煤矿 水文地质报告评审意见书

1、山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司矿井水文地质报告评审意见书 为了针对性地开展矿井地质及水文地质工作，确定技术经济指标，山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司委托山西第三地质工程勘察院，在整理、分析研究矿井水文地质资料的基础上，于2013年8月编制了山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司矿井水文地质报告（以后简称报告）。以作为防治水工作的依据。山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司总工程师组织机电、通风、生产、技术、地测等相关部门于2013年11月30日对报告进行了评审，形成评审意见如下：1、 矿井概况（一）矿井地理位置山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司井田位于中阳县城北约3km处的城关镇庞家会村一带，行政区划隶属

2、中阳县城关镇管辖。井田地理坐标为东经111°0949-111°1230，北纬37°2031-37°2337。井田范围由7个拐点坐标依次连线圈定。开采深度由5401160m标高,井田南北长约5.75km，东西宽约3.95km。（二）矿井基本情况根据山西省煤矿企业兼并重组工作领导组办公室晋煤重组办发【2009】45号关于吕梁市中阳县、兴县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复，中阳县鑫隆煤源有限公司为单独保留矿井。山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司原为中阳县鑫隆煤源有限公司，隶属于中阳县鑫隆煤源有限公司，井田面积为13.4026km2，批采4、6、10号煤层，

3、生产能力为90万t/a，兼并重组后批采4、5上、6、10号煤层(附件4、5、6)，生产能力为90万t/a，井田范围与兼并重组前相同，整合主体为山西桃园腾阳能源集团有限责任公司。1、矿井开拓方式矿井井田工业广场布置在乔家沟附近，以两斜一立开拓全井田。主、副斜井平行布置，间距60m，两井筒均落于10#煤层底板。主斜井斜长726.843m，倾角23°，净宽4.6m, 净断面积14.69m2，为混凝土砌碹、锚喷支护；副斜井斜长685.867m，倾角25°，净宽4m，净断面积12.28m2，为混凝土砌碹、锚喷支护。回风井为立井，垂深152.05m，断面15.9m2,为混凝土砌碹。2、

4、矿井通风系统通风方式为中央并列式，通风方法为机械抽出式。主风机采用变频调速系统，保护功能齐全。功率单元与控制器光纤通讯，完全与电器隔离，能够准确的进行故障记录，可进行信息查询并对故障定位。3、提升运输系统矿井主运输选用DTL100/50胶带输送机。在主斜井胶带输送机另一侧装备有双道乘人候车，型号RJY45-23-700，矿井辅助提升选用JK-2.5/31.5X矿用提升机。主皮带采用全数字网络化控制变频调速系统，并使用KTC101皮带定时控制保护系统，实现保护、控制、沿线通话、故障检测、显现及报警功能，并且皮带运行速度在12.5m/s自动调节。4、排水系统矿井主泵房选用三台耐磨离心式水泵，一用一

5、备一待修。型号为MD280-43*8,电机功率为400KW，安装两趟219×8排水管路。主水泵采用软启动系统，待启动电流对电网无冲击，并节电30%。5、供电系统矿井采用35KV架空专线至工业广场35KV变电所，一回引自中阳城关110 KV变电站,一回引自白草220KV变电站。10KV电压下井至井下中央变电所。 二、矿井地质条件（1） 地层本井田位于河东煤田离柳煤炭国家规划矿区离石详查勘探区南段及金春乔家沟精查勘探区南部，井田内赋存的地层由老至新有：奥陶系；石炭系中统本溪组、上统太原组；二叠系下统山西组、下石盒子组，上统上石盒子组及上第三系、第四系地层。其中石炭系上统太原组和二叠系下统

6、山西组为主要含煤地层。 （二）构造本井田总体上为一走向北东、倾向北西的单斜构造，局部有次一级宽缓波状起伏，地层倾角814°，平均10°左右。井田在井下巷道揭露三条正断层。井田构造简单。 （三）煤层井田内山西组和太原组共含煤14层，其中可采煤层为山西组4、5上号煤层和太原组6、10号煤层，现分述如下：4号煤层位于山西组中下部，煤层厚度01.28m，平均0.54m，资源量估算厚度0.7-1.28m，煤层结构简单，一般不含夹矸。该煤层层位较稳定，但厚度变化较大。井田内83、105、106、117、118号钻孔揭露已尖灭，西北部和中部形成局部尖灭区，南部钻孔揭露大面积不可采区，仅西

7、北局部可采，属不稳定局部可采煤层。煤层顶板为细砂岩、泥岩，底板为砂质泥岩、泥岩。5上号煤层位于山西组下部，上距4号煤层8.90m，下距L5灰岩14m左右，煤层厚度01.44m，平均0.41m，资源量估算厚度0.7-1.44m，煤层结构简单。井田内大部分钻孔揭露已尖灭，仅东北部钻孔揭露局部可采。煤层顶板为泥岩或砂质泥岩，底板为砂岩，局部为泥岩。属不稳定局部可采煤层。6号煤层位于太原组顶部，直接顶板为泥岩或粉砂岩，下距K2灰岩1.50m，上距5上号煤层15.48m，煤层厚度0.981.67m，平均1.21m，煤层结构简单，大多含有一层夹矸，夹矸厚度0.070.28m。赋存区内为属稳定的全区可采煤层

8、。老顶为L5石灰岩，底板为细砂岩，局部为砂质泥岩。10号煤层位于太原组中段底部，为本组主要可采煤层。上距6号煤层44.84m，煤层厚3.547.27m，平均6.23m。结构简单复杂，含夹矸05层，夹矸厚度为0.080.66m，多为0.050.22m。赋存区内为厚度、层位稳定的全区可采煤层。煤层顶板为砂质泥岩或细砂岩，底板为泥岩、砂质泥岩。(四)煤质物理性质各煤层煤的物理性质基本相同，颜色为黑色、黑灰色、条痕为褐黑色，玻璃光泽，内生裂隙不发育，断口呈参差状、不规则状，硬度中等，一般为23。化学性质4号煤层属特低灰-高灰、特低硫、特低磷、中等挥发分的焦煤。5上号煤层为特低灰-低灰、中低硫、中等挥发

9、分的焦煤。6号煤层属特低灰高灰、中高硫分、低挥发分-中等挥发分的焦煤和瘦煤。10号煤层属特低灰中灰、中硫分中高硫分、低挥发分的焦煤。 （五）矿井水文地质条件1、 含水层 井田内含水层自上而下有：(1)第四系全新统松散岩类孔隙含水岩组第四系中、上更新统地层多分布在梁峁之上，但由于沟谷坡度大，降水多形成地表径流，对地下水补给有限，因此该含水层多为透水而不含水岩层，局部含上层滞水，水量微弱。第四系全新统地层分布在沟谷之中，含水层主要为砂砾石层，含水层厚度小，可供生活和灌溉用水，富水性弱，水化学类型为HCO3·SO4Na·Mg型，矿化度0.84g/L，水质较好。(2)第三系上新统松

10、散岩类孔隙含水岩组第三系上新统地层广泛出露于矿区内沟谷两侧，含水层为底部的半胶结状砾石层，其不整合于基岩面之上，与基岩风化裂隙构成较好的含水层，但由于其连续性较差，补给条件差，且厚度不稳定，故富水性差异较大，水化学类型为HCO3Na型。根据本次调查成果，在井田中部及南部沟谷中，一般单井出水量小于10m3/d，富水性弱；在井田北部后沟及尚家峪村一带沟谷中，单井出水量一般在2040m3/d，富水性稍强。(3)二叠系上、下石盒子组碎屑岩类裂隙含水岩组本组含水层一般由数层中粒粗砂岩组成，总厚约20m，其间多隔以泥岩、粘土岩等。据金春乔家沟井田精查时的132号孔(位于本井田北部1700m处朱家店煤矿)抽

11、水试验结果，单位涌水量0.0072 L/sm,渗透系数0.0018m/d，钻孔揭露最大涌水量为0.33L/s，水位标高大于1078m，水量较小，属弱富水性含水层，水化学类型为SO4·HCO3-Ca·Mg·Na。(4)二叠系下统山西组碎屑岩类裂隙含水岩组本组主要含水层为03号煤层与4号煤之间的中粒砂岩，该含水层稳定连续。测井曲线上反映明显，厚度59m，泥质和钙质胶结。据金春乔家沟井田精查时的132号孔抽水试验结果，单位涌水量0.00107L/s·m,渗透系数0.00413m/d，水位标高982.52m。110号孔（位于井田西部）抽水试验结果，单位涌水量0.

12、0065L/sm,渗透系数为0.00153m/d，水位标高1052.92m。属弱富水性含水层，水化学类型为SO4·HCO3-Ca·Mg·Na。(5)石炭系上统太原组碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙含水岩组本组中有L5、K2、L1、L0三层灰岩，中间多隔以细砂岩和砂质泥岩等，间距在10m以内，L5灰岩厚度小，岩芯较完整。含水相对较弱，K2灰岩为本组最厚的灰岩，岩芯中见有溶蚀裂隙，其间多充填炭屑，裂隙面凸凹不平，该层为三层灰岩中相对富水的一层。L1灰岩为最下部的两层，节理裂隙发育，并具有溶蚀现象，两层灰岩间有泥岩或炭质泥岩相隔，富水性也较弱。本组10号煤层上部为一层稳定的中粒砂

13、岩，厚约515m，泥质胶结，勘探抽水试验中，该层泥浆消耗量无明显变化，从测井曲线定性分析，其含水性比山西组砂岩含水层差，故其厚度虽大，也为弱含水层。根据本矿2006年施工的K1井筒检查孔水文地质资料，由于施工过程中漏失量很小，且测井资料显示揭露的灰岩及砂岩含水层富水性弱，故该孔对太原组含水层进行了注水试验，试验结果：单位涌水量为0.00015 L/s·m，渗透系数为0.00083m/d，富水性弱。(6)奥陶系中统碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组奥陶系中统峰峰组岩性以石灰岩、白云岩为主，夹泥灰岩、泥岩、石膏，为相对弱含水层。本区含水层主要为上马家沟组，该组岩溶裂隙发育，为强含水层。据金春乔家

14、沟精查勘探区资料，当灰岩埋藏深度大于347时，其裂隙及岩溶极不发育，钻进时水文钻孔基本无变化。当灰岩埋藏深度小于267时，岩层裂隙及岩溶颇为发育，钻进时水位突降，冲洗液消耗量显著增大或完全漏失，说明含水性显著增强，深度越浅，此种现象越明显。山西省第三地质工程勘查院于2006年在本井田东北沈家峁村西南施工了一奥灰深井（坐标：x=4142356.299，y=19516594.156，H=1080.12m），终孔层位为奥陶系上马家沟组，揭露厚度为242.10m，经过抽水试验，降深4.90m时，出水量为33.13m3/h，单位涌水量为1.878L/s·m，富水性强，水化学类型为SO4

15、3;HCO3Ca·Na·Mg型。朱家店煤矿工业广场在1997年10月建有深水井，取水层位为奥陶系含水层，井口标高为990.5m，水位埋深为185.0m，水位标高为805.5m，单井出水量50m3/h。另外，根据井田西南边界附近的LS-19孔资料，奥灰水位标高为812.26m。结合区域奥灰水位资料，推测本井田内奥灰水水位标高为807m-813m之间。井田中西部各可采煤层底板低于奥灰水位标高，故井田内4、5上、6、10号煤层均属部分带压开采煤层。2、 隔水层井田内煤系中只有03号煤与4号煤之间的砂岩、太原组灰岩含水性较好，其余均可视为相对隔水层，隔水性能较好的主要有：（1）第三

16、系红色亚粘土隔水层该层沟谷中有出露，厚约1070m。（2）石炭、二叠系灰岩、砂岩含水层之间分布的泥质岩隔水层石炭、二叠系灰岩、砂岩含水层之间分布有厚度不等的泥岩、砂质泥岩，一般不透水，且可起到良好的层间隔水作用。（3）石炭系本溪组至太原组10号煤层下泥质岩隔水层石炭系本溪组至太原组10号煤层以下为一套泥岩、砂质泥岩、铁铝岩、粘土岩地层，总厚69m左右，隔水性能较好，为隔断煤系地层与奥灰水力联系的重要隔水层。 3、采空区、古空区积水本矿井有较长的开采历史，根据本矿调查资料，井田内有较大面积的采空区，南部有两块古空区，矿井充水因素主要是顶板砂岩、灰岩裂隙含水层通过冒落裂隙带向矿井充水为主。本井田存

17、在9块采空（古空）积水区，采空（古空）区都有一定积水、积气存在。全矿井采（古）空积水量49800m3，其中：（1）6号煤层采空积水区6号煤层在井田中西部形成的采空区内有积水，积水面积约26000m2，积水量约8000m3；（2）10号煤层采空积水区10煤层在井田西南部形成的采空区内有积水，积水面积311100 m2，积水量约490000m3。 采（古）空区积水、积气情况调查结果表 表1煤矿名称煤层号积水区编号积水区面积(m2)积水量(m3)积气情况备注备注鑫 隆 煤 业10积水区1158000250000有原鑫隆煤矿采空区积水区230005000有原邢家岭煤矿采空区积水区34100065000

18、有原冯家岭煤矿采空区积水区41260020000有原郝家岭煤矿采空区积水区5650010000有原郝家岭煤矿采空区积水区64500070000有原郝家岭南古空区积水区74500070000有原崔家岭南古空区小计3111004900006积水区865002000有原鑫隆煤矿采空区积水区9195006000有原鑫隆煤矿采空区小计260008000合计337100498000 4、煤层带压开采条件井田奥灰水位为807813m。4号煤层最低底板标高620m，距奥灰顶界面距离平均为150m；5上号最低底板标高620m，距奥灰顶界面距离平均为140m；6号煤层最低底板标高590m，距奥灰顶界面距离平均为1

19、20m；10号煤层最低底板标高540m，距奥灰顶界面距离平均为69m。各可采煤层底板标高部分位于奥灰水水位之下，属带压开采。4号、5上号、6号、10号煤层突水系数为0.0221MPa/m、0.0230MPa/m、0.0277MPa/m、0.0480MPa/m，均低于断裂构造发育地段临界突水系数值0.06MPa/m，属岩层突水性安全区。但在有导水断层等构造勾通奥灰水的情况下会发生突水事故，因此煤矿开采时应严格坚持“有掘必探、先探后掘、有采必探、先探后采”的原则，注意对隐伏构造的研究和发现，要留足保安煤柱，防止突水事故的发生。3、 结论 本井田位于中阳离石向斜的轴部，受构造影响，本矿井涌水量较大。

20、根据本矿以往的地质及水文地质成果，和对井田水文地质的调查，调查到老小窑井口22个、水井7个、泉水2个、滑坡3处、水坝2处、井下用水点8个。井田开采历史悠久，采（古）空区和奥灰岩溶水是本井田最重要的水害隐患。本次会审形成结论如下： (1)本井田充水水源主要有大气降水、地表水、采（古）空区积水、围岩地下水和奥灰水等水源。其中，采（古）空区积水和奥陶系岩溶水是目前本井田的主要水害水源。分析大气降水、地表水、基岩风化裂隙含水层、奥陶系岩溶水、采空区及老（小）窑积水、煤层顶底板水对煤层开采的影响，针对性地提出开采煤层的防治水对策。(2)查明矿井充水因素：4、5上号煤直接充水水源主要来自二叠系山西组砂岩裂

21、隙含水层。6、10号煤层直接充水水源主要来自石炭系太原组裂隙含水层。(3)评价了4号、5上号、6号、10号煤层的突水危险性。4号、5上号、6号、10号煤层的最大突水系数分别为0.0221MPa/m、0.0230MPa/m、0.0277MPa/m、0.0480 MPa/m，根据煤矿防治水规定释义附录四受构造破坏地段突水系数一般不大于0.06MPa/m的要求，各可采煤层在发生突水的危险性较小，但在有导水构造存在的情况下存在奥灰岩溶水突水的可能性，应当引起重视。(4)估算了井田采（古）空区积水量。井田采（古）空积水总量49.8万m3，其中6号煤层采空积水量为0.8万m3，10号煤层采（古）空积水量为49万m3。（5）井田内滑坡、崩塌等地质灾害发育，应及时采取相应的防治措施。四、存在的问题(1)本矿现只有一个水文地质孔，仅对山西组进行了抽水试验，水文地质资料欠缺，水文地质勘查程度不够。根据区域奥灰水位，计算出井田内10号煤层的最大突水系数为0.0480MPa/m，由于井田内无奥灰水位资料，依据不充分，参考使用时应予以注意。(2)井田内采（古）空区大多已封闭，人员不能进入，井下