水下渗与地下水之间有水力联系有两条季节性冲沟自北向南走向，雨季排洪时对地下水有补给作用。5.2含水层依据矿井调查并结合区域勘探资料，结核本区岩性及含水性、地下水的贮存及埋藏条件，对开采一7、二1煤层影响较大的含水层有：1、寒武系灰岩含水层；2、太原组灰岩含水岩；3、山西组砂岩含水层；4、下石盒子组砂岩含水层；5、第四系含水层。隔水层有：1、本溪组铝质岩、铝质泥岩隔水层；2、太原组隔水层；3、二1煤层顶板隔水层。分述如下：（一）含水层根据地层的岩性及一7、二1煤层的相对位置及地下水赋存条件，该矿区分五个含水层。1、寒武系灰岩含水层主要由崮山组白云质灰岩、白云岩。厚层状，岩性坚硬致密，岩溶裂隙发育，且不均一。据区域资料，该含水层地下水静止水位标高370.93434.37m，降深10.7570.91m，涌水量为0.0153.426升/秒，单位涌水量0.0014180.319升/秒米，渗透系数为0.0004870.622m/日。该含水层含水性及透水性极不均一，含岩溶裂隙承压水。为二1煤层底板间接充水含水层。地下水水质类型以HCO3CaMg型为主，HCO3NaCa型次之，水温1323.5，矿化度0.2390.486克/升，总硬度5.2617.02德国度。2、太原组灰岩含水层1）太原组下段灰岩含水层由L1L6灰岩组成。平均厚度一般4.00m，L1灰岩较发育，层位较稳定。据宝雨山井田1802孔抽水资料，水位降低46.29m，抽水10分钟，总水量仅有108升，水位恢复缓慢。该含水层含水性弱，导水性差，地下水位埋藏较深，含岩溶裂隙承压水。该层顶部至一7煤层底板间距一般为1030m，属一7煤层底板直接充水含水层。为二1煤层底板间接充水含水层。2）太原组上段灰岩含水层由L7L8灰岩组成，其中L7和L8灰岩较发育，层位亦较稳定，厚度一般为16.70m左右，据1405孔抽水资料，该含水层地下水静止水位标高408.51m，埋深34.92m，涌水量0.072升/秒，单位涌水量0.00115升/秒米，渗透系数为0.00976米/日。其含水性及透水性较弱，且极不均一，含岩溶裂隙承压水，该层为一7煤层顶板直接含水层，为二1煤层底板直接充水含水层。水质类型为HCO3CaMg型为主，HCO3NaCa型次之，矿化度0.2350.435克/升，总硬度5.115.46德国度。3、山西组砂岩含水层以大占砂岩、香炭砂岩为主，岩性为灰白色中、粗粒砂岩，裂隙不发育，厚043.00m，平均20.00m。据区域资料，该层含水性弱，透水性差，且不均一；当其裂隙发育时含水性较强，属孔隙裂隙承压水含水层。据1701孔资料，该含水层地下水静止水位标高452.78m，涌水量0.147升/秒，单位涌水量0.00315升/秒米，渗透系数为0.0351m/日。水质类型为HCO3Na型，水温1822，矿化度0.3800.861克/升，总硬度2.5838.47（德国度）。该层为一7煤层顶板间接充水含水层。亦为二1煤层顶板直接充水含水层。4、下石盒子组砂岩含水层由中粗粒砂岩和细粒岩组成，砂岩总厚323m，含孔隙、裂隙承压水，为二1煤层顶板间接充水含水层 ，亦是一7煤层间接充水含水层，但相距一7煤层较远，影响不大。5、第四系含水层以坡积、洪积或冲积沙砾石层为主。多分布于溪沟两侧，厚度一般小于10m。由于沟谷发育，分布面积广泛，厚度较薄，含泥质，故含水性较弱，水量不大。动态随季节变化显著，以孔隙潜水为主。因此开采其下煤层时，要注意地表水对矿井的影响，应加强涌水量预测。5.3隔水层1、本溪组隔水层由铝质岩、铝质泥岩组成平均厚8.66m。岩性致密，层位稳定，隔水条件良好。正常情况下可阻止寒武溪灰岩水与太原组灰岩水层之间发生水力联系。但在构造破坏条件下或该层的薄弱地带，有可能失去隔水作用。2、太原组隔水层指L4和L6灰岩之间的泥岩、砂质泥岩和粉细粒砂岩，平均厚11.83m。该层段岩石致密，层位稳定，节理裂隙发育较差，正常情况下可阻止太原组上、下段灰岩含水层之间的水力联系，煤层底板隔水层。3、二1煤层顶板隔水层系指二1煤层之上的山西组砂岩之间的泥岩、砂质泥岩，总厚度一般30m左右。透水性差，层位稳定，一般可阻止山西组与其以上含水层发生水力联系。5.4矿井充水条件5.4.1矿井充水水源1、充水水源1）地表水及第四系潜水本区地表水、地下水动态受降雨支配，大气降水是本区地表水和地下水的主要补给来源。影响大气降水渗透补给地下水的，除大气降水本身外，本区的构造地形、岩性等对降雨入渗补给有较大影响。故矿井涌水量随季节变化较大，一般雨季比旱季涌水量大1.54倍。开采过程中要及时充填开采造成的地面裂陷，以防止地表水渗入井下。2）老窑水矿区内分布有老窑且多有积水。虽已对老窑水进行了疏排，但在老窑采空区附近采煤时还应严防老窑水突入矿井。3）地下水（1）二1煤层顶板承压含水层二1煤层直接顶板含水层由中粗粒砂岩组成，岩性致密，裂隙不发育，补给水源不足，富水性弱，开采过程中易于疏排，但在浅部煤层隐伏露头附近及顶板冒落带与第四系含水层沟通的情况下，汛期将有一定的影响，生产中应留设足够的防水安全煤柱，以防患于未然。（2）二1煤层底板承压含水层该含水层厚度较小，岩溶裂隙不甚发育，加之与二1煤层之间有较连续的隔水层存在，其水源补给条件差，富水性较弱，导水性差，一般情况下，对开采二1煤层影响不大，但在隔水层薄弱地段或受断裂构造的影响，与下伏寒武系灰岩含水层沟通时则可能引起底板突水。（3）老采空区积水本区浅部有本矿采空区和邻近采空区，这些采空区大小不一，形状极不规则，在长期降雨渗透补给中汇集了一定的水量，一旦揭露则来势猛，水量大，危害严重。故在邻近积水区域开采时，要坚持先探后进，防止老采空区积水流入矿井，危及矿井生产安全。2、充水通道1）渗入性通道：指第四系松散层与基岩风氧化带的节理、裂隙与煤矿床连通时，往往具有经常性充水现象，水量一般不大。2）溃入性通道：主要指断裂、大裂隙等。该通道若把地下水或老窑水导入矿井，可能会将造成淹井事故。5.4.2含水层水矿井开采实践表明，对矿井充水有影响的含水层主要有：石炭、寒武系灰岩岩溶裂隙含水层水、新近系泥灰岩岩溶裂隙含水层水，次为煤层顶板砂岩孔隙裂隙含水层水和第四系松散层孔隙含水层水。寒武系灰岩岩溶裂隙含水层水：上述分析表明，该含水层浅部岩溶裂隙有一定的发育，在露头带及埋藏的浅部，通过岩溶裂隙直接构成与大气降水的联系通道。该含水层位于煤系地层基底，下距二1煤层底板为52.9063.50m，为煤层底板间接充水含水层，同太原组灰岩含水层虽构成水力联系，但是不构成两煤段底板充水的主要水源。石炭系太原组灰岩岩溶裂隙含水层水：上述分析研究表明，该含水层属弱富水性，补给条件差，虽然通过岩溶裂隙可与下伏寒武系灰岩含水层水沟通，但对矿井充水影响不大。煤层顶板砂岩孔隙裂隙含水层水：位于二1煤段顶板砂岩含水层，尽管为弱富水性，但在煤层埋藏的浅部，以及回采冒落裂隙带，可直接或间接受大气降水及新近系泥灰岩岩溶裂隙含水层水的补给。新近系泥灰岩岩溶裂隙含水层水：在井田浅部，沿煤层露头两侧呈东西条带状超覆于寒武系、石炭系和山西组地层之上，通过岩溶裂隙可直接接受大气降水与地表水的补给，而后补给下伏各含水层，构成矿井充水的主要间接水源之一。第四系松散层孔隙含水层水：井田范围内，普遍发育，可直接接受大气降水与地表水的补给，在渗透性较好的砂砾层段或富水区，一是直接补给下伏各含水层；二是通过冒落裂隙直接构成对矿井充水。综上所述，矿井水补给水源主要为大气降水，尤其是强降水或连续的大气降水及泄洪产生的地表水，导致矿井涌水量骤增，矿井涌水量与大气降水和地表水量大小呈同步增大或减小的变化规律。5.4.3、导水通道通过对矿井涌水量变化情况及其相关因素分析研究，区内矿井水与含水层之间，含水层与大气降水和地表水体之间，均存在密切的相互关系，其导水形式主要通过以下途经：（1）岩溶裂隙导水通道依据区内含水层岩性特征，岩溶裂隙导水通道主要有：寒武系岩溶裂隙导水通道、石炭系灰岩岩溶裂隙导水通道和新近系泥灰岩岩溶裂隙导水通道。寒武系灰岩岩溶裂隙导水通道：上述分析研究表明，区内寒武系灰岩露头带及其井田浅部，岩溶裂隙发育，不仅构成大气降水与地表水的主要补给通道，而且是地下水径流的主要途经。石炭系太原组灰岩岩溶裂隙导水通道：煤层露头带其井田+150m标高以上的浅部，岩溶裂隙发育，不仅构成同大气降水的联系，而且构成补给下伏寒武系灰岩水的主要通道。该含水层水量大、水源充沛，其主要因素是同上伏大气降水及下伏寒武系灰岩含水层水构成了水力联系。新近系泥灰岩构成含水层之间水力联系的主要通道：泥灰岩含水层分布于井田浅部，厚度不大，但岩溶裂隙发育，具有一定的导水性。由于超覆在各含水层之上，构成寒武系与石炭系灰岩及煤层顶板砂岩含水层主要的补给水源之一。（2）裂隙导水通道主要表现在二1煤段底部砂质泥岩及太原组底部铝土泥岩隔水层，是否构成煤层与含水层，以及含水层间的水力联系，主要取决于隔水层的厚度、裂隙发育程度及水压。开采实践表明，矿井开采的二1煤段煤层，煤层底板含水层水没有出现充水现象。（3）断裂构造导水通道井田断裂构造分布在井田下部，经对其成因及断裂结构面力学性质分析，以压性或压扭性为主，经钻孔与采掘实际揭露，断层及其断层破碎带富水与导水性均较差，构不成对矿井充水威胁。其主要依据，一是井巷工程在揭露断层带时，未见突水与涌水现象；二是经对穿过断层面或断层带的钻孔统计，仅见个别孔断层旁侧上下盘有漏水现象。但是采掘过程中，仍然应注意防治小型断裂构造引发突水。5.5井田及周边地区老窑水分布状况本矿井老空水：二1煤段煤层，回采后的工作面已封闭，老空水对现采区影响不大；据对最近几年已回采的工作面涌水量构成分析，枯水和丰水期差别较大，其主要原因是受大气降水补给影响，采空区水量季节性变化较大，但对现开采采区影响不大。相邻矿井老空水：同本矿相邻的矿井，北部宝雨山矿、西为鲁沟煤矿、东为鲁沟八矿，均以开采二1、一7煤段煤层为主，矿井间均按规范要求，留设有井田永久保护煤柱，对矿井充水无影响。5.6矿井充水状况（1）矿井处于技改时期，涌水量没有增大的趋势，由于在技改过程中不断进行治理，近几年，涌水量呈逐渐下降趋势，见下表。 20052009年矿井实测涌水量年份涌水量（m3/h）最大与最小涌水量（m3/h）最大与平均涌水量（m3/h）备注最大最小平均差值比值差值比值2005772140563.6371.92006803039502.6411.952007762239543.45372.052008712036513.55351.972009692033493.45362.09（2）矿井涌水量同大气降水量，呈同步增大和减小的变化规律，时间差48个小时左右。矿井涌水量受季节性影响较大，每年出现12次最大峰值。（3）随矿井排水，地下水位略有下降，但下降幅度较小。（4）由于区内受大气降水的补给，水位季节性变化较大，如2009年最低和最高水位标高分别为249.57（m）和252.9（m），变化幅度3.33m（3月和11月）。6、对矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度6.1对矿井开采受水害影响程度经对矿井开采的二1煤层突水和涌水量及其变化分析，矿井开采的二1煤段煤层，直接突水与充水水源主要以煤层顶板砂岩水和底板太原组灰岩水为主，次为老空水，矿井正常与最大涌水量分别在30m3/h左右和75m3/h。对矿井安全生产构成不同程度的威胁，其突水特征及对矿井开采影响程度如下： 煤层主要突水点统计表编号突水时间突水位置突水水源导水通道初始水量（m3/h）最大水量（m3/h）备注12003.11.5运输上山100米处右帮裂隙522004.7.22轨道上山80米处顶板裂隙332004.3.2812021上巷50米处左帮裂隙542004.3.28原7矿风井底 顶板裂隙8 二1煤层突水特征煤层顶板砂岩水：（1）在初期采面和巷道中，一般以砂岩孔隙渗水和局部裂隙带淋水为主，回采后形成导水冒裂带，导致砂岩导水性增强，造成导水裂隙带集中淋水（约占75左右）；（2）巷道突水点一般初始水量相对较大，但涌水量增加不大；采面突水点初始水量小，随着导水冒裂带沟通上部含水层充水，而涌水量随之增大；煤层底板石炭系太原组上部灰岩水：（1）突水水源主要为太原组L2灰岩水。（2）充水通道一般为巷道掘进、放炮揭露灰岩岩溶裂隙，（3）突水初始水量小、压力大，而后水量递增出现最大涌水量；（4）涌水量较稳定，3.206.01m3/h。老空突水：在回采过程中，采面突水点多数受老塘水的侧向补给，有时形成老塘突水。具有水量不大、消减快的特点，初始水量达2.36m3/h。，一般可持续23个月即干枯。6.2防治水工作难易程度 1、技术评价 根据水文地质条件分析，近年来在开发二1煤层工作面掘进和回采中，工作面都发生不同程度的出水现象。因此，在施工中首先考虑的是工作面建立和完善防排水系统，包括矿井排水系统及工作面掘进过程临时排水系统，确保所有工作面能够安全施工。2、经济评价、安全生产方面：杜绝了矿井突水事故发生，大大提高了矿井防突能力，减轻了一线职工对突水威胁的心理压力，稳定了职工队伍，实现了安全生产。、涌水量方面：从矿井涌水量变化特征来看，在同等条件下综合防治水治理后，矿井涌水量逐年减少。 由于自开采初期至今，在防治水工作上下了很大功夫，投入了大量防治水安全资金，认真落实了煤矿安全规程中的“探、防、堵