水文地質(zhì)補(bǔ)充勘探報告書

二〇一二年八月水文地質(zhì)補(bǔ)充勘探報告山西山地物探技術(shù)有限公司二〇一二年八月水文地質(zhì)補(bǔ)充勘探報告編寫：劉國生張婧審核：牛先根經(jīng)理：常鎖亮山西山地物探技術(shù)有限公司一章礦井概況一、目的和任務(wù)二輕局辦煤礦，后改制為有限責(zé)任公司，為單獨(dú)保留礦井。礦井面積為貫徹落實長治市煤炭工業(yè)局《關(guān)于進(jìn)一步做好煤礦防治水工作的通查明兼并重組后的山西長治紅山煤業(yè)有限公司礦界內(nèi)及相鄰煤礦的水文地質(zhì)條件，尤其是采空區(qū)積水及底板突水情況，為礦井防治水設(shè)計與實。二、煤礦的位置及交通縣八義鎮(zhèn)青龍山村至南宋鄉(xiāng)北宋村一帶，行政區(qū)劃分跨長治縣南宋鄉(xiāng)、八YYXX123456789三、自然地理(一)地形地貌礦區(qū)位于太行山塊隆的西緣，晉獲褶斷帶中南段東側(cè)，屬中山區(qū)，礦區(qū)內(nèi)地勢中部及北東部較高，東南部較低，最高點(diǎn)為礦區(qū)中北部的放馬坪(二)水文氣象礦區(qū)位于長治縣的南部，礦區(qū)及周邊區(qū)域?qū)俸：恿饔蛘暮铀禎嵴暮又Я?，主要河流為陶清河，是濁漳河南源主要支流之一。該河在長治縣西池鄉(xiāng)河頭村入境，流經(jīng)西池、王坊、東和、北呈、高河等地，在高河西部下郝村匯入濁漳河南源，流入長治市郊區(qū)，此外，八義、南宋、師莊等地河流，流量隨季節(jié)變化顯著，夏秋季流量較大，冬、春季流量較小，基本大氣降水沿溝谷自然排泄，主要溝谷中幾十年來的最高洪水位一般高出河本區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，春季干燥多風(fēng)、夏季炎熱(三)地震分地帶出現(xiàn)有地裂縫和局部沉(塌)沉、變形區(qū)，對局部地面的建筑物、耕地、道路或其它設(shè)施造成不同程度的影響。四、以往地質(zhì)工作情況煤普查勘探工作，對煤系地層作了詳細(xì)測量及劃分，利用生產(chǎn)煤窯、輕型山地工程及少量的鉆孔，采取了煤層煤樣及煤巖煤樣，并對煤層層位做了號”審查意見書批準(zhǔn)儲量：煤炭表內(nèi)儲量(千噸)A+B580648；A+B+C五、本礦小窯開采歷史及礦井生產(chǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行了生產(chǎn)技術(shù)改造，采煤方法采用綜采放頂煤采煤工藝，皮帶運(yùn)輸，生有主斜井、副立井，綜采工作面采用長壁綜采放頂煤采煤方法，按全部垮落法管理頂板，井下皮帶運(yùn)輸，液壓支架支護(hù)，中央分列式抽出式通風(fēng)，山西長治紅山煤業(yè)有限公司北部為山西長治縣雄山常蔣煤業(yè)有限公司南部為山西長治羊頭嶺東掌煤業(yè)有限公司煤礦、西部為山西長治縣雄山溝里煤央并列式，主扇風(fēng)機(jī)型，巷道采用梯形木棚架支護(hù)；配備，準(zhǔn)采司興隆煤礦、長治縣南據(jù)山西煤礦礦用安全產(chǎn)品檢驗中心對長治縣南宋鄉(xiāng)東掌煤礦3號煤試火焰長度為0mm，3號煤層無爆炸性。據(jù)山西煤礦礦用安全產(chǎn)品檢驗中心對長治縣南宋鄉(xiāng)東掌煤礦3號煤義新鑫煤業(yè)有限公司和內(nèi)已先后關(guān)閉整合的礦井有礦、長治縣八義鎮(zhèn)八義升(三)、周邊礦井的越界情況根據(jù)本次調(diào)查，上述各礦與山西長治紅山煤業(yè)有限公司礦區(qū)間尚未發(fā)現(xiàn)有越界開采現(xiàn)象，但各礦在鄰近山西長治紅山煤業(yè)有限公司礦區(qū)邊界處附近存在積水采空區(qū)，故山西長治紅山煤業(yè)有限公司今后在此附近生產(chǎn)建質(zhì)一、地層山西長治紅山煤業(yè)有限公司位于太行山塊隆的西緣，晉獲褶斷帶的東石炭系中統(tǒng)本溪組、石炭系上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組和二疊系上統(tǒng)上石盒子組地層，第四系黃土沿溝谷和山坡大面積分布，現(xiàn)(一)、奧陶系中統(tǒng)峰峰組(Of)為一套淺海相深灰—青灰色厚層狀泥晶灰?guī)r，白云質(zhì)泥灰?guī)r組成。為(二)、石炭系中統(tǒng)本溪組(Cb)巖性主要為灰色、灰黃色鐵質(zhì)泥巖、鋁土質(zhì)泥巖，間夾不穩(wěn)定的不可(三)、石炭系上統(tǒng)太原組(Ct)主要由中—細(xì)粒石英砂巖、長石石英砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、灰?guī)r和煤層組成，為一套海陸交互相沉積建造地層，層理構(gòu)造發(fā)育，動植物21、一段(Ct1)：K2泥巖、煤層、石灰?guī)r組成，含11、12、13號不可采煤層。該巖性段厚(四)、二疊系下統(tǒng)山西組(Ps)主要由灰—灰黑色含云母、白云母菱鐵礦砂質(zhì)泥巖及石英細(xì)砂巖、粉砂巖、粗粒長石石英砂巖和煤層組成，為一套陸相沉積建造，本區(qū)主要含(五)、二疊系下統(tǒng)下石盒子組(Px)主要為灰、灰綠色含菱鐵礦水云母粉砂質(zhì)泥巖、中細(xì)粒含粘土質(zhì)長石(六)、二疊系上統(tǒng)上石盒子組(Ps)該組地層按巖性及其組合分為一、二、三段。礦區(qū)內(nèi)僅保留一段、二1210KK1210細(xì)粒砂巖，含綠灰色泥巖、粉砂巖包裹體，底部含砂礫巖層。厚主，夾灰綠色、黑灰色泥巖薄層。中部夾數(shù)層灰綠色、灰黃色中、細(xì)粒長主要為粉砂質(zhì)、細(xì)砂質(zhì)泥巖、砂巖等組成。下部由一套黃綠色中厚—(七)、第四系中上更新統(tǒng)(Q2+3)為松散覆蓋層，不整合于基巖地層之上，主要為黃色、淺紅色亞粘土(八)、第四系全新統(tǒng)(Q4)二、構(gòu)造礦區(qū)位于太行塊隆的西緣，晉獲褶斷帶的東側(cè)，區(qū)域地層總體走向北(1)、北山村向斜礦區(qū)中北部巖層傾角局部可達(dá)25°，礦區(qū)中南部巖層較緩，巖層傾角(2)、溝里背斜軸向南北延出區(qū)外，受北山向斜及溝里背斜的共同影響，礦區(qū)西部含水層中的地下水會集中向北山向斜軸部聚集，在北山村向斜軸部形成了地下水單型。三、煤層及煤質(zhì)(一)含煤性本區(qū)含煤地層主要為石炭系上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組，含煤地(二)、可采煤層44賦煤區(qū)穩(wěn)定大部可采煤層。其直接頂板多為泥巖，少數(shù)為K上灰?guī)r，底板42老頂為K灰?guī)r，直接頂板多為泥巖，少數(shù)為K灰?guī)r；底板為泥巖。15號22備備可采性注全區(qū)全區(qū)最小~最大平均煤層間距(m)變異系數(shù)(%)性系數(shù)11性定定定層數(shù)0含煤地層組太原組39(三)、煤層對比礦區(qū)內(nèi)含煤地層沉積穩(wěn)定，巖性組合特征具有規(guī)律性，標(biāo)志層及煤層5K灰?guī)r：位于太原組下部，為14號或15號煤層的直接或者老頂，該2巖層含燧石條帶，富含蜒科化石，厚度大，層位穩(wěn)定，極易識別。K灰?guī)r2K灰?guī)r：位于太原組中下部，為13號煤層的直接頂板，12號煤層的32323K灰?guī)r：位于太原組中部，巖石致密堅硬，含泥質(zhì)團(tuán)塊及蜒科化石。4343K灰?guī)r：位于太原組中上部，層位較穩(wěn)定，巖石堅硬，含蜒科化石及5454K砂巖：位于山西組底部，為深灰色細(xì)粒砂巖，橫向上常相變?yōu)榉凵?K砂巖：位于下石盒子組底部，下與山西組分界，巖性為灰色中細(xì)粒7878綜上所述，依據(jù)標(biāo)志層、層間距、煤層結(jié)構(gòu)和組合關(guān)系及旋回特征等(四)、煤質(zhì)(1)、宏觀煤巖特征煤為主，夾有鏡煤條帶和少量暗金剛光澤，結(jié)構(gòu)均一，內(nèi)生裂隙，暗煤光澤暗淡、硬度、比重均夾鏡煤條帶及少量的暗煤，鏡煤結(jié)構(gòu)重、硬度均較大，具韌性；亮煤呈條煤為主，裂隙較(2)、顯微煤巖特征顯顯微組分(%)煤層號硫化物類粘土類碳酸巖類惰質(zhì)組39氧化硅類有機(jī)組分無機(jī)組分鏡質(zhì)組(1)化學(xué)性質(zhì)煤的化學(xué)組成大致可分為有機(jī)質(zhì)和無機(jī)質(zhì)兩大類，以有機(jī)質(zhì)為主體。煤中有機(jī)質(zhì)主要由碳、氫、氧、氮、硫等元素組成；無機(jī)質(zhì)包括水分和礦物質(zhì)等?，F(xiàn)以礦區(qū)內(nèi)各鉆孔煤心煤樣的分析結(jié)果為主要依據(jù)，將礦區(qū)內(nèi)主1)化學(xué)性質(zhì)2)元素分析：⑤微量元素鎵、鍺、鈾、釷、五氧化二釩等微量元素進(jìn)行了采樣測試，根據(jù)測試結(jié)果分析，各種微量元素均不達(dá)工業(yè)指標(biāo)，測試結(jié)果詳見表2－3。微微量元素含量分析一覽表Ga(ppm)U(ppm)Th(ppm)V2O5(%)區(qū)間值平均值3)煤灰成分分析： 23(%)2(%)23(%)煤灰成分區(qū)間值平均值aO(%)2(%)2(%)SO3(%)23(%)MgO(%)4)煤中有害元素硫是煤中最有害的雜質(zhì)，本礦區(qū)3號煤層全硫含量(St.d)原煤為砷是煤中又一個有害元素，含量不高，但危害極大，如釀造和用煤的砷含量不得超過8ppm，本礦區(qū)3號煤砷含量原煤為砷煤。氯(氯(Cl)%氟(F)ppm砷(As)ppm2)元素分析：⑤微量元素的鎵、鍺、鈾、釷、五氧化二釩等微量元素進(jìn)行了采樣測試，根據(jù)測試結(jié)果分析，各種微量元素均不達(dá)工業(yè)指標(biāo)，測試結(jié)果詳見表2-6。微量元素含量分析一覽表表2－6備注區(qū)間值平均值區(qū)間值平均值區(qū)間值平均值區(qū)間值平均值區(qū)間值平均值項目名稱原煤(3)煤灰成分分析：23(%)煤灰成分區(qū)間值平均值23(%)2(%)MgO(%)2(%)2(%)aO(%)SO3(%)(%)(4)煤中有害元素硫是煤中最有害的雜質(zhì)，本礦區(qū)9號煤層全硫含量(St.d)原煤為砷是煤中又一個有害元素，含量不高，但危害極大，如釀造和食品煤中氯含量也較低，原煤為0.039%，根據(jù)《煤中氯含量分級》9號煤有害元素含量分析一覽表表2-8氯(氯(Cl)%砷(As)ppm氟(F)ppm1)化學(xué)性質(zhì)R.I2)元素分析：⑤微量元素通常隨著煤化程度的增高而稍有降低見表2-9。項目項目碳含量(Cdaf)%名稱區(qū)間值平均值氫含量(Hdaf)%氯(Ndaf)%釷、五氧化二釩等微量元素進(jìn)行了采樣測試，根據(jù)測試結(jié)果分析，各種微量元素均不達(dá)工業(yè)指標(biāo)，測試結(jié)果詳見表2-10。微量元素含量分析一覽表表2－10mV2O5(%)區(qū)間值平均值備注項目名稱原煤3)煤灰成分分析：23(%)2(%)煤灰成分區(qū)間值平均值aO(%)SO3(%)2(%)2(%)MgO(%)2(%)23(%)4)煤中有害元素硫是煤中最有害的雜質(zhì)，本礦區(qū)15號煤層全硫含量(St.d)原煤為砷是煤中又一個有害元素，含量不高，但危害極大，如釀造和食品一級含砷煤。氟(F)ppm砷(As)ppm氯(Cl)%主，沿礦區(qū)中部近南北向，貧煤主要分布于礦區(qū)的北東部及礦區(qū)中(2)工藝性能ZK驗占全樣%粒級(mm)計樣品編號Mad%Ad%稱ZK5(1)、煤質(zhì)(2)、工業(yè)用途第三章水文地質(zhì)補(bǔ)充勘查一、水文地質(zhì)補(bǔ)充調(diào)查在收集分析已有資料的基礎(chǔ)上，對礦井的地貌、地表水體、井泉、采(一)地貌地質(zhì)調(diào)查礦區(qū)位于太行山塊隆的西緣，晉獲褶斷帶中南段東側(cè)，屬中山區(qū)，礦梁、峁、丘廣泛分布，地形切割劇烈，區(qū)內(nèi)黃土陡坎部位可見土體崩塌，由于采煤沒有造成地裂縫、地面塌陷，受煤礦開采排水影響，第四松礦區(qū)內(nèi)大部分地區(qū)無碳酸鹽巖出露，在區(qū)域上奧陶系深埋于煤系地層采煤排水造成水位下降，水量減小甚至疏干，大都已不含水，為透水不含水層。中更新統(tǒng)底部的粉質(zhì)粘土原為相對隔水層，由于采煤產(chǎn)生地裂縫大礦區(qū)大部分出露地層為二疊系上統(tǒng)上石盒子一段地層，巖性以黃綠、何形式的排泄。礦區(qū)西部北山村向斜的西翼出露有二疊系下統(tǒng)下石盒子組地層，巖性上、下石盒子組廣泛分布的泥巖直接阻斷了各砂巖含水層之間的水力聯(lián)系，是上、下石盒子組主要的隔水層，只有在構(gòu)造破碎帶，這種隔水層掘巷道圖以及本次調(diào)查情況，礦區(qū)內(nèi)對礦區(qū)地下水的運(yùn)移、富集起控制作(1)、北山村向斜礦區(qū)中北部巖層傾角局部可達(dá)25°，礦區(qū)中南部巖層較緩，巖層傾角(2)、溝里背斜溝里背斜礦區(qū)內(nèi)主要為其東翼，背斜軸走向北北東，由于受西北溝里軸向南北延出區(qū)外，受北山向斜及溝里背斜的共同影響，礦區(qū)西部含水層中的地下水會集中向北山向斜軸部聚集，在北山村向斜軸部形成了地下水?dāng)鄬痈浇窗l(fā)現(xiàn)明顯的突水現(xiàn)象。說明斷層導(dǎo)水性相對較差，斷層的存在(二)地表水體調(diào)查的北宋水庫位于陶清河支流蔭城河次級支流內(nèi)王河上的南宋鄉(xiāng)北宋村，建(三)井泉調(diào)查村莊原有的生活用水淺井都已干枯，礦井內(nèi)北山村和北宋村均靠買水(四)采空區(qū)及采空區(qū)積水調(diào)查采空區(qū)及采空積水是調(diào)查和補(bǔ)充勘探的重點(diǎn)，提交了《山西長治紅山(五)生產(chǎn)礦井調(diào)查現(xiàn)生產(chǎn)的礦井“山西長治紅山煤業(yè)有限公司”位于長治縣八義鎮(zhèn)青龍(六)周邊礦井位于雄山常蔣煤業(yè)礦區(qū)南部，緊鄰紅山煤業(yè)北部。井下涌水量較小，該礦(七)地面巖溶調(diào)查經(jīng)調(diào)查地表第四系堆積物下伏基巖大部為碎屑巖，礦井碳酸鹽埋藏較二、水文地質(zhì)補(bǔ)充勘探(一)勘探簡介本次水文地質(zhì)補(bǔ)充勘探主要采用地面瞬變電磁勘探方法，對礦區(qū)中北和煤系各主要充水含水層的富水性進(jìn)行了探測了解?？碧絽^(qū)位置由礦方根132415685800.30626685800.30637686149.70343983579.58684800.30683983059.58686149.703巖石孔隙、裂隙總是含水的，并且隨著巖石的濕度或飽和度的增加，電阻率急劇下降。同時，水分含量相同的不同巖石的電阻率可能有很大差別，其原因在于水分有不同的礦化度。斷層及破碎帶等地質(zhì)體的電阻率取決于其本身的大小、破碎程度及其含水的飽和度。含水?dāng)鄬拥碾娮杪蔬h(yuǎn)小于周圍不含水圍巖的電阻率，這是運(yùn)用電法來研究水文地質(zhì)問題的物性依洞而言，若充水表現(xiàn)為明顯低阻特征，若凈空則表現(xiàn)為高阻特征，特殊情富水性的斷層構(gòu)造或其它良導(dǎo)電地質(zhì)體時(如斷層破碎帶富水，灰?guī)r內(nèi)的一般情況下,含水巖層與圍巖電阻率值相比，會表現(xiàn)低電阻率特性。如果巖層不富水，則會表現(xiàn)為相對高阻特性。另外，在斷層附近，視電阻率值會發(fā)生急劇變化，故根據(jù)地球物理特性，從橫向上對含煤地層頂、底板含水體、采空區(qū)的含水性以及地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行探測并作出解釋推斷。本區(qū)10~5015~6040~90瞬變電磁法屬時間域電磁感應(yīng)方法。在地面布設(shè)一回線，并給發(fā)送回一次磁場，在一次磁場的激勵下，地質(zhì)體將產(chǎn)生渦流，其大小取決于地質(zhì)接收回線接收二次磁場，該二次磁場的變化將反映地下地質(zhì)體的電性分布情時間衰減的特性曲線。如果地下沒有良導(dǎo)體存在時，將觀測到快速衰減的過渡過程；當(dāng)存在良導(dǎo)體時，由于電源切斷的一瞬間，在導(dǎo)體內(nèi)部將產(chǎn)生渦流以維持一次場的切斷，所觀測到的過渡過程衰變速度將變慢，從而發(fā)本次瞬變電磁勘探使用中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)高科資源探測儀器研究電流脈沖寬度(ms)最大發(fā)射功率(KW)mmppm⑷在野外觀測時，及時處理不合格的觀測曲線。為了保證第一手觀測圖圖例在工作過程中，對所使用設(shè)備和導(dǎo)線等經(jīng)常檢查，發(fā)射線框大小保持和并查看數(shù)據(jù)情況，對畸變點(diǎn)及時進(jìn)行重復(fù)觀測，杜絕了非預(yù)期數(shù)據(jù)的取按照設(shè)計和規(guī)范要求，對工程質(zhì)量進(jìn)行了嚴(yán)格檢查，原始數(shù)據(jù)與檢查數(shù)據(jù)對比一致性良好，誤差滿足要求，數(shù)據(jù)質(zhì)量可靠。對工作質(zhì)量進(jìn)行了達(dá)到A級，合乎設(shè)計要求(表3-3)。完成完成工作量(點(diǎn))檢查工作量(點(diǎn))檢查量(%)總均方相對誤差(%)精度等級本次控制測量采用實時差分(RTK/RTD)的方法進(jìn)行測線放樣，電法線按設(shè)計測線進(jìn)行直線放樣，所有物理點(diǎn)平面位置放樣誤差一般不大于每一個坐標(biāo)點(diǎn)都插上一次性筷子，標(biāo)明線號、樁號，并綁上紅布條。所有的原始資料齊全、準(zhǔn)確可靠、計算數(shù)據(jù)正確，滿足本次瞬變電磁法設(shè)計工(I)、THM資料預(yù)處理資料預(yù)處理包括關(guān)斷時間t的影響及其校正。理論發(fā)射波形為階躍波，實際工作中由于發(fā)射線框與大地間存在電容和線框存在電感，致使發(fā)射電流關(guān)斷時，不為階躍波，而為一個有一定后沿時間的關(guān)斷波形。故必預(yù)處理的第二個內(nèi)容為曲線的圓滑。由于各類干擾的影響，往往使實圓滑公式進(jìn)行，但當(dāng)尾枝波動過大時，常常效果不佳。本次采用自編的人本次工作斷面圖及水平切片反演主要采用CUGTEM-8儀器自帶的正反演軟件進(jìn)行處理，為更客觀的反映地下地質(zhì)體的基本情況，資料解釋主要dt000Z(1)+Z01(3－1)變電磁響應(yīng)dt000Z(1)+Z01(3－2)z0Z(1)+Z1z0Z(1)+Z10010z0Z(1)+Z1z0Z(1)+Z10對上式漢克爾變換中，要求有很多濾波系數(shù)和褶積計算次數(shù)，影響了計算速度。為了保證上式積分的收斂速度和減少褶積計算次數(shù)，將積分核形變在積分核不為零的有限寬度內(nèi)進(jìn)行褶積計算，可大大減少濾波系數(shù)和褶積次數(shù)，提高計算速度。同時為了進(jìn)一步提高計算速度，將三次樣條插值函利用三次樣條插值函數(shù)法求出所需的核函數(shù)值，以此來代替線性數(shù)學(xué)濾波法直接計算核函數(shù)HZ(b)，這就大大加快了計算速度。反演中為了減少多解性，采用改進(jìn)的阻尼最小二乘可行方向法。其最:充分收集測區(qū)地質(zhì)、物性和鉆孔資料，充分考慮各種復(fù)雜因素對觀測結(jié)果的影響，依據(jù)地球物理規(guī)律，認(rèn)真分析物性斷面參數(shù)和地質(zhì)斷面之間的聯(lián)表3-4測點(diǎn)反演結(jié)果深度深度深度視電視電視電深度123456789根據(jù)瞬變電磁法場理論，如果二次感應(yīng)電壓值相對較高，那么所反應(yīng)的地層會表現(xiàn)為低電阻特性。相反，如果二次感應(yīng)電壓值相對較低，那么視電阻率斷面圖是根據(jù)同一剖面上不同測深點(diǎn)和不同深度的視電阻率值勾繪的等值線斷面圖。它是瞬變電磁測深定量解釋結(jié)果繪制的重要斷面圖上的曲線是視電阻率等值線，曲線中的數(shù)字是視電阻率值。斷面等值線圖主要用來綜合分析剖面上不同深度地電斷面的特征和規(guī)律。從斷面圖上可以分析、判斷和解釋出不同電性的巖層接觸面、大致產(chǎn)狀及構(gòu)造和含水層等。通過對多條視電阻率斷面圖的分析，進(jìn)一步解釋構(gòu)造、水文和其他地質(zhì)現(xiàn)象在平面區(qū)域的變化趨勢和規(guī)律。33變化較大，等值線表現(xiàn)淺部為較稀疏的等值線，且視電阻率多為20~①地層電性參數(shù)可由已知點(diǎn)測深曲線反演計算的平均值作為地層物性③在定性解釋的基礎(chǔ)上，對獲取的單支曲線、物性參數(shù)剖面進(jìn)行多方法的數(shù)據(jù)處理并成圖，同時分析各種地質(zhì)特征在多參數(shù)圖件上所表現(xiàn)出的④定量解釋手段根據(jù)已知地質(zhì)條件地段或孔旁應(yīng)用多種解釋手段對比色~黃色~綠色~藍(lán)色的過渡表示視電阻率值由高~中~低的變化?？v向上看，從淺到深其視電阻率基本呈現(xiàn)由低~中~中高變化的電性特征，圖中上部的視電阻率等值線變化比較混亂，反應(yīng)上部地層的電性變化劇烈，下剖面的視電阻率逐漸升高，反映了石炭系以及奧陶系上部地層的電性變的視電阻率等值線扭曲且顯示低阻異常，推斷其為采空區(qū)的反映，并且采空區(qū)內(nèi)有一定的積水。在其上部視電阻率等值線比較混亂，分析是采空區(qū)000高，中間低的形態(tài)與向斜構(gòu)造對應(yīng)良好。西部應(yīng)采空積水區(qū)較多，對視電阻率的影響明顯，基底形態(tài)不如東部(大樁號端)的基底異常明顯?？v向上看自上而下低中高的規(guī)律明顯。圖中西部(小點(diǎn)號端)的采空區(qū)反應(yīng)明探工作的方法選擇和采集、解釋參數(shù)使用合理，解釋結(jié)果正確。從剖面視11001080106010401020100098098096096094094092092090090038808408408208208008001515760740740720720700700，0000在解釋中注意對勘探區(qū)的電磁干擾、人為因素和地形等影響帶來的視電阻率斷面圖上等值線異?，F(xiàn)象，在地質(zhì)解釋中應(yīng)引起重視，以免造成錯誤的結(jié)論。①順層切片依據(jù)根據(jù)煤礦提供的3號煤層的底板標(biāo)高資料進(jìn)行內(nèi)差處理，同時參照煤層做了瞬變電磁擬視電阻率順層切片圖。②視電阻率切片分析阻率順層切片圖，圖3-8為根據(jù)礦方提供的3號煤底板等高線所做二區(qū)3號煤視電阻率順層切片圖。綠色~藍(lán)色的過渡表示電阻率由高到低的變化。圖中灰色區(qū)域為相對高阻穩(wěn)定區(qū)域代表煤層的顏色,綠、藍(lán)色區(qū)域相對低阻區(qū)。通過結(jié)合視電阻率斷面圖和已知地質(zhì)資料，推斷藍(lán)綠色為可疑區(qū)域，藍(lán)色區(qū)域為采空積水區(qū)。綠色區(qū)域為采空區(qū)位置。⑶綜合分析通過對在斷面圖上有異常反應(yīng)的區(qū)域在平面位置上進(jìn)行圈定，初步地確定異常區(qū)的范圍；然后與順層切片圖對比分析，進(jìn)一步確定異常區(qū)的分布形態(tài)，并與地質(zhì)成果對應(yīng)分析，最終確定異常區(qū)位置，再與地質(zhì)資料相結(jié)合確認(rèn)異常類型。合分析并確定了3號煤層采空及采空積水異常范圍。通過分析剖面和平面的視電阻率特性，對測區(qū)內(nèi)設(shè)計的F斷層的2富水和導(dǎo)水性進(jìn)行了分析推斷：F斷層位于2號測區(qū)的中部，平面上該2斷層的東南部分位于異常8區(qū)內(nèi)，該區(qū)段的視電阻率相對較低，預(yù)示該斷層的東南端裂隙較發(fā)育，斷層帶較松散，導(dǎo)水性較差。0200201000020020一區(qū)30001015253545200000本項目從勘探設(shè)計到野外采集、數(shù)據(jù)處理、資料解釋直到最終的報告編制等工作均嚴(yán)格執(zhí)行國家煤炭工業(yè)局發(fā)布的《煤炭電法勘探規(guī)范》成勘探任務(wù)提供了保證。本次瞬變電磁勘探采取了一系列合理的技術(shù)保證在后期資料處理和解釋中，吸取了以往經(jīng)驗，參考了區(qū)內(nèi)相關(guān)的地質(zhì)本次瞬變電磁勘探采空區(qū)和富水區(qū)的確定和劃分原則如下：①視電阻率斷面圖等值線出現(xiàn)較明顯的扭曲、變形，呈凹陷狀，將相鄰異常測點(diǎn)在平面上組合劃分采空區(qū)或者富水區(qū)界線一般在等值線的變化帶上；②順層切片圖上低阻異常遵循相對的原則，參考電阻率值圈定、組合低阻異常區(qū)；③通過對斷面圖異常反映、順層切片低阻異常阻值大小分析，結(jié)合原始曲線、地面位置、電線干擾等情況對低阻異常區(qū)去偽存真。⑴由于工作區(qū)位于采礦活動區(qū)，各種車輛和礦山居住區(qū)域人文干擾、常觀測，易受到人文干擾，部分地段資料質(zhì)量受到影響，雖然在后期處理過程中采取措施進(jìn)行了一定程度的校正，難免有一定的謬誤，提請礦方在⑵根據(jù)高低阻異常帶的電性特征，推測低阻異常與含水結(jié)構(gòu)體有關(guān)，(二)區(qū)域水文地質(zhì)概況礦區(qū)位于沁水煤田東南部，晉獲褶斷帶中南段東側(cè)，地貌類型為低中山區(qū)，位于長治盆地的南部邊緣地帶。本礦區(qū)屬海河流域濁漳河水系淘清河支流，地表水多為季節(jié)性洪流，由南向北經(jīng)北宋水庫在蔭城北匯入陶清河主流，該河流屬季節(jié)性河流，旱季干沽，雨季有短時洪水流過。2、巖溶水文地質(zhì)單元及其特征據(jù)三姑泉域巖溶水位等值線圖(2003年)、辛安泉域巖溶水取水工程及開發(fā)利用分布圖(2005年)及《長治市水資源評價》(2006年)等最新成果區(qū)域水文地質(zhì)資料，該礦區(qū)范圍原屬辛安泉域范圍，由于南部的三姑泉排泄基準(zhǔn)面低于辛安泉200余m，再加上南部高平市一帶長時間大量開采利用巖溶水，辛安泉域南邊界北移。該礦區(qū)附近區(qū)域位于北部的辛安泉域與其南部的三姑泉域接合帶附近。奧陶系中統(tǒng)灰?guī)r巖溶裂南部的三姑泉出露于山西省晉城市澤州縣河西鄉(xiāng)孔莊村東北5km一帶的丹河河谷西岸，該泉上游沿丹河有多處泉水出露，以三姑泉最大，其次有郭壁泉、白洋泉、臺北泉等，另外還有多處小泉，構(gòu)成了區(qū)域巖(三)區(qū)域含水巖組礦區(qū)附近區(qū)域主要出露第四系、二疊系地層，石炭系及其以下地層為隱伏地層。按含水介質(zhì)的不同，含水地層可綜合劃分為松散巖類、碎屑巖類、碎屑巖夾碳酸鹽巖類及碳酸鹽巖類不同類型的含水層組。根據(jù)本區(qū)及周邊以往礦區(qū)勘探地質(zhì)報告以及其它區(qū)域巖溶水資料，附近區(qū)域各含水層組的水文地質(zhì)特征簡述如下：(1)、松散巖類孔隙水層組該含水層組指第四系松散沉積物。其中主要含水層為發(fā)育于溝谷底部的全新統(tǒng)砂類土、卵礫石層與局部地段的上更新統(tǒng)亞砂土層。含水層厚度20~60m，各處差別較大，水位埋深一般較淺，富水性差異也較大，地下水埋藏類型以潛水為主，地下水的水位、水量、水溫等具有明顯的季節(jié)性動態(tài)變化特征。據(jù)本次工作及附近區(qū)域資料，民井與機(jī)井的單井該含水層組地下水直接接受大氣降水、河水及碎屑巖裂隙水的補(bǔ)給，往溝谷下游徑流與排泄，在河谷底部尚可下滲補(bǔ)給基巖風(fēng)化裂隙含水層，在斷層經(jīng)過地段，該類含水層滲漏補(bǔ)給深層地下水。(2)、碎屑巖類裂隙含水組指以二疊系為主的一套砂巖及泥巖地層組合。含水層為砂巖，隔水層為泥巖、砂質(zhì)泥巖等。地下水埋藏類型為潛水及承壓水。地表或埋藏較淺的含水層地下水主要為潛水，深部地下水往往具一定承壓性。含水層富水性取決于風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙發(fā)育程度，鉆孔單位涌水量一般為該含水層組地下水主要接受大氣降水補(bǔ)給，在溝谷低洼地帶也可接受地表水及第四系孔隙水的補(bǔ)給，其富水性取決于砂巖裂隙發(fā)育程度，一般為弱富水性，局部為中等富水性。地下水位受地形影響因地而異，裂隙水除少部分沿構(gòu)造破碎帶向深部運(yùn)動外，多以沿層狀逕流為主。排泄方式多在地勢低洼處以下降泉的形式排出地表，由于各砂巖含水層之間有泥巖相對隔水層相隔，把各含水層分割為若干個小的含水系統(tǒng)，其間水力聯(lián)系較弱。局部斷裂構(gòu)造會影響含水層的補(bǔ)給排泄條件。(3)、碎屑巖夾碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水組含水層巖性多為砂巖及灰?guī)r，隔水層為泥巖及砂質(zhì)泥巖，砂巖及石灰?guī)r性很弱，但局部受構(gòu)造等因素的影響，也有富水性較強(qiáng)的情況，單位涌該含水層組地下水地下水埋藏類型主要為承壓水，埋藏較深，其補(bǔ)給排泄條件及含水層富水性與所處構(gòu)造條件有關(guān)，多接受上部含水層的補(bǔ)給及同一層含水層的側(cè)向補(bǔ)給，在礦區(qū)西部淺埋區(qū)接受大氣降水補(bǔ)給，一般補(bǔ)給條件較差(淺埋時補(bǔ)給條件稍好)，除少部分沿構(gòu)造破碎帶向深部運(yùn)動外，多沿層狀逕流。(4)、碳酸鹽巖類巖溶含水組指寒武、奧陶系石灰?guī)r含水層組，為區(qū)域最主要的含水層。其特點(diǎn)是含水層厚度大，埋藏深、承壓水頭較高，據(jù)區(qū)域巖溶水文地質(zhì)資料，礦區(qū)附近區(qū)域巖溶水位標(biāo)高為640~651m，一般情況下奧陶系峰峰組及上馬家溝組上部灰?guī)r富水性弱，往深部主要含水層段的巖溶裂隙較發(fā)育，型水，水質(zhì)良好。該含水巖組主要靠區(qū)域上灰?guī)r裸露區(qū)或淺埋區(qū)接受大氣降水補(bǔ)給及地表水與上部含水層中地下水通過斷裂帶等途徑向深部的垂向滲漏補(bǔ)給，通過徑流區(qū)至泉域排泄區(qū)排出地表。(三)礦井水文地質(zhì)1、含水巖組及其水文特征(1)、資料來源水文地質(zhì)資料來源主要為本次水文地質(zhì)調(diào)查及ZK6-2水文鉆孔抽水試驗資料，另外利用到搜集的資料有：莊煤礦詳查地質(zhì)報告》水文部分；《山西省沁水煤田長治縣山西長治紅山煤業(yè)有限公司煤礦資源儲量《山西省沁水煤田長治縣長治新建煤業(yè)有限公司資源儲量核實報(2)、礦區(qū)地表水分布及水文特征礦區(qū)內(nèi)無常年性流水的地表河流，在雨季溝谷有洪水流過，一般洪區(qū)井口標(biāo)高6m。礦區(qū)內(nèi)地勢中部呈NE-SW走向的山梁最高，向北西、南東地勢逐漸降低，礦區(qū)東南部形成的洪水向東南匯入礦區(qū)東部外1km左右處的內(nèi)王河，西北部形成的洪水向西北匯入八義河，河流均為季節(jié)性河流。區(qū)內(nèi)河流屬海河流域漳河水系陶清河支流。(3)、礦區(qū)主要含水層①、奧陶系中統(tǒng)巖溶裂隙含水層本組地層僅在礦區(qū)西北部邊緣出露，中奧陶統(tǒng)上部主要為石灰?guī)r，偶有泥質(zhì)灰?guī)r，裂隙被方解石充填；中部為石灰?guī)r、泥灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等；下部為白云質(zhì)灰?guī)r夾薄層石膏，泥巖及鈣質(zhì)泥巖，個別裂隙局部見晶洞，山西省第四地質(zhì)工程勘察院水井施工二處與2007m層為奧陶高為720m，故不存在奧陶系灰?guī)r巖溶水的突水問題。②、石炭系上統(tǒng)太原組灰?guī)r、砂巖裂隙巖溶含水層厚度118.83m。巖性為砂巖、灰?guī)r、泥巖和煤層，太原組地層中分布4層穩(wěn)定的灰?guī)r，其編號為K2、K3、K4，K5，K2灰?guī)r為15號煤的直接頂鉆孔抽水試驗觀測資料，灰?guī)r與砂巖含水層的混合水位埋深186.43m，③、二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層水層為砂巖，砂巖節(jié)理裂隙較發(fā)育，據(jù)該礦區(qū)ZK6-2水文鉆孔抽水試驗0.0554m/d；另據(jù)王莊煤礦ZK3-1孔抽水試驗資料，單位涌水量為④、二疊系下統(tǒng)下石盒子組砂巖裂隙含水層度71.49m，其主要含水層為砂巖，節(jié)理裂隙較發(fā)育，透水性較強(qiáng)，富水性屬弱富水性。水質(zhì)類型為HCO-Ca型。3⑤、二疊系上統(tǒng)上石盒子組砂巖裂隙含水層3⑥、第四系松散層孔隙含水層主要分布于河谷，水位埋深0.75~8.27m，水質(zhì)類型HCO-Ca型。32、礦區(qū)主要隔水層①、石炭系中統(tǒng)本溪組底至上統(tǒng)太原組15號煤層底隔水層在太原組含水層與奧灰?guī)r溶含水層之間起到較好的隔水作用。②、二疊系砂巖層間隔水層呈層狀分布于各灰?guī)r、砂巖含水層之間，阻隔著各含水層之間的水力聯(lián)3、構(gòu)造與水文地質(zhì)條件礦區(qū)內(nèi)主要的構(gòu)造為一向斜，位于礦區(qū)中部，軸向基本近于南北，斜軸部轉(zhuǎn)折端，裂隙發(fā)育，有利于地下水的富集。在向斜軸部有利于采空區(qū)積水的聚集。4、主要含水層補(bǔ)給、逕流、排泄條件第四系含水層主要接受大氣降水補(bǔ)給，然后向下補(bǔ)給基巖風(fēng)化帶裂層深埋區(qū)，基巖風(fēng)化帶裂隙水下滲后會順巖層流動，在地形切割較深處以泉的形式排出地表。為了開采煤層，就要人為的疏干地下水，將地下水排太原組、山西組及下石盒子組含水層僅在礦區(qū)西部邊緣出露，在礦區(qū)厚度的隔水地層相隔，在無構(gòu)造溝通、人為破壞的情況下，各含水層水力聯(lián)系微弱，含水層主要接受上覆含水層微弱的補(bǔ)給，然后沿傾向逕流，由充水的影響礦區(qū)內(nèi)無大的地表水體，礦區(qū)內(nèi)只有在雨季才有季節(jié)性洪水從溝谷流過。大氣降水是本礦區(qū)主要充水來源，大氣降水沿基巖裂隙入滲，或沿采的影響本礦區(qū)構(gòu)造主要為一向斜。對區(qū)內(nèi)地下水的運(yùn)動、運(yùn)移起到重要的控在不同地段開采過程中，涌水量相差較大，在開采礦區(qū)向斜東、西兩翼時涌水量相對較小，在采動向斜軸部采區(qū)時涌水量較大，其原因主要是向斜軸部地下水富集條件較好，富水性好，礦坑涌水量有明顯加大。因此可以發(fā)現(xiàn)有明顯的突水、漏水現(xiàn)象，但在雨季仍要注意陷落柱的導(dǎo)水作用，預(yù)的影響問題。在礦區(qū)東西兩側(cè)煤層埋深較淺，西側(cè)煤層露頭，在這一帶風(fēng)化裂隙帶及第四系潛水對煤層開采影響較大，因煤層埋深處在風(fēng)化帶范圍內(nèi)，大氣該含水巖組對煤層開采的影響程度受煤層埋深及構(gòu)造影響較大，煤層埋藏較淺，風(fēng)化裂隙帶含水層對巷道充水影響較大，煤層埋藏較深，頂板裂隙含水層富水性較差，對巷道充水影響較小。在煤層埋藏較深，風(fēng)化裂隙發(fā)育較差的情況下，在構(gòu)造的向斜部位，煤層頂板砂巖裂隙含礦坑充水主要來源為頂板滴水和井筒滲水，一般不會影響礦井正常生產(chǎn)。坑充水的影響程地質(zhì)及環(huán)境地質(zhì)勘查評價標(biāo)準(zhǔn)》附錄D，冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶最大高度③③n—煤分層數(shù)(全部取1)砂巖巖溶裂隙含水層，部分塊段可到達(dá)地表，采煤方法改革后，對煤層圍巖的破壞有所加大，雨季大氣降水的下滲可能會對煤層開采構(gòu)成威脅，且煤層開采的影響本礦周圍的溝里、常蔣、西山、紅旗、晉永泰、長征聯(lián)營等煤礦均為山方向，采空區(qū)積水會對本礦生產(chǎn)產(chǎn)生潛在威脅，在開采中要確保留有足本次對現(xiàn)生產(chǎn)礦井及與其連通的采空區(qū)、采空破壞區(qū)積水的估算依據(jù)采式中：Q——相互連通的各積水區(qū)總積水量(m3)：采積(m2)高(m)積水量(m3)無無無無無無無無部開采的影響分析積積水區(qū)位置北部雄山常蔣煤業(yè)采空區(qū)北部雄山常蔣煤業(yè)采空區(qū)北部西山煤業(yè)采空區(qū)東部紅旗煤業(yè)采空區(qū)東部紅旗煤業(yè)采空區(qū)采空區(qū)29290574770009231821583118760編號采空-15采空-16采空-17采空-18采空-19采空-20采空-21采空-22積水標(biāo)高(m)積水量(m3)009105792采空時間2006-2009原采區(qū)位于本礦區(qū)北側(cè)的雄山常蔣煤業(yè)有限公司、西山煤業(yè)有限公司煤礦批空區(qū)積水會對本礦生產(chǎn)產(chǎn)生潛在威脅，在開采中要確保留有足夠的礦界煤煤礦在北部、東北部布置工作面時，應(yīng)加強(qiáng)探放水工作，防治該采空區(qū)積水對本礦的安全生產(chǎn)形成危險。如有尤其在雨季，并應(yīng)采取必要的防(1)、受采掘破壞或影響的碎屑巖裂隙水、碎屑巖夾碳酸鹽巖裂隙巖、礦井及周邊存在老窯積水，位置、范圍、積水量清楚，屬中等；(5)、礦井偶有突水，采掘工程受水害影響，但不威脅礦井安全，屬(6)、防治水工作易于進(jìn)行，屬中等。第四章礦井涌水量預(yù)算和水害防治一、礦井排水系統(tǒng)簡述及涌水量預(yù)算(一)礦坑排水系統(tǒng)簡述設(shè)于主斜井井底附近，礦井涌水經(jīng)由泵房、管道、主斜井井筒的排水管路水(二)礦坑涌水量預(yù)算情況，其水文地質(zhì)條件與本礦相似，采用水文地質(zhì)比擬法將紅山煤業(yè)礦井比擬法是一種應(yīng)用相當(dāng)廣泛的傳統(tǒng)方法。它是當(dāng)新礦井與生產(chǎn)礦井的水文地質(zhì)條件