矿井水患补充调查报告

山西平定汇能煤业有限公司山西平定汇能煤业有限公司 矿井水患补充调查报告矿井水患补充调查报告 二二一六年十月一六年十月 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 2 目目 录录 前前 言言.3 3 一、矿井及井田概况一、矿井及井田概况.6 6 （一）矿井及井田基本情况.6 （二）井田位置、范围及交通条件.10 （三）地形地貌.11 二、地质与水文地质工作评述二、地质与水文地质工作评述.1212 （一）物理勘探.12 （二）钻探工程.13 （三）以往历次地质钻探工程.15 （四）矿井建设生产期间防治水工作积累.15 三、矿井三、矿井与周边采空区积水情况及其影响与周边采空区积水情况及其影响.1616 （一）矿井内采空区积水.16 （二）矿井周边采空区与采空区积水.17 四、各含水层、隔水层及其四、各含水层、隔水层及其水力联系水力联系.2121 （一）含水层.21 （二）隔水层.23 （三）地下水补给、径流、排泄条件.24 （四）15 号煤层开采对其顶板破坏程度 .25 五、矿区气象、水文五、矿区气象、水文.2525 （一）矿区气象.25 （二）矿区水文.26 六、矿井水患影响程度综述六、矿井水患影响程度综述.2727 （一）大气降水.27 （二）地表水体.27 （三）地下水.28 （四）采空积水.29 七、七、针对性的防治水措施针对性的防治水措施.3131 （一）防治水基础工作.31 （二）探放水工作.31 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 3 前前 言言 山西省煤炭工业厅晋煤行发201642 号关于下发的通知 ，决定 2016 年全省资源整 合矿井进行水患补充调查工作，立即组织一次清理摸底。各煤矿要 根据本矿采空区积水实际赋存情况，在地面踏勘、老窑调查工作的 基础上，编制专门针对老窑、采空积水调查的矿井水文普查勘查设 计，综合利用物探、化探和水文地质勘探工程，达到普查程度。水 患补充调查工作要根据采空积水对安全生产的影响程度，结合采掘 计划，突出水患调查重点区域，采用多种勘查手段和方法开展水患 调查和勘查工作，最终达到各采空区积水位置清楚、水量估算正确、 上下组煤层间水力联系基本清楚。 根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤 重组办发2009 72 号关于阳泉市平定古州丰泰煤业有限公司等 九处煤矿企业兼并重组整合方案的批复 ，以山西平定汇能煤业有限 公司为主体，兼并重组整合原山西汇能煤业有限公司、山西新城煤 业有限公司（于 2010 年底关闭） 。 系统整理、综合分析该区域以往勘探资料、矿井建设生产各阶 段所获得的水文地质资料的基础上，主要从矿井及周边老空积水分 布状况、矿井涌水量分布规律、矿井采掘破坏或影响的含水层与隔 水层等方面全面分析研究本矿的水患实际情况。明确水患具体位置、 正确估算水量、明确煤系地层各层间水力联系。在此基础上编写山 西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告。 一、 目的任务 1、符合山西省煤炭工业厅晋煤行发201642 号关于下发的通知要求的标准。 2、全面摸清本矿及周边老窑、采空区积水情况。明确各采空区 具体位置、范围，正确估算采空区积水量。 3、查明各含水体的水源、水量、水位、水质以及导水通道，明 确上下组煤层间水力联系，全面研究分析矿井采掘对各含水层与隔 水层的破坏影响程度。 4、预测今后采掘过程中可能存在的水患，并提出有针对性的防 治水措施和建议。 二、 编制报告的依据 1、2016 年，国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察 局颁布实施的煤矿安全规程第七章； 2、2009 年，国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察 局颁布实施的煤矿防治水规定 ； 3、山西省煤炭工业厅晋煤行发201642 号关于下发的通知的要求； 4、2014 年 6 月，山西省煤炭地质水文勘查研究院编制的山西 平定汇能煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告 ； 5、2016 年 1 月，山西省煤炭地质物探测绘院编制的山西平定 汇能煤业有限公司生产地质报告 ； 6、2016 年 9 月，本矿编制的山西平定汇能煤业有限公司煤 矿隐蔽致灾因素普查报告 。 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 5 一、矿井及井田概况一、矿井及井田概况 （一）矿井及井田基本情况 根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤 重组办发2009 72 号关于阳泉市平定古州丰泰煤业有限公司等 九处煤矿企业兼并重组整合方案的批复 ，以山西平定汇能煤业有限 公司为主体，兼并重组整合原山西汇能煤业有限公司、山西新城煤 业有限公司（于 2010 年底关闭） ，整合后批采煤层为： 3、6、9、10、12、13、15 号煤层，矿井生产能力由原来的 99 万 t/a（整合前原山西汇能煤业有限公司矿井能力 90 万 t/a，原山西 新城煤业有限公司矿井能力 9 万 t/a）提升为 180 万 t/a，兼并重组 整合后，3、6、9、10、12、13（即 313）号煤层井田面积为 18.4698km2，15 号煤层井田面积为 17.6176km2。 2013 年 5 月 29 日山西省国土资源厅为我矿换发的采矿许可证， 证号为：C 号，批采煤层为 313 号、15 号煤层，生产规模为 180 万 t/a，有效期限自 2013 年 5 月 29 日至 2041 年 5 月 29 日。 本次兼并重组整合设计确定利用原山西汇能煤业有限公司矿井 工业场地作为重组后的工业场地，初期在选定的矿井工业场地内， 布置主斜井、副斜井和中央回风立井三个井筒。主斜井担负矿井煤 炭提升任务，兼做进风井和安全出口；副斜井担负矿井矸石、材料 设备和人员等所有辅助提升任务，兼做进风井和安全出口；中央回 风立井担负矿井初期回风任务，兼做矿井安全出口。后期在井田西 部、北阳胜村西侧和井田西南部、746 号钻孔西侧，各布置一个回 风立井，做为矿井三、四采区开采时的回风井筒，全井田以上述五 个井筒开拓开采。 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 6 矿井设计以+574m 一个开采水平、两组相互垂直的开拓大巷开 发井田内未采区域的 15 号煤层。待 15 号煤层采完后，再考虑利用 开采 15 号煤层的井筒及巷道开采 3、6、12 号煤层。15 号煤层采用 长壁综采放顶煤一次采全高采煤法，3、6、12 号煤层采用薄煤层综 采一次采全高采煤法。 井下主要大巷采用三巷制，分别为轨道运输巷、胶带运输巷及 回风巷，其中胶带运输巷与回风巷沿 15 号煤层顶板布置，各巷之间 留设 40m 保护煤柱。 井田 15 号煤层开拓大巷呈“上”型布置，依此开拓大巷布置方 式、并考虑到井田东北部 15 号煤层浅部区域可能受小窑越界开采的 影响，设计将井田内 15 号煤层未采区域划分为四个采区开采。一采 区位于井田东北部，单翼布置，走向长壁开采，回采工作面连续推 进长度 6001150m；二采区位于井田中北部，双翼布置，倾斜长壁 开采，回采工作面连续推进长度 1200m；三采区位于井田西部，单 翼布置，走向长壁开采，回采工作面连续推进长度 8001900m；四 采区位于井田中部和南部，单翼布置，倾斜长壁开采，回采工作面 连续推进长度 8001530m。采区接替顺序为一采区二采区三采 区四采区。 目前本矿回采完毕三个工作面（15101、15202、15104） ，未来 3 年主要在一采区 15103、15102；二采区 15205、15207 采掘。根据 15 号煤层开采技术条件以及矿井实际生产经验，采用综采放顶煤开 采工艺，全部垮落法管理顶板。 兼并重组整合前，参与重组整合各煤矿基本情况： 1、原山西汇能煤业有限公司 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 7 山西汇能煤业有限公司是由原国有平定县平定煤矿改制而成， 该矿于 1944 年建矿，原名枣花峪窑，1964 年成为晋中地区煤矿， 改名为向东煤矿，1972 年又更名为平定煤矿，1983 年划归平定县煤 管局管理。2004 年 1 月，改制成山西汇能煤业有限公司；2006 年 5 月经山西省商务厅批准，成为中韩合资股份制企业。 山西汇能煤业有限公司在对平定煤矿进行改制后，对矿井进行 技术改造，将矿井规模由 45 万 t/a 扩大到 90 万 t/a，并配套新建 入洗能力 90 万 t/a 的洗煤厂，进而将山西汇能煤业有限公司建成集 煤炭生产、洗选加工为一体的现代化大型煤炭生产加工企业。2004 年 4 月，山西省煤炭规划设计院编制完成了矿井 90 万 t/a 扩建可行 性研究报告（含洗煤厂） ；2005 年 5 月，山西省煤炭工业局以晋煤 规发2005 514 号文批准了该可研报告；2005 年 12 月，山西省煤 炭规划设计院编制完成了矿井 90 万 t/a 扩建初步设计，山西省煤炭 工业局以晋煤规发20051052 号文批准；原山西汇能煤业有限公司 生产能力 90 万 t/a。 山西汇能煤业有限公司矿井原有一号井、二号井两个合法的独 立生产坑口，一号井位于井田东北角，采用一对斜井开拓，生产规 模 30 万 t/a 年；二号井位于井田东南角，采用一对斜井开拓，年生 产规模 15 万 t/a。采煤方法为长壁式炮采和仓房式炮采，一号井提 升装备 JW-2100/100 型无级绳绞车提升，二号井提升装备 2JT1600800-20 型绞车提升。通风系统均为中央并列机械抽出式 通风，一号井装备 70B2-21-N018 风机两台，电机功率 80KW；二号井 装备 4-72-11N020B 风机两台，电机功率 75KW。一号井矿井涌水量 600m3/d，井下排水设备为 D155-307 型水泵；二号井矿井涌水量 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 8 400m3/d，井下排水设备为 4DA-89 型水泵。两井井筒用料石砌碹， 巷道用木棚支护。 依据国土资发2005 247 号和晋煤整合办核2006 40 号文精 神，该矿井确定为资源整合矿井，对矿井进行技术改造，矿井从 45 万 t/a 提升为 90 万 t/a，所以将一号井、二号井整合为一个大中型 矿井，按照国家相关政策及规定，一号井于 2007 年 11 月实施关闭， 二号井于 2009 年 4 月实施关闭，并经省相关部门批准于 2008 年 8 月 26 号开工建设 90 万 t/a 及配套洗煤厂，2009 年依据晋煤重组发 200972 号文件和阳泉市煤矿企业兼并重组整合方案批准，山 西汇能煤业有限公司更名为山西平定汇能煤业有限公司，由山西汇 能煤业有限公司和山西新城煤业有限公司整合组成，矿井规模由 90 万 t/a 增加到 180 万 t/a。 2、山西新城煤业有限公司 该矿原名平定县张庄镇新城煤矿，始建于 1977 年 2 月，批准开 采 5（与本报告中的 6 号煤层对应） 、15 号煤层。在井田范围内 6 号 煤层已采空，开采 15 号煤层，设计生产能力 9 万 t/a，实际生产能 力 9 万 t/a。采用斜井开拓，共有 2 个井口，壁式采煤方法，炮采 落煤，大巷木棚支护，工作面采用单体液压支柱支护，井筒料石砌 碹，全部垮落法管理顶板，矿车运输。串车提升，绞车型号 JTP- 1.6，90kv。中央并列机械抽出式通风，FBCE-16型风机。矿井 涌水量 30m3/d，采用水泵直接排出地面，水泵型号46-505 型。 矿井属低瓦斯矿井。于 2010 年 6 月实施关闭。 （二）井田位置、范围及交通条件 山西平定汇能煤业有限公司位于阳泉市平定县县城南直距 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 9 9.0km，南阳胜村、北阳胜村、新城村一带，行政区划隶属阳泉市平 定县张庄镇管辖。其地理坐标为：北纬：37411137 4357，东经：11334151133940。 根据 2013 年 5 月 29 日山西省国土资源厅为该矿换发的采矿许 可证，证号为：C 号，批采煤层为 313 号、15 号煤层，生产规模 为 180 万 t/a，有效期限自 2013 年 5 月 29 日至 2041 年 5 月 29 日。 （附图 1： 兼并重组整合后井田范围图） 其中： 313 号煤层井田范围由 37 个坐标点依次连线圈定，标高从 980.02700.02m，井田面积为 18.4698km2。 15 号煤层井田范围由 32 个坐标点依次连线圈定，标高从 730.02590.02m，井田面积为 17.6176km2。 各批采煤层划定的井田均呈不规则多边形，全井田东西最长 7.804km，南北最宽 5.335km，总面积为 18.4575km2。 井田外周边分布有 10 个煤矿，分别为：西北与阳煤集团平定东 升兴裕煤业有限公司相邻，北与山西平定古州同意煤业有限公司相 邻，东北与山西平定古州中盛煤业有限公司相邻，东与山西平定古 州伟峰煤业有限公司相邻，东部与山西平定古州陈家庄煤业有限公 司（原平定县里梨林头村办矿）相邻，东部与原平定县新村煤矿 （已关闭）相邻，东南与平定县张庄镇宁艾村煤矿相邻（已关闭） ， 南与阳煤集团平定裕泰煤业有限公司相邻，西南与山西平定古州东 升阳胜煤业有限公司相邻，西与阳煤集团五矿相邻。 （附图 2： 井田四邻关系图） 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 10 山西平定汇能煤业有限公司位于阳泉市平定县县城南直距 9.0km 处，207 国道由井田东侧约 1km 外通过，井田内的新城村、夏 庄村等均与 207 国道有县乡级公路相连，经过本井田，由 207 国道 向北可至平定县城，并与太旧高速公路和石太线相接，井田之北 18km 处有平定县东关铁路发煤站，经平定可达全国各地，交通条件 方便。 （附图 3： 交通位置图） （三）地形地貌 井田位于太行山山脉中段西麓，属侵蚀性基岩、黄土丘陵地貌， 区内山梁、峁比较发育，且平坦，沟谷多呈“V”字形，总的地势为 西高东低，地形最高点位于西南部山梁上，标高 1154.6m，最低点 位于东部的阳胜河河谷，标高 844.0m，最大相对高差 310.6m。 二、地质与水文地质工作评述二、地质与水文地质工作评述 （一）物理勘探 1、地面三维地震勘探 山西平定汇能煤业有限公司委托山西省煤炭地质物探测绘院于 2013 年 1 月在指定范围内进行了地面三维地震勘探。 地质任务为： （1）查明勘探区内5 米的断层的性质、产状及延伸长度，其 平面摆动误差20 米，对落差3 米的断点及勘探中遇到的疑点、 不确定点予以解释。 （2）查明勘探区内直径25 米的陷落柱，其中心摆动误差不 超过 15 米。 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 11 （3）解释奥灰顶接口起伏形态。探测 15 号煤层与奥陶系灰岩 顶接口之间的厚度，厚度误差不超过 5 米。 （4）查明勘探区内波幅5 米的褶皱。 完成工作量为： 本次工作量完成 25 束线，炮点 6576 个，试验物理点 30 个，总 物理点 6606 个，检波点 25520 个，E 级 GPS 点 5 个，总测点 32096 个，勘探区面积 5.83 平方公里，满 24 次覆盖面积为 6.23 平方公里。 2、地面瞬变电磁法勘探 山西平定汇能煤业有限公司委托山西省煤炭地质物探测绘院于 2013 年 1-4 月在指定范围内进行了地面瞬变电磁法勘探。 地质任务为： （1）查明勘探区内 15 号煤层采空区范围和积水情况，圈定的 采空区边界误差范围不超过 20 米。 （2）基本查明勘探区内 K2灰岩、奥陶系灰岩顶界面富含水区 范围，平面误差小于 20 米。 （3）探测三维地震勘探解释的落差5 米的断层、长轴直径 20 米的陷落柱的富水性及导水状况。 完成工作量为： 本次工作量完成 TEM 测线 98 条，坐标点 7330 个，检查点 232 个，试验点 60 个，合计物理点 7622 个，有效控制面积 5.83 平方公 里。 3、地面瞬变电磁法勘探 山西平定汇能煤业有限公司委托山西省煤炭地质物探测绘院于 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 12 2013 年 9 月在本矿 15103、15104 工作面对应地面进行了瞬变电磁 法勘探。并提交了山西平定汇能煤业有限公司 15103、15104 工作 面地面瞬变电磁法勘探报告 地质任务为： 探测 15103、15104 工作面上组煤采空区及采空相对积水区范围。 完成工作量为： 完成瞬变电磁测线 19 条，坐标点 514 个，试验点 23 个，检查 点 19 个，共计物理点 556 个。 （二）钻探工程 1、井田中北部钻探工程 2009 年 9 月至 2009 年 12 月，山西地宝能源有限公司在本井田 进行了补充勘探，并提交了山西平定汇能煤业有限公司兼并重组 整合矿井地质报告 ，该报告于 2010 年 6 月经山西省煤炭工业厅以 晋煤规发2010481 号文批准通过。 其补充勘查重点对井田中北部进行钻探工作，完成全井田及周 边野外地质填图 22km2；完成全井田地表钻探工程测量点 10 个；完 成全井田本次设计布置的 10 个钻孔的钻探与测井施工，钻孔编号依 次为：H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10，钻探总工程量 3181.19m，物探测井实测米数 3083m，其中 H5 号钻孔为水文孔。H5 号孔钻探工程量 487.76m，物探测井米数 482.00m，测斜点 75 个； 完成 10 个钻孔的简易水文观测，H5 号孔抽水试验 2 次，水位观测 3 次；10 个钻孔中共采取煤芯煤样 23 个，夹石样 4 个，煤尘爆炸性 和煤层自燃倾向性测试样 6 个，煤岩特征鉴定样 1 个，瓦斯样 10 个， 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 13 顶底板岩石力学性质测试样 1 组。 （附表 1： H5 水文钻孔抽水试验成果表） 2、井田中西部钻探工程 2013 年 4 月至 2013 年 10 月，山西省煤炭地质物探测绘院在本 井田进行了补充勘探，并提交了山西平定汇能煤业有限公司生产 地质报告 。 其补充勘查重点对井田西部、南部三、四采区进行钻探工作， 勘探共布置 7 条勘探线，完成钻孔 21 个，钻孔编号依次为： H11、H12、H13、H14、H15、H16、H17、H18、H19、H20、H21、H22 、H23、H24、H25、H26、H27、H28、H29、H30、H31，钻探总工程量 7961.57 m，物探测井实测米数 7861.06m。其中煤田地质钻孔 19 个， 水文孔 H16 和 H29 两个。 （三）以往历次地质钻探工程 以往历次地质勘探工作，在汇能井田及周边施工钻孔 47 个，现 有 26 个可利用或可供参考。钻孔编号分别为：B-13、B- 15、22、23、701、708、709、713、714、715、718、719、720、72 3、724、M2、M6、M8、M12、M91、1204、1206、1207、1208、908、 968。 （附图 4: 井田地质钻孔与水文钻孔分布图） （附表 2： 井田地质钻孔与水文钻孔综合成果表） （四）矿井建设生产期间防治水工作积累 1、矿井涌水量观测成果 2011 年至 2015 年本矿井涌水量观测成果显示，五年内最大涌 水量为 3.9 m3/h，最小涌水量为 0.43 m3/h，年度平均涌水量分别是 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 14 1.975 m3/h、2.016 m3/h、2.256 m3/h、2.408 m3/h、1.643 m3/h， 五年平均涌水量为 2.06 m3/h。 （附图 5： 矿井涌水量与各种相关因素动态曲线图） （附表 3： 山西平定汇能煤业有限公司矿井涌水量观测成果表） 2、矿井排水量汇总 2013 至 2015 年本矿井排水量汇总显示，年排水量分别为 19712.39 m3、21281.48 m3、14397.64 m3，三年排水总量为 55391.51 m3，三年平均年排水量为 18463.84 m3。每年月平均排水 量分别是 1642.7 m3、1773.46 m3、1199.8 m3，三年平均月排水量 为 1538.65 m3。 （附表 4： 山西平定汇能煤业有限公司矿井排水量汇总表） 三、矿井三、矿井与周边采空区积水情况及其影响与周边采空区积水情况及其影响 （一）矿井内采空区积水 1、整合前采空区情况 山西平定汇能煤业有限公司由原山西汇能煤业有限公司、山西 新城煤业有限公司整合而成。原山西汇能煤业有限公司分一坑、二 坑，采用仓房式采煤方法，开采 15 号煤层，一坑于 2007 年 11 月关 闭，二坑于 2009 年 4 月关闭。山西新城煤业有限公司，开采 15 号 煤层，采用仓房式采煤方法，于 2010 年 6 月关闭。经调查原一坑、 二坑、原山西省新城煤业开采过程中形成的 15 号煤层采空区积水面 积约 m2，积水量约 m3，形成的 6 号煤层采空区积水面积约 m2，积 水量约 52238 m3。 2013 年 11 月 5 日，山西省煤炭地质物探测绘院编制了山西 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 15 平定汇能煤业有限公司 15103、15104 工作面地面瞬变电磁法勘探报 告 。通过本次瞬变电磁勘探工作，结合已知地质、水文资料，对本 次瞬变电磁勘探资料进行了综合处理、分析、解释，获得的主要地 质成果如下：推断解释了 6 号煤层采空区 2 处，2 处采空区总面积 约 3.425 万 m2，2 处采空相对积水区总面积约 1.769 万 m2。 2 处采 空相对积水区估算积水总量约 3858m3。 2、现开采形成采空区情况 山西平定汇能煤业有限公司于 2013 年 7 月正式投产，经过 3 年 多的开采，共形成三个采空区，分别为 15101 工作面采空区、15202 工作面采空区、15104 工作面采空区；现采工作面为 15205 工作面， 15205 工作面可采长度 1050 米，现已开采 660 米，剩余可采长度 390 米；备用工作面 15103 工作面已安装完毕，未进行回采。经调 查现开采形成采空区面积为.2m2。采空区内无积水。 具体采空区情况如下： （1）15101 工作面位于井田一采区西部，为矿井首采工作面， 开采时间于 2011 年 8 月至 2013 年 9 月，采空区面积 m2，采空区内 无积水。 （2）15202 工作面位于二采区东部，开采时间于 2013 年 3 月 至 2014 年 10 月，采空区面积.8m2，采空区内无积水。 （3）15104 工作面位于一采区东部，井田东北部，开采时间于 于 2014 年 11 月至 2015 年 10 月，采空区面积.2m2。采空区内无积 水。 （附图 6： 山西平定汇能煤业有限公司 15#煤层矿井充水性图 1:5000） 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 16 （附图 7： 山西新城煤业有限公司 15#煤层采掘工程平面图 1:2000） （附图 8： 平定县张庄镇新城煤矿二号井 5#煤层巷道布置图 1:2000） （附表 5： 山西平定汇能煤业有限公司矿井采空区积水量统计表） （二）矿井周边采空区与采空区积水 1、山西平定古州同意煤业有限公司（已停产） 位于井田北部，开采 15 号煤层，上部煤层均未开采，在保安煤 柱内均未发生越界开采现象，相邻本矿附近有两处 15 号煤层采空区 积水（号与号） ，面积约 33682m2，积水量约 5.2 万 m3。该矿现 为停产状态。 （附图 9： 山西平定古州同意煤业有限公司 15#煤层采掘工程平面 图 1:5000） 2、山西平定古州中盛煤业有限公司（已停产） 位于井田东北部，开采 15 号煤层， 15 号煤采空区积水面积约 m2，积水量约 m3；相邻本矿有两处 15 号煤采空区积水，分别为东北 部、东部，两处积水面积约 10615m2，积水量约 768m3。该矿 6 号煤 层相对本矿有越界开采现象，本矿 15104 工作面上覆存在该矿 6 号 煤层积水区面积约 17690m2，积水量约 3858m3。该矿现为停产状态。 （附图 10： 山西平定古州中盛煤业有限公司 15#煤层采掘工程平面 图 1:5000） 3、山西平定古州伟峰煤业有限公司 位于井田东部，正在开采 15 号煤层，相邻本矿附近的 15 号煤 层采空区积水面积约 m2，积水量约 m3；6 号煤层已经基本采空，采 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 17 空区积水面积约 m2，积水量约 87008m3。现采掘区域与中盛煤业和本 矿原一号井（已关闭）15 号煤层采空区相邻。 （附图 11： 山西平定古州伟峰煤业有限公司 15#煤层充水性图 1:5000） 4、阳煤集团平定东升兴裕煤业有限公司 位于井田西北部，现采 15 号煤层，目前正在回采 15101 工作面。 相邻本矿附近的 15 号煤层采空区积水面积约 8943m2，积水量约 1429m3。 （附图 12： 阳煤集团平定东升兴裕煤业有限公司 15#煤层采掘工程 平面图 1:5000） 5、山西平定古州陈家庄煤业有限公司（已停产） 位于井田东部，为资源整合兼并重组矿井，上部煤层均未开采， 开采 15 号煤层。矿井全部采空区积水面积 m2，积水量 m3，与本矿 原一号井（已关闭）15 号煤层采空区相邻。该矿现为停产状态。 （附图 13： 山西平定古州陈家庄煤业有限公司 15#煤层充水性图 1:5000） （附图 14： 平定县锁簧镇梨林头村煤矿 15#煤层采掘工程平面图 1:2000） 6、原平定县新村煤矿（已关闭） 位于井田东部，为村办煤矿，于 2006 年关闭，曾开采 15 号煤 层，生产能力 6 万 t/a，上部煤层均未开采。经调查，该矿南部采 空区积水面积约 m2，积水量约 10641m3，采空区与本井田有部分陷落 柱相隔，同时还留有保安煤柱。 （附图 15： 平定县张庄镇新村煤矿 15#煤层采掘工程平面图 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 18 1:2000） 7、原平定县张庄镇宁艾村煤矿（已关闭） 位于井田东南部，为村办煤矿，于 2006 年关闭，批采 15 号煤 层，曾开采 15 号煤层，上部煤层均未开采。经调查，关闭前该矿一 号井采空区距本井田较近，但未发生越界开采现象，其采空区积水 因与本井田原二号井（已关闭）15 号煤层采空区相邻，且有保安煤 柱相隔一定距离。 （附图 16： 平定县张庄镇宁艾村煤矿二号井 15#煤层采掘工程平面 图 1:2000） 8、阳煤集团平定裕泰煤业有限公司 位于井田南部，为资源兼并重组整合矿井，整合前为原山西裕 泰煤业有限公司，现已将阳煤集团平定恒昌煤业有限公司兼并后关 闭。矿井生产能力为 60 万 t/a，批采 15 号煤层，经调查，全矿井 采空区面积约 m2，积水量约 m3，上部 3 号煤层积水区面积 25668m2，积水量 2118m3，其采掘区域与本矿井南部边界紧邻。 （附图 17： 阳煤集团平定裕泰煤业有限公司 15#煤层采掘工程平面 图 1:5000） 9、山西平定古州东升阳胜煤业有限公司 位于井田西南部，现回采 15201 综采工作面，全矿采空积水区 面积约 16585m2，积水量约 8909m3，上部煤层均未开采，该矿井未发 生越界开采现象，目前其采掘区位于其井田西南部，距本井田尚远。 （附图 18： 山西平定古州东升阳胜煤业有限公司 15#煤层采掘工程 平面图 1:2000） 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 19 10、阳煤集团五矿 位于井田外西部，为山西阳泉煤业（集团）有限责任公司下属 大型矿井，批采 3、6、8、9、12、15 号煤层，其中 8、15 号煤层为 主要可采煤层，现开采 15 号煤层。现回采的 83206 工作面与本矿西 部边界紧邻。 （附图 19： 阳煤集团五矿贵石沟井 15#煤层采掘工程平面图 1:5000） （附表 6：山西平定汇能煤业有限公司周边矿井采空区积水量统计 表） 四、各含水层、隔水层及其四、各含水层、隔水层及其水力联系水力联系 （一）含水层 根据本矿水文地质勘探资料综合分析研究并结合区域资料，将 井田含水层划为 6 个含水层。 1、奥陶系中统石灰岩岩溶含水层组 由石灰岩、白云质灰岩、角砾状灰岩及溶洞中次生沉积物等组 成，据阳泉市桃河水源勘探资料，渗透系数为 0.92.4m/d，单位 涌水量为 0.52.5L/sm，水化学类型多为 HCO3SO4CaMg 型。 本井田 H5 水文钻孔（O2f+O2s 进尺 179.36m）奥灰水位观测成果，水 位标高 415.234m。2009 年 6 月 1 日2009 年 10 月 16 日该矿委托 平定县水利机械凿井队在其洗煤厂东（工业广场）凿井一眼，井深 852.13m，取水层位为上、下马家沟组，上马家沟组厚度 299.60m， 下马家沟组进尺 101.50m，孔口标高 860.90m，出水量 50m3/h 以上， 连续抽水 72 小时出水正常。经国土资源部太原矿产资源监督检测中 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 20 心检验，溶解性固体 898mg/L，总硬度（以 CaCO3计）480mg/L，PH 值 7.70，水化学类型为 SO4HCO3Ca 型。本井田 H16 水文钻孔 （O2f+O2s）抽水试验资料，奥灰水位标高 455.69m，单位涌水量 0.0655 L/s.m，渗透系数 0.1474m/d，水质类型 SO4CaNa 型。本 井田 H29 水文钻孔抽水试验资料，奥灰水位标高 417.38m，单位涌 水量 0.0672 L/s.m，渗透系数 0.1339m/d，水质类型 SO4Ca 型。 2、石炭系上统太原组石灰岩溶隙及砂岩裂隙含水层 太原组含水层主要由中段的 K2 下、K3、K4等石灰岩组成，其次 为下段的 K1和上段的 K5等砂岩。石灰岩岩溶及裂隙不发育，有少量 溶隙、裂隙多被方解石充填。井田内部分钻孔钻至石灰岩时漏水或 耗水量增大。据本井田 H5 水文钻孔水文资料，水位标高 869.434m，单位涌水量只有 0.002L/s.m，渗透系数 0.0044m/d，富 水性弱。水化学类型属 HCO3K+Na 型，矿化度均 0.475g/L。据本井 田 H16 水文钻孔水文资料，水位标高 759.12m，单位涌水量 0.0040L/s.m，渗透系数 0.0266m/d，水化学类型属 SO4Ca 型。据 本井田 H29 水文钻孔水文资料，水位标高 773.19m，单位涌水量 0.0040L/s.m，渗透系数 0.0467m/d，水化学类型属 SO4HCO3CaMg 型。 3、二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层组 山西组含水层主要由山西组底 K7等砂岩组成，岩性主要为中一 细粒砂岩，厚度一般 510m。据简易水文观测，钻孔钻至本组水位 及耗水量无变化。据 H5 水文钻孔 P1x+P1s 混合抽水试验，单位涌水 量为 0.0500.077L/s.m，渗透系数为 0.17550.2378m/d，属弱含 水层。但水位高出地面 8.70m，出现涌水现象。水化学类型属 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 21 HCO3MgCa 型，矿化度 0.908g/L。据 H16 水文钻孔水文资料，山 西组及以上层位混合抽水，水位 807.12m，单位涌水量 0.0033L/s.m，渗透系数为 0.0081m/d。据 H29 水文钻孔水文资料， 山西组及以上层位混合抽水，水位 813.81m，单位涌水量 0.0067L/s.m，渗透系数为 0.0390m/d，属弱含水层，该含水层不具 有供水意义。 4、二叠系下统下石盒子组砂岩裂隙含水层组 井田内东部及南部沟谷中有石盒子组出露。含水层主要由下石 盒子组底 K8等砂岩组成，岩性主要为中一细粒砂岩，裂隙一般不发 育，属弱含水层。 5、二叠系上统上石盒子组砂岩裂隙含水层组 砂岩含水层较稳定，多呈透镜体，岩性为黄绿色、灰绿色细粒 砂岩与灰褐、暗紫色等杂色砂质泥岩互层。埋藏浅时，风化裂隙及 节理发育，局部含小砾。该层富水性弱。 6、第四系砂砾石层孔隙含水层 井田内分布较广，分别位于中、上更新统下部和全新统的砂砾 石层，属孔隙水，是民用水井的主要水源，富水性取决于含水层厚 度及地形条件。据邻区水位动态观测，水位的变化反映滞后降水一 个月左右。水化学类型为 ClHCO3CaMg 型，矿化度 1.08g/L， 硬度 55.21 德国度。 （附图 20： 山西平定汇能煤业有限公司综合水文地质柱状图） （二）隔水层 1、石炭二叠系含水层之间的隔水层 该段隔水层主要由泥岩、砂质泥岩、砂岩互层组成。各含 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 22 水 层的水位标高相差悬殊，说明其间无水力联系，因此这些岩层 具有较好的隔水性能，可视为隔水层。 2、15 号煤至奥陶系顶面隔水层 奥陶系顶面至 15 号煤顶板间距平均 48 m 左右，由中厚层 状泥岩、砂质泥岩、铝土质泥岩及山西式铁矿组成，构成太原 组含水层与峰峰组含水层间的隔水层。尤其本溪组下段铝土质 泥岩稳定存在，其厚度稳定，可以作为很好的隔水层。这种泥 质岩类与砂岩的良好组合，既具有隔水性能又具有一定的力学 强度，对抵抗岩溶水压水非常有利的。 （三）地下水补给、径流、排泄条件 本区地下水类型主要为承压水，潜水分布范围很有限。承压水 主要在露头区接受大气降水补给，而含水层的出露范围除奥灰水广 泛外，其余部分很小，因此承压水补给条件除奥灰较好外，其余均 不好。河谷、沟谷中的基岩风化带裂隙水、第四系孔隙潜水，在其 分布范围内接受补给条件相对较好。 井田位于娘子关泉域的西南径流区，奥灰水径流条件较好，由 西南向东北，在娘子关泉群排泄。 井田内石炭、二叠系含水层，受补给条件及岩溶、裂隙发育程 度的控制，承压地下水径流、排泄条件均较差。基岩风化带裂隙水 及第四系砂砾石孔隙水，受地形控制，经短途径流排向河道或渗入 下伏岩层裂隙中，径流条件相对好，排泄途径也较多。 （四）15 号煤层开采对其顶板破坏程度 井田15号煤层直接顶为泥岩，局部为砂质泥岩、细砂岩，厚度 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 23 12.1015.60m，平均13.80m，节理、裂隙较发育，经钻孔取样力学 试验抗压强度24.844.4MPa，平均为34.2MPa，抗拉强度 0.721.96MPa，平均为1.18MPa，抗剪强度1.662.81MPa，平均为 2.42MPa，岩石坚硬程度属中硬的坚硬的岩石。根据建筑物、水 体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程中煤层顶板垮落带、 导水裂缝带高度计算公式，采用下面公式对垮落带（Hm） 、导水裂缝 带（Hli）高度进行计算： Hm=2.5 161 . 2 100 M M 经验计算公式一： 100 8.9 1.22.0 li M H M 经验计算公式二：1030 M Hli 式中：M累计采煤厚度(m) 采掘范围内 15 号煤层最大厚度 6.58m，计算求得开采15 号煤层 顶板垮落带高度24.57m，导水裂缝带最大高度 8695m。 五、矿区气象、水文五、矿区气象、水文 （一）矿区气象 本区属温带大陆性季风气候，春季干燥，夏季炎热雨多，秋季 降温剧烈，冬季寒冷干燥，昼夜温差变化大，据平定气象站 2014 年 以前的观测统计资料，各种气象要素特征如下： 1、降水量：据平定县气象站统计资料显示，该县 19722014 多年平均降水量为 505.5mm，年最大降水量 735.4mm（1988 年） ，日 最大降水量 152.1mm（2006 年 8 月 13 日） ，一小时最大降水量 81.1mm（2000 年 7 月 22 日 03：5204：52） ，十分钟最大降水量 28.4mm（2000 年 7 月 22 日 04：4804：58） 。 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 24 2、蒸发量：平均年蒸发量 2138.4mm，年最高达 2542.3mm（1972 年） ，年最低为 1309.1mm（1964 年） 。 3、气温：年平均为 10.5。一月份最冷，平均-9.2，极端 最低气温为-26.2。七月份最热，平均气温为 28.8，极端最热 气温为 39.1。 4、风向风速：风向夏为东南，冬为西或西北，年平均风速 2.8m/s，最大月平均 3.9m/s（1979 年 1 月） ，最小月平均 1.0m/s（1988 年 9 月） ，最大瞬时风速 24m/s。 5、霜期及冻土深：初霜期为 10 月中旬，终霜期为来年的 4 月 上旬，全年无霜期平均 195 天，最大冻土深度为 0.7m。 （二）矿区水文 井田内较大的河流为阳胜河，井田北部发育阳胜河支流北河， 北河、阳胜河均为季节性河流，平时干涸或只有涓涓细流，水量较 小，一般 24m3/s，仅雨季才形成洪流，其中阳胜河雨季最大流量 20m3/s。北河、阳胜河大体均自西向东或东南排出井田，北河在新 城村东南汇入阳胜河，阳胜河在井田外新村村折向北，一路向北汇 入南川河，南川河向北汇入桃河，井田属海河流域滹沱河水系桃河 支流阳胜河汇水区。北河最高洪水位一般高于河谷底 4m，对现在各 生产井口无淹井威胁。 井田北部有夏庄、北阳胜小型水库，均于 1975 年学大寨时修 建。夏庄水库库容量 3035104m3，一般雨季库容量 6250m3，旱 季库容量 3000m3左右；北阳胜水库库容量 2530104m3，一般雨 季库容量 6750m3，旱季库容量 4000m3。 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 25 六、矿井水患影响程度综述六、矿井水患影响程度综述 （一）大气降水 本地区降水多集中在 7、8、9 三个月，大气降水可通过岩土层 孔隙及长期开采条件下可相互沟通的煤层顶板冒落带下渗，是矿井 充水的来源之一。本矿东北部由于各煤层埋藏较浅，降水可通过基 岩裂隙及松散沉积物孔隙渗入矿井，在岩石裂隙相互沟通的情况下 进入巷道，由于降水量的季节变化，矿井涌水量具有明显的动态变 化特征，一般雨后 5-10 天，矿井涌水量显著增加，大气降水对矿井 充水有一定影响。 （二）地表水体 1、河流 井田内较大河流为阳胜河及其支流北河，两条河流大体均自西 向东或东南流出井田，均属于季节性河流，在雨季洪水汇集时，水 量猛增，最大流量 20m3/s。本井田历年最高洪水位 857 m，本矿井 口标高 862.8 m，高于历年洪水位，不受洪水威胁。 井田内开采 15 号煤层埋深在 100-520 米之间（东部阳胜河河谷 埋深最浅） ，正常情况下地表水不可能直接灌入井下，但在煤层埋深 最浅处可能通过采空沉陷盆地的下沉边缘带裂隙渗入井下。 2、水库 夏庄水库位于北部矿界处，绝大部分面积在同意煤业井田范围， 本矿矿界与矿界保护煤柱之间存在一小部分。夏庄水库与本矿二采 区 15202 工作面（已采）平距 250 米，有 x-12 陷落柱相隔。15202 工作面采掘期间夏庄水库对其无影响。 北阳胜水库位于本井田西北部，三采区相对应地面。与现掘进 山西平定汇能煤业有限公司矿井水患补充调查报告 26 的 15207 回风顺槽保留有平距 140 米的防隔水煤岩柱。 （三）地下水 1、孔隙水