水文地质分类报告.doc

目 录第一章 概 况1第一节 矿井位置、范围1第二节 自然地理3第三节 矿井周边煤矿情况5第二章 以往地质及水文地质工作6第三章 矿井地质特征及开采情况9第一节 地层、构造9第二节 煤层主要特征11第三节 矿山开采简况13第四章 矿井水文地质16第一节 区域水文地质16第二节 矿井水文地质条件19第五章 煤层顶底板岩石工程地质特征25第一节 煤层顶底板岩石特征25第二节 岩石工程地质特征26第三节 岩石物理力学性质27第六章 结论28第一章 概 况第一节 矿井位置、范围唐山沟煤业有限责任公司位于大同市新荣区上深涧乡刘安窑村及张旺庄村一带，行政隶属大同市新荣区所辖。井田的地理坐标为：东径11257071130218北纬400935401150井田形状大致呈三角形，南北最大宽度约3.5km，东西最大长度约7.4km，面积12.1474km2。本矿井距大同市约30km，北距新荣区15km。矿区有丰（镇）黄（土坡）公路向南4km与109国道相接；向东6km与大同新荣区丰镇的公路相连，向北到达新荣区；距上深涧煤炭集运站约2.5km，距黄土坡煤炭集运站3km，并有公路相通，交通运输条件较为方便。根据2009年5月20日山西省煤矿企业兼并重组办发【2009】7号文核准，井田范围由以下拐点坐标连线圈定(北京54坐标6带)：8、11-1、13号层点号纬距(m)X经距(m)Y点号纬距(m)X经距(m)Y14451582196696612445312519671590344534731967206944450489196736605444996719671759644499661967170974450026196717088445001919671288944500111967078810444996119670788114449947196700081244498241967001021449795196689912044510901966896911-2号层点号纬距(m)X经距(m)Y点号纬距(m)X经距(m)Y144515821966966124453125196715903445347319672069444504891967366054449967196717596444996619671709744500261967170884450019196712889445001119670788104449961196707881144499471967000812444982419670010134449812196696711444494581966967715444944619669337164449226196693401744492171966880018444979219668791194449725196662912044510901966896912号层点号纬距(m)X经距(m)Y点号纬距(m)X经距(m)Y14451582196696612445312519671590344534731967206944450489196736605444996719671759644499661967170974450026196717088445001919671288944500111967078810444996119670788114449947196700081244498241967001013444981219669671184449792196687911944497251966629120445109019668969矿井北部为煤层露头区，没有生产矿井，东部为上深涧煤业公司，南部为同煤集团四台沟矿、上深涧乡后所沟煤矿（已关闭），西部是已被我公司整合的新荣区张旺庄煤矿（已关闭）。第二节 自然地理一、地形地貌本矿区属黄土高原平缓丘陵区，地表大面积被第四系黄土覆盖，地势较为平坦，黄土冲沟发育，呈树枝状展布。区内地形总体上南高北低，最高点位于井田中部梁顶，海拔标高为1359.4m，最低点位于井田北部冲沟中，海拔标高为1271.5m，两点相对高差87.9m。二、水系本区属海河流域，永定河水系，桑干河北岸支系。井田处在十里河与淤泥河分水岭部位，地势较高，无大的地表水体和河流，主要沟谷有刘家沟、瓦窑沟和陈家沟，平时干涸无水，在雨季有短暂洪水流径，向北流入淤泥河，经御河汇入桑干河。三、气候本区属中温带半干旱大陆性气候，春季干旱，风沙大，冬季漫长而寒冷，夏季炎热，气候干燥，风沙严重。1、气温一般较低，年平均气温为6.8-8.8，极端最高气温为37，极端最低气温为29。日温差一般在20左右。2、降水量主要集中在79月间，占全年降水量的60-70%。年最大降水量为570mm，年最小降水量为143mm，年平均降水量为400mm左右。3、蒸发量年平均蒸发量一般为降水量的3-4倍，在16442105mm之间。其中5-7月蒸发量最大，约占全年蒸发量的50-60%。4、风大同地区风沙大，每年有风时间占全年时间70%，多集中于冬春季节。年平均风速为3.2m/s，最大风速可达20m/s。大风日数15-65天，一般为20天左右。5、湿度年平均相对湿度为54%。6、冻土冻结期从十一月至翌年四月中旬，最大冻土深度1.54m。第三节 矿井周边煤矿情况本井田周边矿井：东有上深涧煤矿，于1976建井，1982年投产，批采8、11、12号煤层，现开采11号煤层，采用斜井开拓壁式采煤法，生产规模21万t/a，矿井涌水量150m3/d，为低瓦斯矿井；南有同煤集团四台矿，于1984建井，1991年投产，批采3、4、7、8、11、12、14号煤层，现采11、12、14号煤层，采用斜井-立井联合开拓壁式采煤法，生产规模500万t/a，矿井涌水量3750m3/d，为低瓦斯矿井。井田内未发现有古窑开采，亦无越界贯通现象。矿井四邻关系如图1-4-1所示。山西中新上深涧煤业有限责任公司批采8、11、12号现采11号山西中新唐山沟煤业有限责任公司批采8、11、12、13号现采11号四 台 沟 矿 批采3、4、7、8、11、12、14号煤层现采11、12、14号煤层图1 矿井四邻关系第二章 以往地质及水文地质工作由于本矿井涌水量较少，对生产影响较小，所以以前一直没有做过关于水文地质方面的任何勘探。大同煤田开采历史悠久，基础地质工作开展较早，地质研究程度较高。大同煤田最早的地质工作有王竹泉先生于1917年进行过的地质调查，并著有山西大同、左云、怀仁、右玉煤田地质（1921年10月）。勘探工作始于1938年，以日本人森田日次子为首的调查组，在大同煤田进行了地质调查工作，先后施工10个钻孔，测绘了1：5万地形，并进行地质填图。根据煤层赋存条件及交通情况，将大同煤田划分为北、中、南三部分，并编著有大同煤田研究，对大同煤田有了初步认识与评价。新中国成立后，大同煤田进入大规模的地质勘探工作。为适应勘探任务的需要，1952年成立的大同矿务局钻探公司（现115队）先后对大同煤田进行了不同比例尺的地质测量与地质勘探工作，如1954-1955年先后完成了云岗区92km21/万地质测量和1/5000地形测量，为今后各勘探区提供了可靠资料。1965年1月-1965年10月，山西煤田地质勘探115队，在大同煤田云冈第四勘探区进行了精查勘探工作，面积约57km2，工程量7187.77m，同年提交了大同煤田云冈第四勘探区精查地质报告，并于1967年3月获得山西省储委批准。该矿井田内有本时期施工钻孔 1个（台10）。1983年6月-1984年12月115队在四台沟井田进行补充勘探，于1985年2月提交山西省大同煤田云岗矿区四台沟井田（河北）补充勘探说明书。本井田周边有钻孔3个（补3、补16、补17）。1984年9月18日1985年8月31日，115队在甘庄勘探区、刘安窑勘探区进行过详查勘探，并提交有详查地质勘探报告。刘安窑勘探区面积6.7km2呈三角形，区内施工钻孔4个（刘1、刘2、刘3、刘4）。山西省煤炭地质勘探二队于1987年5月-12月在上深涧勘探区进行过精查地质勘探，并提交精查地质报告。区内有钻孔5个（401、402、403、501、502），另外大同矿务局地质处亦于1965年、1985年在本区分别施工过4个钻孔，（ 45481、上1、上2、上4）。1988年5月，山西煤田地质勘探115队在张旺庄煤矿井田内进行勘探工作，施工3个钻孔即：张1、张2、张3钻孔，进尺689.34m，并于同年6月提交张旺庄勘探区地质报告。1995年11月，山西省煤炭地质公司地测队在整理了以往地质资料和井巷工程等基础性资料，提交了大同市新荣区唐山沟煤矿矿井地质报告，经晋煤厅生字1996第136号审批。本井田位于刘安窑勘探区和四台沟勘探区（精查）以北及云冈第四勘探区（精查）西北部（见位置示意图）。以往历次勘探工作，均以钻探为主，测井验证为辅，配合地质填图、采样化验工作，勘探方法是合理的，所获勘探成果可靠。本报告采用的地形图为1977年大同矿务局航测图，换算成西安80坐标系，比例尺为1/5000，1956年黄海高程系，等高距为5m；地质部分采用1983年山西煤田地质公司制印厂缩制的1/万地形地质图转绘而成，图纸的内容和精度符合现行规范，可满足建设矿井用图要求。第三章 矿井地质特征及开采情况第一节 地层、构造一、地层根据区域地质、钻孔和井筒揭露情况，井田内地层由老至新如下：（一）寒武系（）上部岩性主要为灰色中厚层状灰质白云岩、石灰岩，下部为紫灰色页岩夹薄层含砂屑白云质灰岩，底部浅红色钙质砂岩，厚度不详。（二）侏罗系1、下统永定庄组（J1y）岩性为灰紫色、紫红、灰褐、灰黄色中粗砂岩、粉砂岩、细砂岩、砂质泥岩、白色中粗粒砂岩，底部为K8灰白色含砾中粗砂岩，本组地层揭露厚度为5.9322.80m，一般为15m。与下伏地层呈平行不整合接触。2、中统大同组（J2d）井田主要含煤地层，岩性以灰、深灰色砂质泥岩、泥岩、细砂岩、粉砂岩及砂质泥岩互层为主，夹少量灰白色中-粗砂岩。本井田含煤7层。底部以灰白色含砾粗砂岩（K11）与下伏地层呈整合接触。本组厚度为34.0154.0m，一般为136.10m。大同组上部层段，也就是第三旋回全部遭白垩系剥蚀而不赋存。（三）白垩系下统左云组（K1z）岩性以杂色砾岩、紫红、暗紫色砂质泥岩、粗砂岩组成，砾石成分为片麻岩、石灰岩、砂岩、石英、燧石等，上部胶结疏松，下部坚硬，由南向北逐渐加厚，本井田厚60.0147.63m，一般为119.4m，与下覆大同组为不整合接触。北部白垩系地层直接覆盖于永定庄组或寒武系地层之上，煤系地层尖灭之原因：一是煤盆地边缘基底隆起，沉积厚度变小，二是与后期白垩系冲刷剥蚀作用有关。与下覆大同组为角度不整合接触。（四）第四系中上更新统（Q2+3）上部为浅黄色及黄褐色松散状黄土（即马兰期黄土），下部为棕红色亚砂土及亚粘土，多含钙质结核，垂直节理发育，分布广泛，厚度一般为15.0m。二、构造本井田位于大同煤田东北边缘，地处大同向斜北翼，井田总体呈一走向NE，倾向SE的单斜构造，东北部一带地层倾角稍大（46），其它区域倾角一般为2左右。井田内断裂构造不发育，在井田中南部揭露一条落差57m正断层，走向NW，倾向SW，倾角75；在井田东部揭露少量的高角度、小落差（15m）之正断层。第二节 煤层主要特征一、含煤性本井田地处大同煤田东北边缘，地层隆起，井田北部遭受冲刷剥蚀、沉积了较厚的白垩系左云组砾石层，井田内只赋存侏罗系大同组含煤地层，其厚度一般为136m，其含煤7层，其中可采5层，即8、11-1、11-2、12、13号煤层。煤层总厚平均8.79m，含煤系数6.5。二、可采煤层井田内可采煤层共5层，现自上而下叙述如下：1、8号煤层：区域上处于大同组中下部，在本井田则属最上部可采煤层。井田东南部赋存，煤厚01.82m，平均1.48m，结构单一，可采范围内属稳定煤层。经生产揭露和地质分析，北部属于沉积尖灭。2、11-1号煤层：井田东部赋存，上距8号层间距26.28-43.38m，平均34.33m，经钻孔资料分析，北部为白垩系剥蚀边界，西部为煤层可采边界，煤层厚01.70m，平均为1.28m，结构单一，可采范围内属较稳定煤层，但从全井田看，应属不稳定煤层，该层目前尚未开采，由于11-2号层多已开采，蹬空煤量较多。3、11-2号煤层：为本矿主采层，距11-1层间距1.4513.70m，平均6.79m。层间距北厚南薄。北部为白垩系剥蚀边界，其余大部可采且稳定，煤厚1.634.44m，平均2.83m，总趋势为东薄西厚，一般不含夹石，目前动用储量占全层的40%，顶板以粉砂岩为主，夹薄煤线或炭质泥岩，富含植物化石，水平层理发育，底板为灰色粉细砂岩。4、12号煤层：上距11-2号层间距0.5615.35m，平均10.43m，大部可采且较稳定，煤层厚度1.213.03m，平均1.82m，结构单一，属稳定煤层，顶板为炭质泥岩、粉砂岩，底板为粉砂岩。5、13号煤层：上距12号煤层层间距0.379.70m，平均4.85m，煤层西厚东薄，煤层厚度0.302.32m，平均1.38m，结构较简单，属较稳定煤层，顶板为粉砂岩，底板为中砂岩、细砂岩。各煤层情况见下表：煤层特征一览表煤层号厚度最小-最大平均间距稳定性可采范围顶板岩性底板岩性备注80-1.821.48赋存范围内稳定赋存区可采(东南部)中细砂岩粉砂岩26.28-43.3834.3311-10-1.701.28赋存范围内较稳定局部可采(东部)炭质泥岩粉砂岩粉砂岩西部尖灭1.45-13.706.7911-21.63-4.442.83稳定局部可采粉砂岩细粉砂岩0.56-15.3510.43121.21-3.031.82稳定局部可采粉砂岩炭质泥岩粉砂岩0.37-9.704.85130.30-2.321.38较稳定区东北角东南角不可采炭质泥岩粉砂岩炭质泥岩细砂岩第三节 矿山开采简况一、原唐山沟煤矿矿井于1996年2月由大同市煤炭工业部太原设计研究院编制了开采设计，设计能力60万t/年。开拓方式：斜井开拓，主斜井采用TD型胶带运输机提升。井筒特征如下：X Y H 倾角 斜长主斜井： 4450926.937 19671840.630 1346.105 29 556m副斜井： 4450682.847 19672065.267 1341.515 23 589m回风斜井：4450582.548 19672055.424 1328.639 25 503m采煤方法：8号层现布置一个综采工作面进行回采；11-1号层无法开采（因11-2采后塌陷，与11-1号层间距6.8m）；11-2号层刀柱式炮采（现已停采），基本采空；12号层已经开掘布置大巷，准备布置综采工作面。通风方式为中央并列抽出式机械通风，主扇为FBCDZ-6-18型功率110kw2轴流式风机。排水系统：井下水泵房安装3台主水泵，型号为100DF85-456 功率110kw。该矿井1995年整合改造后，核定能力为45万t/年。8号煤层在井田的西部布置有回采工作面；11-2号煤层西北部和南部采空,在井田的中部布置有巷道和回采工作面；12号煤层西北部采空，没有回采工作面；11-1、13号煤层未开采。二、原陈家沟煤矿矿井于2007年4月由大同市煤矿设计研究所编制了采煤方法改革设计，设计生产能力30万t/年。开拓方式为斜井单水平开拓，主斜井采用2JK-2/20型220kw提升机双钩串车提升。井筒特征如下：X Y H 倾角 斜长主斜井：4450178.928 19670216.799 1312.246 20 523m副斜井：4450360.408 19670015.618 1311.098 29 396m采煤方法为短壁刀柱式开采。工作面采用爆破落煤，人工装煤，矿车运煤，木支柱支护顶板。工作面运输顺槽及运输大巷均采用JD25型调度绞车接力牵引矿车运输。通风方式为中央并列抽出式机械通风，主扇为FBCDZ-18型功率110kw2轴流式风机2台。排水系统：井下水泵房安装3台主水泵，型号为D46-309 功率55kw。该矿1996年建井，1998年投产，核定生产能力30万t。11-2煤层南部已采空，盘区布置在井田的西北部；12号煤层南部已大部分采空，盘区布置在井田的东部；13号煤层在南部布置有开拓巷道；8、11-1不可采。三、原张旺庄煤矿矿井于2007年5月由大同市煤矿设计研究所编制了采煤方法改革设计，设计生产能力25万t/年。开拓方式为斜井单水平开拓，主斜井采用2JTP-1.6型220kw提升机双钩串车提升。井筒特征如下：X Y H 倾角 斜长主斜井：4450842.09 19668563.63 1338.73 24 512m副斜井：4450851.49 19668507.46 1338.27 27 461m采煤方法为倾斜短壁刀柱式炮采。工作面采用爆破落煤，人工装煤，DZ2500-30/100型单体液压支柱配合ZL悬移支架管理顶板。工作面及运输顺槽采用SGW-40刮板输送机运煤，运输大巷均采用JD25型调度绞车接力牵引矿车运输。通风方式为中央并列抽出式机械通风，主扇为FBCDZ17型和BDK54-17型，功率55kw2轴流式风机2台。排水系统：井下水泵房安装3台主水泵，型号为80D-3010 功率75kw。该矿1987年建井，1989年投产，核定生产能力25万t。11-2煤层盘区布置在井田的西部，东部和南部已采空，12号煤层未开采。第四章 矿井水文地质第一节 区域水文地质一、区域水文地质大同煤田位于大同盆地之西，介于口泉山脉，西石山、牛心山之间。大同煤田四周为强烈上升的中高山地形，煤田内部呈低山丘陵，沟谷发育，相对高差200300m，依据自然地理与地质因素，将水文地质技术条件叙述如下：煤田内部地表侵蚀切割作用强烈，沟壑发育，加之降水量少，又无植被覆盖，使地表水及降雨泄流。煤田内碎屑岩沉积厚达数百米，从地表第四系至煤田基底，均为泥质岩和碎屑岩相间成层，岩石胶结密实，裂隙少，且纵横方向上流通性差，影响了含水层的发育及相互间的水力联系。大同煤田大体为平缓的向斜构造，内部岩层平缓，断裂程度轻微，地质构造简单，一般条件下，地下水与地表水无水力联系，含水层间的水力联系也不密切。气候为高原地带的半干旱气候，降水量少，蒸发量是降水量的四倍，这就造成了大气降水不能充分补给地下水的先决条件。地表无大的水体和大的河流，除十里河外，其它河流均为间歇性河流，暴雨时，汇集各支沟谷中的洪水，从煤田地表排泄到大同盆地。总体来看，大同煤田属水文地质条件简单地区。二、含水层1寒武奥陶系石灰岩承压水地表出露于煤田西南、西部边缘之西石山及东部边缘的口泉山脉，由南至北逐渐变薄，为岩溶裂隙含水层，也是富水程度较复杂的承压含水层，单位涌水量0.000009-0.95L/s.m，渗透系数0.008-8.0m/d。全区灰岩地下水具有承压水流特征，有统一静压面，补给来源主要来自北部玄武岩，其次为西部奥陶系灰岩，极少量来自东部露头，水力坡度0.0003-0.01。向东南方向迳流。神头为主要泄流点。2侏罗系裂隙含水层此为永定庄组、大同组、云岗组裂隙含水层，据勘探钻孔抽水试验资料，单位涌水量0.0002-0.003L/s.m，富水性较差。但在与地形地貌、地质构造相对应的河谷地段，基岩风化壳与冲积层及地表水有水力联系的地段，富水性较好。该地层为大同煤田上煤系主要含煤地层，含20多层煤，随着矿井对煤层的开采，以及井巷工程的建设，现已改变了原来的水文地质条件。3基岩风化壳裂隙含水层风化壳深度与地形、岩性有密切关系，在山脊处一般深60100m，河床内约30m，裂隙发育不均匀，易接受大气降水补给，富水性较好。十里河、口泉河风化壳含水层由于受其下煤层开采破坏，使得地下水大部分漏失于井下采空区内。5第四系河谷冲积层位于河谷两岸一、二级阶地及河漫滩，厚度0.6011.31m，含水层为砂土和砾石层，单位涌水量1.21-9.47L/s.m，富水性强。十里河、口泉河河谷两岸因矿坑水排水影响，使冲积层潜水位下降，水量变小，两条河现已转变为渗透性河谷。三、地下水的补给、迳流与排泄大同煤田地下水的补给来源主要为大气降水，其次为地表水，煤田四周为强烈上升的中高山地形，西南、西部边缘的西石山脉及东部的口泉山脉，有石灰岩出露，是灰岩水的补给区，煤田内部黄土广布，砂岩裂隙水接受大气降水的补给量少，而侏罗系煤层开采产生的裂隙为大气降水的入渗创造了条件。在十里河、口泉河渗漏段，地表水补给风化壳潜水。奥灰岩溶水的流向为向东、向南流。一部分在口泉河、十里河排泄，大部分岩溶水转向南排泄于神头泉。碎屑岩裂隙水则由向斜两翼向轴部汇集，在地形低洼处以泉的形式排泄，在煤层开采区，地下水向采空区汇集，以矿井排水的形式排向地表。第二节 矿井水文地质条件一、地表水井田及邻区无地表水体，大气降水都以地表迳流排出，部分垂直渗透松散地层和侧向补给煤岩系。井田西部边界的跌水青沟、小蒜沟和陈家沟有季节性流水，汇入后所沟前窑沟内，成为矿井地下水的补给源。地表迳流主要来自雨季的山洪爆发，且时间短暂，雨后排泄很快，入渗量小。据访问测算，洪峰高度1m左右，原唐山沟主井口及工业广场周边最高洪水位标高为1314.8m。主井口标高为1346.1m，因此主井口及工业广场不受洪水的威胁。二、含水层据四台沟精查报告水文地质成果分析，本区可划分如下：1、基岩风化壳砂岩裂隙含水层风化壳距地表深约4080米，含水层岩性为粗、中、细砂岩，单层厚度为6.30-8.72m，裂隙发育，与地表水沟通为潜水。单位涌水量0.178-0.22m3/s.m，渗透系数1.19m/d，水质类型为HCO3SO4Ca.Mg.Na型，矿化度865mg/L，总硬度为581.9mg/l，PH值为7.9。2、侏罗系中统大同组煤系层间裂隙、孔隙承压含水组岩性主要为粗、中、细砂岩，单层厚度为8.25-21.0m，发育不稳定。在煤层采空段破坏了各含水层，使该含水层组处于半疏干或疏干状态。单位涌水量0.0062-0.019m3/s.m，渗透系数0.061-5.07m/d，水质类型为HCO3Ca.Mg型，矿化度267mg/L，总硬度为5176.72mg/l，PH值为7.7。3、寒武系灰岩含水层岩性主要为灰岩、砂质泥岩，厚50-190m，裂隙不太发育，可溶岩性很少，富水性较弱。单位涌水量0.10m3/s.m，水质类型为HSO4Ca.Mg型。本区灰岩水位标高为1056.0m。三、隔水层大同煤田煤系地层中，区域性隔水层为侏罗系永定庄组泥岩、砂质泥岩层组，据钻探资料证实，永定庄组不含水或含水极弱，具有隔水性能。它隔断了煤系地层与下伏寒武系岩溶含水层的水力联系。第三节 矿井充水因素分析及水害防治措施一、地表水系矿井位于大同煤田的北部，属低山丘陵区，大部分地区为黄土覆盖，冲沟较为发育而无地表水体。较大的沟谷有南刘家沟和瓦窑沟等支沟，沟谷呈树枝状分布，平时无水，地表迳流主要来原于雨季山洪爆发，且时间短暂，雨后排泄很快，入渗量小。南刘家沟为井田内主沟，自西南向东北延展斜穿井田中北部，归入淤泥河，据访问测算，洪峰高度1-2m左右，洪峰流量380m3/s。二、地下水的补给与排泄1.大气降水补给：区内地形相对高差较大，植被稀少，这种条件有利于地表水的排泄而不利于大气降水的渗透，加之本地区一直以来干旱少雨，因此补给量不大。2.淤泥河地表水补给：淤泥河迳流补给第四系冲积层和风化壳潜水。3.采空区积水补给：上部采空区积水，顺岩层或煤层的裂隙补给下部地层。4.地下水的排泄主要以矿井排水的方式排泄。三、矿床充水类型根据以上充水分析，本区域内矿床充水方式主要为直接充水，其次是断裂破碎带渗水，为间接充水。综合水文地质条件分析，矿床充水类型为顶板进水型直接充水矿床。四、断层、老窑及采空区井田中部有1条落差为5-7m的正断层，在断层揭露时无明显破碎带，也无淋水现象，含水性很弱，所以断层水不会影响该矿井的生产。从井田内原生产矿井掌握的资料反映，井田内目前没有发现有古窑存在，井下各煤层开采时也没有发现有古空区。井田周边煤矿8、11-2号煤层经多年开采，形成了较大范围的采空区，随着时间的推移，采空区低洼处有局部积水。据调查在原唐山沟煤矿南部四台井田内11-2号煤层采空区有30万m3的积水。应加强采空区的观测，注意其积水情况。根据矿井采掘现状图反映，井田内各煤层大部分已采空，根据调查反映目前没有积水。从水文地质条件分析，虽然矿井顶板淋水很少，采空区内的积水封闭前已全部排干，但随着时间的推移，南部的采空区内低洼处还会聚集一定的积水。先期开采11-2煤层已经大部分采空，井田东南部是采空区的低洼位置，根据小窑老窑积水量估算公式估算，预计该区积水量大约有2500m3左右。根据建筑物,水体及主要井巷煤柱压煤开采规程，推荐的经验公式：Hf=，其中Hf导水裂隙最大高度（m），M采厚（m），12号煤层2.83mn煤分层层数。经计算导水裂隙带最大高度为62m，11-2号煤层与12号煤层在该处的层间距为17m，11-2号煤层采空区的积水会影响到12号煤层的开采。在开采12、13号煤层的时候要特别注意监测上部各煤层的积水情况，必须进行疏排水清理，防止突水事故的发生。因此在生产过程中一定要保护好矿界煤柱，坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的十六字原则和“防、堵、疏、排、截”五项综合治理措施，坚持“有掘必探，先探后掘”的原则，确保煤矿安全生产。五、矿井涌水量变化规律从近年来井田内的原矿井生产时矿井涌水量变化情况分析，矿井涌水量与降雨量呈正相关，随着降雨量的增加，涌水量相应增加，但两者峰值不一致，涌水量峰值一般滞后雨季30天。由于本地区属高原干旱区，大气降水补给量极小，同时各矿井在井下开采时均将井下水排出，各矿井井下的涌水量处于逐渐下降趋势，从近一年来的井下涌水量变化情况分析，矿井涌水量的大小与地表雨量的大小有关。2009年唐山沟煤矿的矿井涌水量：枯水期为100m3/d，丰水期为230m3/d，平水期为135m3/d。第四节 矿井涌水量预算整合前唐山沟煤矿，矿井的最小涌水量为100m3/d，最大涌水量为230m3/d，正常涌水量为135m3/d。陈家沟煤矿，矿井的最小涌水量为30m3/d，最大涌水量为100m3/d，正常涌水量为50m3/d。张旺庄煤矿，矿井的最小涌水量为30m3/d，最大涌水量为60m3/d，正常涌水量为40m3/d。三个矿井的涌水方式主要为顶板淋水，水质类型为Cl- K+Na2+，属停滞型水。由于矿区地表大部分为黄土覆盖，覆盖层较薄，地面植被稀少，加上本地区为干旱地区，因此井下直接充水含水层主要为煤层间砂粒岩裂隙含水层，基岩风化带和基岩裂隙带水通过采动裂隙间接涌入井下。煤层间砂粒岩裂隙含水层，含水性弱，由于补给来源少，地下水以静储量为主，从井筒涌水量观测看，揭露这些含水层时，开始水量较大，随着时间的推移水量就愈来愈小。矿井涌水量的预算采用水文地质比拟法，即含水系数法较为合适，计算公式：Q= Fq式中：Q预计涌量（m3/d） F采空区面积（m2） q单位涌水量系数（m3/dm2）现利用唐山沟煤矿近年来井下涌水量情况进行参数确定：2008年10月日产量2000t，开采面积F1=300m2，相应的矿井涌水量Q1=135m3/d，则单位涌水量为q1=135/200=0.65m3/dm2。 重组后，矿井生产能力提高到120万t/a，日产量4000t，开采面积F=600m2，预计正常涌水量Q=Fq1=6000.5=390m3/d。在降雨期的矿井最大涌水量为560m3/d。应选定矿井涌水量的观测地点，定时观测水量及水质，分析水源位置，掌握矿井涌水量的变化规律及涌水量与开采面积、深度、产量和降雨量的关系，做好水文地质编录工作。第五章 煤层顶底板岩石工程地质特征第一节 煤层顶底板岩石特征矿井各可采煤层顶、底板岩性在地质报告中已采样送验，其物理力学试验结果、顶、底板岩性及开采情况和钻孔揭露鉴定如下：8号煤层：伪顶灰黑色粉砂岩，厚0.050.20m，性脆易碎，含丰富的植物化石，直接顶为灰色细砂岩，致密坚硬，厚25m，单向抗压强度平均为44.6MPa，抗拉强度平均为5.22MPa，容重2.35kg/cm3。老顶为灰白色中粗砂岩整体性较好。11-1号煤层：伪顶为灰黑色泥岩，赋存于井田的东南部，厚度一般为0.1m，随着煤层开采而垮落；直接顶为深灰色粉砂岩，局部为砂质泥岩，厚10m左右；一般无老顶赋存；底板为深灰色砂质泥岩、粉砂岩，稳定性较好，无底鼓现象。11-2号煤层：伪顶一般不赋存，直接顶为灰色粉砂岩局部夹煤线或炭质泥岩，厚46m，单向抗压强度平均为42.4MPa，抗拉强度平均为4.36MPa，老顶为11-1号煤层以上的粉砂岩。底板为细、粉砂岩（根土岩）。12号煤层：一般无伪顶，直接顶灰色粉砂岩，砂质泥岩，厚10m左右；单向抗压强度平均为56.0MPa，抗拉强度平均为3.89MP