水文地質條件劃分

礦井水文地質類型劃分報告第一章、概況一、位置范圍安徽省皖北煤電集團臨汾天煜恒昇煤業(yè)有限責任公司井田位于臨汾市堯都區(qū)一坪垣鄉(xiāng)前坡河村南，與蒲縣交界處，行政區(qū)劃屬一平垣鄉(xiāng)管轄。其地理坐標為：東經(jīng)：111°17′59″－111°19′16″，北緯：36°17′04″－36°19′07″。山西省國土資源廳2009年12月31日為該礦換發(fā)了C140000************2481號采礦許可證，批準開采2～11號煤層，井田面積5.6883km2。二、交通條件本區(qū)交通以公路為主，臨（汾）～大（寧）二級公路從井田南部經(jīng)過，臨（汾）～克（城）公路從井田東北部穿過，距臨汾市區(qū)44km。交通運輸較為便利。詳見交通位置圖。三、自然地理井田位于呂梁山南部西翼，為中山區(qū)，地表多為植被覆蓋，灌木叢生，區(qū)內(nèi)地形復雜，溝谷縱橫，侵蝕沖刷劇烈，區(qū)內(nèi)山梁及溝谷多呈近北東-南西向，貫穿全區(qū)。井田總體地勢西高東低，最高點位于井田西部化里介，標高1514.1m，最低點位于井田東北部木炭溝中，標高1314m，最大相對高差200.1m。四、水系井田處于汾河流域與昕水河流域分水嶺地帶，該分水嶺呈近南北向展布。井田位于分水嶺西坡，區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育，多為“V”字形，地表徑流條件較好。較大的溝谷有坡河溝、木炭溝、界平溝等，其中木炭溝、界平溝基本常年無水，只有在雨季大雨后才能匯水成流，因匯水面積不大洪水往往一瀉而過，雨停溝干。坡河溝常年有水流，其水源主要來自溝中泉水及周圍煤礦的排水，日常流量為0.2－0.4m3/s。據(jù)調查，歷史上最高水位可過膝，最大流量約3.2m3/s。坡河溝水流向北匯入張川河，在尚店村附近轉向北西流入昕水河，界平溝水流向西南，于黑龍關折向西北也匯入昕水河，昕水河在大寧縣注入黃河。五、氣象本區(qū)屬大陸型氣候，四季分明，晝夜溫差較大，冬季長而寒冷、干燥，夏季短而雨量集中，春季多風少雨，秋季陰雨連綿。年平均氣溫8.6℃，1月份最冷，最低月平均氣溫為－8.1℃，7月份最熱，平均氣溫最高達23.1℃，降水量60％集中在7、8、9三個月，最大年降水量598.3mm，最小年降水量為285.3mm，年最大蒸發(fā)量為2109.4mm，年最小蒸發(fā)量為1710.1mm，年蒸發(fā)量為降水量的3－7倍，無霜期約189－202天，最大凍土深度80cm。六、地震本區(qū)位于山西地震帶中地震活動較為強烈的地段，據(jù)記載，臨汾地區(qū)先后發(fā)生過17次破壞性地震，其中5－6.4級有12次，6.5級的有3次，8級大地震2次。近期地震活動也較頻繁，1976年12月在蒲縣相繼發(fā)生過5.4級和5級地震。根據(jù)中華人民共和國標準GB50011-2001《建筑抗震設計規(guī)范》，本區(qū)抗震設防烈度為8度區(qū)，設計基本地震加速度值0.20g。第二章本礦及周邊礦井生產(chǎn)情況一、礦井生產(chǎn)建設概況2002年5月，西郭煤礦與臨汾市桃源洗煤廠簽定了“投資開發(fā)經(jīng)營合同”，2002年8月開始進行工程建設。2003年5月西山煤電集團設計院為其編制過設計生產(chǎn)能力60萬t/a的新生一礦改擴建初步設計。2004年3月，經(jīng)山西省煤炭工業(yè)局晉煤行發(fā)〔2004〕255號文認定為基本建設礦井。2004年12月，山西省煤炭工業(yè)局以晉煤規(guī)發(fā)〔2004〕1121號文批復其可行性研究報告。2005年2月22日，山西省煤炭工業(yè)局就臨汾市西郭煤礦新生一礦工程建設初步設計進行了審查，并于2005年3月17日以晉煤辦基發(fā)〔2005〕208號《關于臨汾市西郭煤礦新生一礦建設項目初步設計》進行了批復。2005年6月16日，山西煤礦監(jiān)察局組織專家對《山西省臨汾市西郭煤礦新生一礦工程建設初步設計安全專篇》進行了審查，并于2005年9月7日以晉煤監(jiān)安一字〔2005〕501號對修改后的安全專篇進行了批復。省基建局以晉煤基局發(fā)〔2005〕50號文批復開工報告。截止2008年底礦井建設項目全部竣工，具備聯(lián)合試運轉條件，2009年2月16日省煤炭工業(yè)局以晉煤辦基發(fā)〔2009〕100號批復該礦自2009年3月16日正式進行聯(lián)合試運轉，聯(lián)合試運轉時間最短一個月，最長不超過6個月。2009年5月8日，臨汾市煤礦復產(chǎn)驗收領導組以臨煤驗復建發(fā)〔2009〕36號文批復該礦恢復建設，進行聯(lián)合試運轉，2009年6月19日由于臨汾市西郭天煜煤業(yè)有限責任公司新星煤礦發(fā)生透水事故，臨汾市局以臨煤安令〔2009〕4號文責令該礦停產(chǎn)整頓，聯(lián)合試運轉只運行了近40天。省煤礦企業(yè)兼并重組整合工作領導辦公室以晉煤重組辦發(fā)〔2009〕86號文批復該礦為單獨保留、安徽省皖北煤電集團有限公司為重組主體，重組后生產(chǎn)能力仍為60萬t/a，目前處于聯(lián)合試運轉階段，仍為基建礦井。井田開拓方式為斜井－豎井混合開拓，主、副、風井均位于井田西南角，主井為斜井?？刹擅簩訛?號、9-10號煤層，其中2號煤層為局部可采薄煤層，平均厚度僅0.86m，對礦井達產(chǎn)不利，9-10號煤層屬全井田穩(wěn)定可采厚煤層，為保證礦井正常的采掘接替，初期投產(chǎn)工作面以布置在9+10號煤層中為宜。井下正常涌水量為200m3/d，最大涌水量為300m3/d。中央泵房配備三臺D85-45×9型多級離心式水泵，正常涌水時一臺工作，一臺備用，一臺檢修。斜井泵房安裝兩臺D85-45×9型多級離心式水泵，用于備用。抽出式通風，配備兩臺BDK54-6-№18型軸流式風機。山西省煤炭工業(yè)局文件晉煤安發(fā)〔2008〕1135號《關于臨汾市2008年度30萬噸/年及以上煤礦礦井瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定結果的批復》，瓦斯絕對涌出量1.04m3/min，二氧化碳絕對涌出量1.26m3/min。屬低瓦斯礦井。根據(jù)該礦2009年3月委托山西省煤炭工業(yè)綜合測試中心對井田內(nèi)各煤層煤樣進行煤塵爆炸性和煤自燃傾向性測試的鑒定報告，2號煤層火焰長度210mm，抑制煤塵爆炸最低巖粉用量70％，具有爆炸性；9－10號煤層火焰長度300mm，抑制煤塵爆炸最低巖粉用量70％，具爆炸性。2號煤層的吸氧量0.62cm3/g,自燃傾向性等級Ⅱ，自燃傾向性為自燃，9－10號煤層的吸氧量0.52cm3/g，自燃傾向性等級Ⅱ，自燃傾向性為自燃。二、周邊煤礦生產(chǎn)概況（一）、井田周邊礦井本井田東部有安徽省皖北煤電集團臨汾天煜恒晉煤業(yè)有限責任公司相鄰，西南部與山西潞安蒲縣伊田煤業(yè)有限公司相鄰，東南部與山西臨汾西山生輝煤業(yè)有限公司相鄰，北東部與山西煤炭運銷集團蒲縣昊錦塬煤業(yè)有限公司相鄰。（詳見井田四鄰關系圖）。1、安徽省皖北煤電集團臨汾天煜恒晉煤業(yè)有限責任公司煤礦：前身為臨汾市西郭天煜煤業(yè)公司下屬的股份制企業(yè)新生二礦，批準開采2－11號煤層，設計生產(chǎn)能力為60萬t/a，目前仍為基建礦井。開拓方式為立井開拓，采用上行開采式方式；9-10號煤層采用綜采放頂煤采煤工藝，采煤機型號150/375-W，支架型號ZF3200/16/24B,過渡架ZFG3700/17/28B，全部跨落法管理方式。2、山西潞安蒲縣伊田煤業(yè)有限公司：本次兼并重組為單獨保留礦井，該礦位于本井田西南部，批準開采2-11號煤層，現(xiàn)開采2號煤層，開拓方式為立井開拓，屬低瓦斯礦井，該礦存在采空區(qū)積水，對本礦開采2號煤層有影響，存在越界開采現(xiàn)象。3、山西臨汾西山生輝煤業(yè)有限公司：本次兼并重組為單獨保留礦井，該礦位于本井田東南部，批準開采2號煤層，開采2號煤層，生產(chǎn)能力為30萬t/a，開拓方式為立井開拓，屬低瓦斯礦井，該礦存在采空區(qū)積水，對本礦開采2號煤層沒有影響，不存在越界開采現(xiàn)象。4、山西煤炭運銷集團蒲縣昊錦塬煤業(yè)有限公司：本次兼并重組由原龍祥煤礦、原慶祥煤礦、原坡河煤礦整合而成。原龍祥煤礦：批準開采10號煤層，開采10號煤層，生產(chǎn)能力為15萬t/a，開拓方式為斜井立井混合開拓，屬低瓦斯礦井，該礦存在采空區(qū)積水，對本礦開采10號煤層有影響，不存在越界開采現(xiàn)象。原慶祥煤礦：批準開采10號煤層，開采10號煤層，生產(chǎn)能力為15萬t/a，開拓方式為斜井立井混合開拓，屬低瓦斯礦井，不存在越界開采現(xiàn)象。原坡河煤礦：為臨汾市土地局所辦煤礦，開采2號煤層，采用斜井－立井混合開拓，采煤方法為房柱式，炮采落煤，產(chǎn)量6萬t左右，現(xiàn)已關閉。本井田與臨汾天煜恒晉煤業(yè)有限責任公司煤礦接壤處，有該煤礦破壞區(qū)，連通本井田與臨汾天煜恒晉煤業(yè)有限責任公司煤礦。與本礦不存在越界開采現(xiàn)象。經(jīng)調查，安徽省皖北煤電集團臨汾天煜恒昇煤業(yè)有限責任公司與安徽省皖北煤電集團臨汾天煜恒晉煤業(yè)有限責任公司北部接壤處，2號煤層存在坡河煤礦破壞區(qū)連通。（二）、井田周邊小窯本井田周邊小窯有劉家山煤礦、黑龍關煤礦、崔家溝煤礦、高家坡煤礦。高家坡煤礦：為蒲縣交通局所辦煤礦，1987年投產(chǎn)，批準開采2號煤層，立井開拓，實際生產(chǎn)能力9萬t/a，采煤方法為短壁式，炮采落煤，一次性采煤層全高，工作面采用單體液壓支柱支護，全部垮落法管理頂板，箕斗提升，抽出式通風，為低瓦斯礦井。經(jīng)調查，該礦存在采空區(qū)積水，對本礦2號煤層有影響，與本井田無越界開采現(xiàn)象。劉家山煤礦：為蒲縣黑龍關鎮(zhèn)個體煤礦，批準開采2號煤層，立井開拓，實際生產(chǎn)能力9～15萬t/a，采煤方法為短壁式，炮采落煤，一次性采煤層全高，工作面采用單體液壓支柱支護，全部垮落法管理頂板，箕斗提升，抽出式通風，為低瓦斯礦井。據(jù)本次調查，該礦井與本井田存在越界開采現(xiàn)象，存在采空區(qū)積水，對本礦有影響。黑龍關煤礦：由蒲縣經(jīng)營，開采2號煤層，斜井絞車開拓，房柱式開采，坑木支護，原生產(chǎn)能力5萬t/a，現(xiàn)已關閉。據(jù)本次調查該礦井與本井田存在越界開采現(xiàn)象。第三章、以往地質工作和水文地質工作評述一、以往地質工作簡況本區(qū)位于霍西煤田西南部，包括本井田在內(nèi)的區(qū)域地質工作主要有：1.1930年，候德封先生等人在本區(qū)進行過1：5萬地質概查，填繪地質圖一份，圖紙精度較低，其成果參考價值不大。2.1957年，華北煤田勘探局在本區(qū)進行了1：100000地質調查。3.1958年140隊進行了南灣里礦區(qū)普查勘探，全區(qū)面積約220km2，施工鉆孔8個，鉆探進尺1977.44m，同年9月提交了《南灣里礦區(qū)普查報告》，該報告于1962年10月經(jīng)過審批，提供地質儲量190755萬t。本井田位于南灣里礦區(qū)北部邊緣地帶，井田內(nèi)施工有1個鉆孔，即78號孔，但無測井資料，資料基本可靠。4.1959年原山西礦業(yè)學院在南灣里礦區(qū)進行了1：10000的地質測量，具有一定的參考價值，但當時的地層劃分與目前地層劃分存在差異，尚需修正。5.1986年3月－1987年7月，山西省煤炭地質勘探一隊采用以鉆探為主，物探測井驗證，輔以生產(chǎn)礦井調查及各種樣品的采樣、測試、化驗、分析等一系列手段，對前坡河勘探區(qū)進行了精查工作。施工鉆孔10個，總進尺3543.99m。采用750×750m的工程密度控制A級儲量，1500×1500m控制B級儲量。獲得A＋B+C級儲量11083.58萬t,暫難利用儲量811.93萬t。對勘探區(qū)內(nèi)地層進行了詳盡的論述，研究程度達到詳查勘探階段，1988年9月提交有《山西省臨汾市前坡河煤礦精查勘探區(qū)地質報告》。1992年1月，經(jīng)山西省煤炭工業(yè)廳審查批準，決議書編號第91009號。1997年5月22日，山西省煤炭地質勘探一隊向山西省礦產(chǎn)儲量委員會提交了《山西省臨汾市前坡河煤礦詳查勘探區(qū)地質報告》，1997年5月29日省儲委對報告進行了審查，于1997年6月19日以晉儲決字（1997）19號文批準。本井田位于前坡河勘探區(qū)內(nèi)，井田內(nèi)及外圍附近分布8個鉆孔。本次工作參考利用了上述鄰近鉆孔的煤層、煤質資料及地質報告中其它相關資料。6.1987年8月－1991年8月原山西省煤田地質勘探144隊采用以鉆探為主，物探測井驗證，輔以山地工程以及生產(chǎn)礦井調查及各種樣品的采樣、測試、化驗、分析等一系列手段，在喬家灣勘探區(qū)進行了詳查工作，全區(qū)共施工60個鉆孔，鉆探進尺20413.98m,獲得能利用儲量344671×104t，編制提交了《山西省霍西煤田喬家灣勘探區(qū)詳查地質報告》，該報告經(jīng)山西省煤炭工業(yè)管理局一次性評審通過，1992年8月以晉煤決字（1992）第4號決議書批準。二、以往生產(chǎn)礦井地質報告及水文地質報告編制情況1、2009年3月，山西同地源地質礦產(chǎn)技術有限公司為我礦編制了《臨汾市西郭天煜煤業(yè)有限責任公司新生一礦礦井地質報告》。經(jīng)省煤炭工業(yè)局評審中心評審通過，對井田內(nèi)地層、地質構造、煤層、煤質、水文地質條件及其它開采技術條件進行了較為詳細的評述，并估算了2號、9－10號煤層資源/儲量。2、2010年6月，山西省第一水文地質工程地質隊為我礦方編制了《安徽省皖北煤電集團臨汾天煜昇煤業(yè)有限責任公司礦井水文地質調查報告》。經(jīng)臨汾市堯都區(qū)煤炭工業(yè)局評審中心評審通過，對井田范圍內(nèi)地表的有關水文地質情況，對礦井水文地質特征、井下涌水方式、礦井涌水量、排水系統(tǒng)、防治水設備等進行了詳細的評述，同時對井田內(nèi)的關閉小煤窯和周邊相鄰礦井的開采情況進行了調查，基本查明了礦井充水因素、充水水源、充水方式，綜合分析后對我礦水文地質條件進行了定性，為以后指導生產(chǎn)提供了可靠的資料。第四章礦井地質第一節(jié)地層一、區(qū)域地層本井田位于霍西煤田南灣里礦區(qū)北部。區(qū)域地層由老到新有古生界奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組、峰峰組；石炭系中統(tǒng)本溪組，上統(tǒng)太原組；二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組，上統(tǒng)上石盒子組，石千峰組；新生界新近系上新統(tǒng)；第四系中上更新統(tǒng)，全新統(tǒng)。二、井田地層井田內(nèi)出露地層有二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）、下石盒子組（P1x）及上統(tǒng)上石盒子組（P2s）地層，第四系分布于山梁及溝谷。現(xiàn)根據(jù)出露地層及鉆孔揭露資料，將井田地層由老到新詳述如下：1、奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組（O2s）附近1703號鉆孔揭露厚138.92m，未見底。據(jù)區(qū)域資料分為三段。下段為深灰色厚層狀石灰?guī)r。中段下部為中厚層狀灰質白云巖，上部為深灰色石灰?guī)r。上段下部為中厚層狀白云質灰?guī)r，中部為灰色角礫狀石灰?guī)r，上部為淺灰色中厚層狀白云巖。2、奧陶系中統(tǒng)峰峰組（O2f）為煤系地層的基底，區(qū)內(nèi)無出露。喬家灣詳查1703和3503號鉆孔揭露，下段厚71.10～102.87m，平均厚89.99m。以泥質灰?guī)r為主，夾石灰?guī)r、白云質泥巖，含纖維狀石膏層。上段厚39.78～55.99m,平均厚47.89m。上部為深灰色石灰?guī)r，下部為厚層狀石灰?guī)r或白云巖。3、石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b）平行不整合于峰峰組灰?guī)r之上。自奧灰頂界至K1砂巖底，厚度12.70－21.00m，平均16.54m，由鋁土巖、灰?guī)r、泥巖及砂質泥巖為主，底部為不穩(wěn)定的“山西式鐵礦”。4、石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）為一套海陸交互相含煤巖系，連續(xù)沉積于本溪組地層之上。自K1砂巖底至K7砂巖底，厚度為95.80-110.90m，平均104.10m。為本區(qū)主要含煤地層之一。根據(jù)其巖相、巖性特征可分為三段。下段（C3t1）：K1砂巖底至K2石灰?guī)r底，厚度平均為23.56m。由灰黑色泥巖、砂質泥巖鋁質泥巖、深灰色粉砂巖、細砂巖、薄層石灰?guī)r及煤組成。頂部為9、10、11號煤層，且9、10號煤層合并為一層通稱9-10號煤層，9-10號煤層全區(qū)穩(wěn)定可采。11號煤層較穩(wěn)定局部可采。根據(jù)井田內(nèi)706、1901、709、78號鉆孔及鄰近1702號鉆孔揭露，11號煤層與9-10號煤層合并，層間距小于煤層最低可采厚度。井田內(nèi)705、710號鉆孔及鄰近702、711、2102號鉆孔揭露，11號煤層不可采，與9-10號煤層間距為0.84～3.33m。泥巖中含植物及動物化石。底部K1為灰白色細粒砂巖，成分以石英為主，硅質膠結，質硬，分選性、磨圓度較差，厚度0.50－12.75m，平均3.60m。中段（C3t2）：K2石灰?guī)r底至K4石灰?guī)r頂，厚度平均為41.43m。巖性主要由深灰色、灰黑色石灰?guī)r（K2、K3、K4）、黑色泥巖、砂質泥巖局部夾灰色中、細粒砂巖、粉砂巖及薄煤組成。K2、K3石灰?guī)r全區(qū)層位穩(wěn)定，厚度變化大，K2、K3間為泥巖、砂質泥巖及8號不可采煤層。K4石灰?guī)r本區(qū)不穩(wěn)定，局部相變?yōu)樯皫r，K3、K4石灰?guī)r之間為泥巖、砂質泥巖、中、細粒砂巖、粉砂巖及不可采的7上、7下薄煤層。石灰?guī)r中含動物化石，泥質巖中含植物化石。上段（C3t3）：K4石灰?guī)r頂至K7砂巖底，厚度平均為39.11m。以砂巖、砂質泥巖、泥巖及泥灰?guī)r為主，含不可采的6號煤層和局部可采的4號煤層。下部為灰白色細砂巖、灰黑色泥巖、砂質泥巖、粉砂巖，中部為灰黑色泥巖、砂質泥巖夾薄層砂巖、石灰?guī)r及不可采的6號煤層。K6為泥灰?guī)r，有時相變?yōu)楹Ｏ嗄鄮r，含豐富的腕足類化石。上部為炭質泥巖、灰黑色泥巖、砂質泥巖、粉砂巖夾細砂巖，頂部為較穩(wěn)定局部可采的4號煤層。5、二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）僅在井田東北邊界木炭溝局部出露。為一套陸相含煤巖系，連續(xù)沉積于太原組之上，K7砂巖底至K8砂巖底。厚度為33.25－53.10m，平均40.93m。巖性主要由炭質泥巖、灰黑色泥巖、砂質泥巖、粉砂巖、灰色、灰白色中、細粒砂巖及煤組成。含煤3層，其中2號煤層基本穩(wěn)定大部可采，3號煤層較穩(wěn)定局部可采，1號煤層不穩(wěn)定不可采。本組富含植物化石，底部K7為灰白色細粒砂巖，成分以石英為主，膠結致密，分選中等，局部為中砂巖，厚度0－7.60m，平均3.15m。6、二疊系下統(tǒng)下石盒子組（P1x）與下伏山西組地層呈整合接觸，自K8砂巖底至“桃花泥巖”頂，厚度113.65-142.90m,平均厚117.22m，根據(jù)巖性組合特征可分為上、下兩段：下段（P1x1）：自K8砂巖底至K9砂巖底，平均厚64.74m,巖性主要為灰色、灰黑色砂質泥巖、灰白色、灰綠色中、細粒砂巖夾灰綠色砂質泥巖。底部K8為中細粒砂巖，成分以石英為主，長石次之，含暗色礦物，分選中等，具斜層理，厚度3.75－18.60m，平均8.37m。上段（P1x2）：自K9砂巖底至“桃花泥巖”，平均厚度52.48m，中下部為紫紅色砂質泥巖、灰色、灰綠色中細粒砂巖夾泥巖、砂質泥巖、粉砂巖，頂部為紫紅色夾青綠色、灰白色具鮞狀結構的鋁質泥巖，俗稱“桃花泥巖”。底部K9為灰白色中粒砂巖，成分以石英為主，長石次之，砂質膠結，含炭屑，分選中等，厚度5.00－25.60m，平均10.84m。7、二疊系上統(tǒng)上石盒子組（P2s）本組地層井田內(nèi)賦存不全，大部分被風化剝蝕，最大殘留厚度185m左右。巖性為黃綠色中、細砂巖、紫紅色或青綠色砂質泥巖，局部夾泥巖、粉砂巖。8、第四系（Q）中上更新統(tǒng)（Q2+3）：淺黃色粘土、亞粘土，含鈣質結核，底部局部見有砂礫層。厚度0－20.00m，平均10.00m。全新統(tǒng)（Q4）：為近代、現(xiàn)代沖積物、洪積物，由砂、砂土、卵石、礫石等組成。厚度0－9m，平均5m。第二節(jié)構造一、區(qū)域地質構造井田位于鄂爾多斯斷塊與呂梁－太行斷塊的分界線――離石大斷裂南段紫荊山斷裂帶的南端東側，呂梁山塊隆南段勍香－太林南北向褶皺帶的南端克城－南灣里復式向斜的東翼。該復式向斜北起蒲縣克城一帶，南到南灣里一帶，走向近南北，其軸部為二疊系，兩翼為石炭系，邊部為奧陶系，內(nèi)部發(fā)育一系列彼此平行成雁行斜列的次級褶曲，兩翼地層傾角5－20°。巖層呈北東走向，兩翼總體分別傾向南東和北西。二、井田構造受克城－南灣里向斜的控制，井田總體為一軸向北東的背斜構造。地層走向為北東向,傾向北西或南東，傾角4°～10°。1.褶曲：背斜：核部位于井田北部，軸向北東-南西，兩翼基本對稱，地層傾角平均7°左右，整個井田受其控制。2.斷層：F15正斷層：位于井田西北邊界處，走向北東，傾向南東，傾角80°，井田內(nèi)最大落差約5m,延伸長度約115m，向北東尖滅。該斷層由黑龍關勘探區(qū)延伸過來，井田內(nèi)無鉆孔和采掘工作面揭露。另據(jù)礦方提供的資料，截至目前井田內(nèi)2#煤層共揭露4條斷層，落差1.0～2.0m，均為正斷層，延伸長度50～150m，延伸方向無明顯規(guī)律，傾角50°～60°。9#煤層共揭露9條正斷層和1條逆斷層，落差0.5～4.0m，延伸長度80～400m不等，延伸方向多為NW或NNW向，9-10#號煤層均未完全斷開。斷層無明顯破碎帶，附近煤層頂板局部裂隙發(fā)育，個別有滴水現(xiàn)象。3.陷落柱：根據(jù)礦方提供的資料，目前采掘工作面共揭露6個陷落柱，基本呈橢圓形，直徑20～60m。井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有巖漿巖侵入體，構造屬簡單類。陷落柱基本情況統(tǒng)計表編號長軸（m）揭露部位大小基本特征短軸（m）柱內(nèi)巖性雜亂，深灰色塊狀灰?guī)r、黑色泥巖、煤塊等，粒徑大小不一，棱角分明，磨圓度較差，無水。A1A2A3西一運輸上山202工作面9-10煤2煤342038301721柱內(nèi)巖性雜亂無序，粒經(jīng)大小不一，棱角分明，磨圓度較差，巖性為雜色的砂巖、砂質泥巖、粉砂巖、煤塊，無水。離風巷平距約11.0m，回采時揭露，柱內(nèi)有泥石流物流入面內(nèi)，導致9102工作面停采。9102工作面9-10煤位于9103工作面切眼平距26m,工作面施工機巷時揭露該陷落柱，巖性雜亂，塊狀巖石，深灰色k2灰?guī)r、充填方解石脈、灰A4A5A69103工作面9103工作面9103工作面9-10煤9-10煤9-10煤573543462439色泥巖及煤塊等，干燥無水。位于9103工作面切眼平距9m，工作面切眼改造時揭露該陷落柱，巖性雜亂，塊狀巖石，深灰色k2灰?guī)r，充填方解石脈、灰色泥巖及煤塊等，干燥無水。位于9103工作面機巷平距51m，工作面切眼改造時揭露該陷落柱，巖性雜亂，塊狀巖石，深灰色k2灰?guī)r，充填方解石脈、灰色泥巖及煤塊等，干燥無水。第五章煤層與煤質第一節(jié)煤層一、含煤性井田內(nèi)含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）和二疊系下統(tǒng)山西組（P1s），分述如下：太原組為一套海陸交互相含煤地層，含煤7層，編號自上而下為4、6、7上、7下、8、9-10（9號與10號煤層的合并層）及11號煤層，其中9-10號煤層為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，4號、11號煤層較穩(wěn)定，局部可采，其余為不可采煤層。地層平均總厚度104.10m，煤層平均總厚度9.12m,含煤系數(shù)8.76％。山西組為一套陸相含煤地層，含煤3層，編號自上而下為1、2、3號煤層，其中2號煤層基本穩(wěn)定，大部分可采。3號煤層較穩(wěn)定局部可采。1號為不可采煤層，地層平均厚度40.93m，煤層平均厚度1.75m，含煤系數(shù)4.28％。井田內(nèi)山西組、太原組地層平均總厚度145.03m，煤層平均總厚度10.87m，含煤系數(shù)7.50％。二、主要可采煤層1.2號煤層位于山西組中下部，煤層厚度0.40－1.63m，平均0.86m，煤層較穩(wěn)定，大部分可采。該煤層結構較簡單，一般不含夾矸。煤層頂板為粉砂巖、中砂巖，底板多為粉砂巖。2、9-10號煤層位于太原組下部，直接伏于K2石灰?guī)r之下，上距2號煤層82.10～104.80m，平均93.38m。該煤層為太原組9號、10號煤層合并層，煤層平均厚度6.27m。結構較復雜，含夾矸0－3層，為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，頂板為K2石灰?guī)r，底板為泥巖、砂質泥巖。可采煤層特征表地層單位煤層編號層間距（m）（含夾矸）巖性巖性可采性煤層結構頂板底板穩(wěn)定性煤層厚度（m）最大-最小平均最大-最小平均山西組（P1s）基本0.40-1.630.86簡單（0）粉、中砂巖穩(wěn)定大部可采2粉砂巖82.1-104.893.38太原組泥巖、4.48-7.846.27復雜（0～3）穩(wěn)定可采9-10K2灰?guī)r砂質泥巖（C3t）第六章、區(qū)域水文地質第一節(jié)區(qū)域水文地質一、區(qū)域概況井田地處隱伏巖溶區(qū)，位于霍西煤田龍子祠泉域巖溶水系統(tǒng)的西北部。龍子祠泉出露于臨汾市西南13km的西山山前，泉水出露于西山與臨汾盆地交接的松散巖類組成的坡洪積物中，由南池、北池及東池等泉組成，泉水大多以散流形式溢出地表，北泉和南泉水出露標高478m，東泉泉水出露標高465.2m，泉水上世紀60年代平均流量6.14m3/s，70年代為5.11m3/s，80年代為5.05m3/s，90年代為4.08m3/s，2000－2003年平均流量為3.125m3/s，呈逐年減小趨勢，泉水動態(tài)較穩(wěn)定，水溫17℃，水化學類型為SO4·HCO3－Ca·Mg型，礦化度0.77g/l，泉水主要用于灌溉及臨汾市城市供水。泉域邊界：北部及東北部邊界：以青山峁背斜、山頭東地壘以及其南部的短軸背斜與郭莊泉域為界，邊界走向由西北向東南為泰山梁－青山峁－上村山－青龍山－西莊。東部邊界：以土門龍子祠山前斷裂帶與盆地第四系相接為界，其中晉王墳－鴨兒溝、峪口南－龍子祠－王莊及浪泉等地段，為巖溶水向盆地側身排泄的透水邊界，其余地段為阻水邊界。自北向南為西莊－土門西－龍子祠－浪泉－南范莊。南部邊界：以下奧陶統(tǒng)弱透水層構成阻水邊界。自西向東為西交口－南范莊。西部邊界：北段五龍山、上莊東至化樂東一段由紫荊山斷裂帶構成阻水邊界；化樂以南為地表水分水嶺邊界。自北向南為化樂東－臺頭西－尉莊西。根據(jù)上述邊界劃定，龍子祠泉域面積為2250km2，其中碳酸鹽巖裸露面積750km2，約占總面積的1/3，其余為石炭、二疊系碎屑巖和第四系松散層所覆蓋。泉域位于呂梁山區(qū)的南端東坡，由西部山區(qū)補給的巖溶地下水向東部盆地運動過程中，受到山前大斷層的阻擋。大斷層是導水通道，而斷層東側第四系覆蓋下的石炭、二疊系地層是橫向阻水體。地下水橫向受阻后便沿斷層順向流動，在龍子祠一帶地形最低，成為東部阻水邊界的缺口，斷層東側坡洪積物厚約35m，下部為石炭、二疊系地層，因而下部阻水，上部部分透水，使巖溶地下水溢流成泉，形成龍子祠泉。該泉屬于山前斷裂溢流泉。龍子祠泉域北部為一軸向NNE的寬緩大向斜，東西寬30km，南北長75km，向斜軸部為石炭二疊系地層，翼部出露寒武奧陶系地層，東西兩側皆為阻水斷層，南部為傾向NW的單斜構造。龍子祠泉域補給以向斜兩翼裸露灰?guī)r區(qū)降水入滲為主，其次為來自石炭、二疊系地層溝谷匯集的地表徑流入滲補給。泉域中巖溶水盆地的主要含水層為中奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖，因向斜軸部奧灰頂界標高高于龍子祠泉水標高，向斜西翼的地下水能通過向斜軸部流向東翼，從黑龍關至龍子祠沿可溶巖與非可溶界接觸帶形成一條強徑流帶；向斜東翼從土門一帶沿山前大斷裂通向龍子祠泉形成另一條強徑流帶。井田位于龍子祠泉北部略偏西24km處。二、區(qū)域含水層組的劃分及水文地質特征根據(jù)含水介質和地下水性的不同可分為四組類型：碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水層組；碎屑巖夾碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水層組；碎屑巖類裂隙含水層組及松散巖類孔隙含水層組。1.碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水層組主要指奧陶系中統(tǒng)灰?guī)r巖溶裂隙含水層組，由厚層狀石灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r、薄層泥灰?guī)r及少量泥巖組成，為富水性較強的含水層。巖溶裂隙水水位標高由西北向東南遞降，巖溶地下水流向東南轉向南，在龍子祠泉排泄，其水質類型多為SO4·HCO3－Ca·Mg型。2.碎屑巖夾碳酸鹽巖類含水層組：為太原組的一套海陸交互相沉積，是主要含煤地層之一，主要含水層為石灰?guī)r和砂巖，其富水性的強弱取決于裂隙巖溶發(fā)育程度、補給條件及埋藏的深淺等。由于各層砂巖及灰?guī)r間有厚層泥巖隔水，連通性差，各地段水位標高及涌水量相差較大，該含水層水質類型一般為HCO3－Ca型。3.碎屑巖類含水層組：主要為上下石盒子組K10、K9、K8砂巖含水層，巖性為黃綠色、灰色厚層狀中－粗粒石英長石砂巖，埋藏淺是，風化裂隙發(fā)育，大氣降水補給條件好，在溝谷切割處以泉的形式排泄，富水性均較弱。4.松散巖類含水層組：為砂礫孔隙水，主要分布于各溝谷和河床底部，以砂礫及礫石層為主要含水層，主要接受大氣降水補給，富水性視分布位置不同而在很大差異，在汾河則成為富水區(qū)段，而在山區(qū)由于厚度變薄，富水性明顯減弱，一般只能做小型供水水源由居民飲用。三、區(qū)域隔水層1.石炭系中、上統(tǒng)隔水層主要由泥巖、鋁質泥巖組成，位于太原組11號煤層下至本溪組底，阻隔了奧灰含水層與碎屑巖夾碳酸鹽巖類含水層之間的水力聯(lián)系。2.碎屑巖類層間隔水層主要以可塑性的泥巖組成，呈層狀分布于各砂巖含水層之間，隔斷了各含水層間的垂向水力聯(lián)系，使各含水層呈層狀相對獨立。四、地下水的補給、逕流和排泄條件1.碳酸鹽巖類巖溶裂隙水區(qū)域奧陶系巖溶裂隙水屬龍子祠泉巖溶水水文地質單元。奧陶系灰?guī)r在區(qū)域出露區(qū)接受大氣降水的補給，局部地段接受河道地表水滲透補給及其它上部含水層逕流的補給，地下水流向由西北向東南再轉向南，在南部龍子祠泉排泄。在無局部陷落柱或構造導通的情況下，一般與上層水無水力聯(lián)系。井田處于逕流區(qū)。近年來大量開鑿深井開采奧灰?guī)r溶水，也是該含水層組排泄的另一途徑。2.碎屑巖夾碳酸鹽巖巖溶裂隙水和碎屑巖類裂隙水石炭、二疊系地層由于具有含水層、隔水層相間成層的特點，大氣降水及地表水對地下水補給不暢，特別是深部裂隙不發(fā)育，又有多層泥巖的隔水，因此接受大氣降水及地表水補給的碎屑巖裂隙水及間夾巖溶裂隙水大部分受地形控制，在切割較深處以下降泉的形式排泄出地表，其特點是逕流途徑短，無統(tǒng)一水位。風化帶裂隙水由高處向低處逕流，往往以泉水的形式排泄或形成地表水。層間裂隙水接受補給后，一般沿巖層傾斜方向向深部逕流，側向排泄，生產(chǎn)礦井的井下排水是其主要排泄途徑。在無構造連通的情況下，一般與上下含水層無直接水力聯(lián)系或聯(lián)系微弱。3.松散巖類孔隙水主要接受河水、大氣降水垂直補給及河谷兩側的基巖地下水側向補給，接受補給后沿溝谷向下游運移或補給下伏基巖，局部形成泉水排泄地表，與地表水關系密切，互為補排關系，另外人工開采也是其主要排泄途徑之一。第七章、礦井水文地質一、井田地表水井田處于汾河流域與昕水河流域分水嶺地帶，該分水嶺呈近南北向展布。井田位于分水嶺西坡，區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育，多為“V”字形，地表徑流條件較好。較大的溝谷有坡河溝、木炭溝、界平溝等，其中木炭溝、界平溝基本常年無水，只有在雨季大雨后才能匯水成流，因匯水面積不大洪水往往一瀉而過，雨停溝干。坡河溝常年有水流，其水源主要來自溝中泉水及周圍煤礦的排水，日常流量為0.2－0.4m3/s。據(jù)調查，歷史上最高水位可過膝，最大流量約3.2m3/s。坡河溝水流向北匯入張川河，在尚店村附近轉向北西流入昕水河，界平溝水流向西南，于黑龍關折向西北也匯入昕水河，昕水河在大寧縣注入黃河。二、井田主要含水層井田內(nèi)及周圍主要含水層自下而上有：1.奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶裂隙含水層該含水層是煤系地層下伏的主要含水層。（1）、上馬家溝組厚層狀灰質白云巖-石灰?guī)r巖溶含水層附近只有1703號（井田外東南1000m處）鉆孔揭露，裂隙溶洞發(fā)育，鉆進中段時消耗量立即出現(xiàn)15m3/h的全漏，觀測靜止水位標高為828.66m，含水豐富。（2）、峰峰組下段泥質灰?guī)r夾石膏層巖性以泥灰?guī)r及灰色白云巖為主，并有石灰?guī)r、白云巖、角礫狀泥灰?guī)r及石膏層，致密堅硬，纖維狀石膏一般以薄片狀、脈狀、網(wǎng)格狀與泥灰?guī)r交織在一起，局部為薄層狀石膏，可視為良好的相對隔水層。（3）、峰峰組上段塊狀石灰?guī)r巖溶含水層巖溶裂隙發(fā)育程度差異性明顯，一般富水性較弱。為解決供水水源，該礦曾委托山西省第五地質工程勘察院在井田內(nèi)西南邊界處溝口附近施工奧灰深井，施工日期為2005年8月16日－2005年10月20日，該水井井口標高1280m，成井深度741.10m，水位埋深453.8m，涌水量200t/d，奧灰水位標高為826.20m。本次地面調查，利用手持GPS測量該深水井坐標為：X=4017330，Y=19527476。井田內(nèi)奧灰水位利用該井與龍子祠泉資料進行推算。井田距龍子祠泉約24km，據(jù)此推算水力坡度為14.5‰，井田內(nèi)奧灰水位標高為818-881m。水質類型屬HCO3·SO4－Ca·Mg型。2.太原組石灰?guī)r裂隙含水層本含水層組包括K2、K3、K4等石灰?guī)r層，巖溶裂隙發(fā)育不均勻，補給條件差異亦較大，故含水層富水性差異明顯。K2石灰?guī)r為9-10號煤層直接頂板，平均厚度13.09m。喬家灣詳查1703號鉆孔抽水試驗，單位涌水量0.001L/s·m,水位標高1121.25m；3503號孔（井田北部10km處）抽水試驗，單位涌水量0.367L/s·m，水位標高1202.84m，屬富水性弱－中等的含水層。水質類型為HCO3·Ca型或SO4·Ca型。K3石灰?guī)r為8號煤層頂板，厚度2.60－8.55m，平均厚6.21m，裂隙較發(fā)育，多被方解石脈充填，鉆液消耗量0.30－0.60m3/h，屬富水性弱的含水層。K4石灰?guī)r為7上號煤層頂板，不穩(wěn)定，厚度0－3.90m，平均厚1.63m，裂隙較發(fā)育，多被方解石脈充填，鉆液消耗量0.1－1.0m3/h，屬富水性弱的含水層。3.二疊下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層山西組碎屑巖含水層主要為2號煤層頂板以上中粒砂巖，厚度變化大，其含水層富水性與裂隙發(fā)育程度有關,一般富水性弱。4.石盒子組砂巖裂隙含水層K8砂巖厚度3.75－18.60m，平均8.37m，裂隙稍發(fā)育至發(fā)育，鉆液消耗量一般在0.3－0.5m3/h，3503號孔抽水試驗，單位涌水量0.0079L/s·m，水位標高1135.20m水質類型為HCO3·Na型。為富水性弱的含水層。K9砂巖厚度5.00－25.60m，平均10.84m，含水特征與相似，鉆液消耗量一般0.10－0.60m3/h，富水性弱。K10砂巖厚度5.00－25.60m，平均10.84m，井田內(nèi)大面積出露，埋藏淺時風化裂隙發(fā)育，由于分布位置較高，多被溝壑所切割，儲水條件不好，溝谷中有下降泉出露，流量0.01－0.03L/s，流量變化也較大，雨季增大，枯水季節(jié)則干涸或劇減。屬富水性弱的裂隙含水層。5.第四系全新統(tǒng)（Q4）砂礫孔隙含水層含水層主要為全新統(tǒng)沖積層，分布不穩(wěn)定，主要接受大氣降水補給，埋藏厚度較大時,可成為豐富含水層。富水性受季節(jié)性變化影響明顯，總體上富水性弱，僅做為居民生活用水。三、井田隔水層井田隔水層主要為中石炭統(tǒng)本溪組泥質巖隔水層組，主要以鋁質泥巖、泥巖為主，隔水性能良好，為煤系地層和奧灰水之間的主要隔水層。另外，相間于各灰?guī)r、砂巖含水層之間厚度不等的泥巖、砂質泥巖也可起到層間隔水作用。第八章、礦井水文地質類型的劃分及對防治水工作的建議一、劃分依據(jù)礦井水文地質類型劃分依據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》第十一條。表1-1礦井水文地質類型簡單中等復雜極復雜類別分類依據(jù)受采掘破壞或受采掘破壞或影響影響的孔隙、的孔隙、裂隙、巖受采掘破壞或影響的受采掘破壞或影響的主要是巖溶含水層、為巖溶含水層、老空厚層砂礫石含水層、水、地表水，其補給老空水、地表水，