矿井水文地质情况汇总

矿井概况根据2012年10月19日山西省国土资源厅换发的最新采矿许可证，证号为：C1400002009101220038771，批准生产能力为1.2Mt/a，批准煤层：煤、山4-1#至8#，井田面积：6.688km2，有效期自2012年10月19日至2014年10月19日。（1）兼并重组前矿井概况该矿属集体国有煤矿，隶属县煤管局，于1994年建井，2002年正式投产，批准开采1～11号煤层，大巷皮带运输，机械抽出式通风，为瓦斯矿井。矿井正常涌水量为1200m3/d，最大涌水量为1800m3/d。（2）矿井现状本矿现处于联合试运转阶段，尚未通过验收。井筒用途及布置：矿井利用原有工业场地，布置有4个井筒，即主斜井、副斜井、进风行人斜井和回风立井，其中主斜井利用原主斜井井筒改造，进风行人井利用原副斜井井筒改造，副斜井和回风立井为新掘井筒。现新井筒已建造完成。（3）、位置、范围腰寨煤矿位于山阴县西北35km马营乡腰寨村附近，东南距山阴县城2约35km，行政区划属马营乡管辖，其地理坐标为东经112°40′20″～112°42′32″，北纬39°41′09″～39°42′44″。根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发[2009]35号文件所附“朔州市山阴县煤矿企业兼并重组整合方案”矿井明细表和2012年10月19日山西省国土资源厅换发的C1400002009101220038771号采矿许可证批准，腰寨煤矿井田拐点坐标如下表：山西山阴宝山腰寨煤业有限公司兼并重组整合井田拐点坐标表序号1954年北京坐标系(6。带)1980年西安坐标系(3。带)备注XYXY14399050.00019645700.0004398434.4338388370.7124399026.00019644268.0004398458.3538386938.8434397379.00019644296.0004396811.4838386911.7344397356.00019643612.0004396811.3738386227.4154396297.70019643630.2004395753.1438386210.2164396079.00019644184.0004395516.0738386756.3474396115.00019646114.0004395487.5238388686.2884396978.00019646770.0004396328.0238389370.7094397999.00019646753.0004397348.9138389387.86104398000.00019645700.0004397384.1238388335.55井田东西长3.158km，南北宽2.971km，井田面积6.688km2。批准开采煤、山4-1#至8#煤层，批准重组整合矿井生产能力1.2Mt/a。井田位于洪涛山脉的西侧，为典型的黄土丘陵地貌，井田内沟谷纵横、梁峁绵延，地形较为复杂，地势总体为南高北低，最高点位于井田南部边缘的山梁，海拔1707.2m，最低点位于井田北部边缘沟谷中，海拔1503.0m，3高差204.2m。（4）、水系井田地表水体不发育，黄土冲沟内平时干涸无水，仅在雨季有短暂洪水排泄，流量变化大，时间短。由南向北流出井田汇入马营河，井田地表水属海河流域桑干河水系。（5）、气象井田属暖温带大陆性气候，春季干旱多风沙，冬季长而寒冷，夏季甚短，降雨多集中在夏末秋初，全年气温变化剧烈。据山阴县气象站资料本区年平均气温7.2℃，最高气温37.9℃，最低气温-31.6℃，年平均降水量397.3mm，年平均蒸发量2024.6mm，蒸发量大于降水量，气候干燥。春季干旱无雨，夏季炎热，秋季凉爽，冬季寒冷多风。风向北西，风力4～6级，属大陆型气候特征。全年无霜期129天，冰冻期始于11月初，止于来年3月下旬，最大冻结深度达1.34m。春秋两季多风，一般为西南风和西北风，最大风速可达21m/s。本矿现采用MD280-43×4耐磨型水泵3台，配用YB2-400S2-4型电动机,功率250kW，电压660V,转速1480r/min，与设计相符。正常及最大涌水时，均为1台工作,1台备用,1台检修，井下主水泵房位于副斜井井底车场附近，排水管采用Φ245×5型无缝钢管沿泵房、管子道、副斜井井筒敷设2趟至地面水处理站水池。正常及最大涌水时,均为1趟管路工4作，1趟管路备用。在泵房一侧布置主、副水仓，布置在5上号煤层底板岩石中，主、副水仓总容量1200m３。该设计排水设施可达到1.20Mt/a的排放水能力。含煤地层本井田范围内含煤地层主要有石炭系太原组和二叠系山西组，地层总厚度152.96m，共含煤层（线）10层，煤层总厚度18.35m，总含煤系数为12.0%。井田可采煤层有山西组1、2号煤层，太原组3、5上、5下号煤层可采煤层特征表地层单位煤层编号煤层厚度煤层间距（m）结构（夹矸层数）可采性(可采率)%稳定程度顶底板岩性最小-最大平均最小-最大平均顶板底板山西组10.491.75-015.5618.89-13.72简单（0-1）局部可采（33）不稳定泥岩砂岩泥岩砂质泥岩21.143.15-0较简单（0-3）局部可采（58）不稳定泥岩砂质泥岩泥岩砂岩47.0765.61-31.99太原组33.659.09-0复杂（0-4）大部可采（75）稳定砂岩泥岩泥岩砂岩砂质泥岩14.5230.02-0.855上7.4410.67-4.99较简单（0-2）全部可采（100）稳定砂岩泥岩泥岩砂岩9.5516.56-3.885下2.293.89-0.65较简单（0-2）基本全部可采（92）稳定泥岩砂质泥岩砂岩泥岩5矿井构造该井田构造较简单，以井田中部南北向宽缓向斜为主体构造，伴有较小的波状起伏，地层倾角2°～7°，发现3条落差为6～25m的断层。叙述如下：1）褶皱构造(1）S1向斜：轴向近南北向，纵穿井田中部，向斜两翼产状基本对称，南部较紧密，倾角5°～7°；北部开阔，倾角2°～3°。(2）S2背斜：位于井田东南部，轴向N40°W，西南翼倾角5°～7°，北翼倾角2°～3°，形成不对称的宽缓背斜构造。二者在井田中部（ZK2-2孔北）交汇复合形成一马鞍形褶皱。2）断裂构造（1）F1正断层：位于井田南部ZK2-2孔附近，走向N20°E，倾向NW，倾角85°，井下采掘发现落差为6m，井田内延伸长度400m。（2）F2正断层：位于井田南部,F1正断层西侧,走向SN，倾向W，倾角75°，落差2～7m，由地表填图及井下采掘控制，井田内延伸长度280m。（3）F3逆断层：位于井田中部，走向N50°E，倾向SE，倾角75°，落差25m。由井下采掘发现，井田内延伸长2000m。该断层对井田巷道布置有影响。井田内未发现陷落柱和岩浆岩侵入现象。6总之，井田地质构造简单，属简单类。主要含、隔水层井田内主要含水层有奥陶系碳酸盐岩溶蚀裂隙含水层组，石炭系太原组砂岩、灰岩裂隙含水层组，二叠系山西组砂岩裂隙含水层组，二叠系下石盒子组砂岩裂隙含水层组和第四系松散堆积物含水层组。井田内隔水层组主要为石炭系本溪组泥岩、粘土岩、铝土岩和太原组、山西组煤系地层中的泥岩，其次为第三系红色粘土。矿井充水条件一、矿井充水水源根据井田地质及水文地质条件分析，矿井充水水源主要包括大气降水、地表水、各含水层水及采空区积水等。1、大气降水及地表水体对矿井充水的影响井田内无常年性地表河流，对矿井有充水影响的主要为大气降水及降不形成的短暂洪水。据资料，区内多年平均年降水量397.3mm，降水多集中于6～9月份。井田内黄土冲沟发育。地形坡度较大，且植被不发育，降水多形成地表径流，只在黄土露头的沟谷中有少量渗入，对于深埋的太原组砂岩含水层，但由于其上有较多隔水层分布，接受大气降水的直接补给7较少。本区最高洪水位标高为1543.7m。行政办公场地标高最低为1550.0m，高于洪水位标高6.3m；主斜井井口标高1564.8m，副井井口标高1571.0m，回风井井口标高1586.608m，进风斜井井口标高为1575.47m，主斜井标高最低，仍高于洪水位标高21.1m，因此，场地及井口均不受洪水威胁。2、含水层对矿井充水的影响（1）煤系地层含水层包括石炭系太原组、二叠系山西组、下石盒子组各类砂岩含水层。这些含水层虽没有完全和各煤层相接，但当开采煤层时，都会直接或间接地沟通各含水层中的地下水涌入矿坑，是井田主要充水水源之一，充水途径为煤层顶板导水裂隙和井筒直接渗入。（2）奥灰含水层据区域内奥陶系石灰岩岩溶裂隙地下水水位和井田内ZK1-1孔对奥陶系石灰岩岩溶裂隙水水位测定资料，井田奥灰水位标高为1299～1308m，而最下部5下号最低底板标高约1390m，低于煤层最低底板标高故不存在岩溶水带压开采问题。3、采空区及相邻矿井积水对矿井充水的影响采（古）空区积水因素是煤层开采的重大积水因素，井田内3号煤层8已大片开采，分布有多处采空区，并在井田东南部发现有古空区。经长期废弃，在采空、古空区内局部低凹处分布有积水区。本井田在北西部发育一向斜，轴向近南北向，纵穿井田中部，向斜轴部具有汇水作用；本井田内南部及西北部煤层底板标高较低，这些地处更有可能造成积水，对附近煤因此，采空区积水和各含水层是矿井主要充水水源，采空区积水是本矿主要安全危害。二、矿井充水通道1、构造对矿井充水的影响井田发育两条正断层，一条逆断层，逆断层规模较大，落差25m左右，在煤层开采过程中有可能导通各含水层水从而造成危害；井田中部发育一向斜，向斜的轴部聚水作用加强。这些构造是矿井充水通道之一。2、钻孔当井田内勘探钻孔未封好时，钻孔成为与煤层与含水层之间的通道，有可能影响煤层正常开采，甚至出现严重的水害事故，井田内及周边钻孔施工年代不同，且封孔质量不清，因此在，在开采过程中，建议矿方应当采取措施随时调查各个钻孔情况，防止不必要的事故发生。3、井筒本矿过去小窑曾经进行过开采并形成了一定的破坏区，这些小窑关闭9之后，报废井筒较多，有可能形成充水通道；使地表水沿着没有封好的井筒流向地下，矿方应当对井田内存在的报废井筒彻底清查，排除安全隐患。4、煤层采动后的导水裂隙带由于开采时形成的导水裂隙带，可能沟通上覆其它含水层，使其成为煤层开采的间接充水含水层。井田开采上部2、3、5上和5下号煤层的顶板最大导水裂隙带高度分别为31.35m、48.21m、64.55m和40.26m，在井田东北部南湾沟附近开采2号煤层时，其顶板导水裂隙将上通到地表，地表季节性洪水和大气降水会对矿井生产造成一定危害；在开采5号煤层时5号煤层导水裂隙带可导通上部3号煤层，形成导水通道，对矿井有一定的危害。矿井及周边地区老窑水分布状况井田内3号煤层已大片开采，分布有多处采空区，并在井田东南部发现有古空区。经长期废弃，在采空、古空区内局部低凹处分布有积水区。井田3号煤层推测分布有2处采空积水区和2处古空积水区，合计积水量约36482m3，对附近煤层开采存在潜在突水危险。10采空区积水量估算结果表煤层积水区位置积水区面积煤层厚度M（m）积水系数K煤层倾角α（°）积水量Q（m3）37号钻孔南向斜轴部采空区268184.000.25526818ZK2-2号孔北采空区45964.000.2554596ZK2-3号孔东北小窑破坏区65321.000.2541633腰寨村北小窑破坏区159522.000.2537976合计41023另外，本井田东侧马营煤矿曾越界进入本井田东南部开采3号、5上号煤层，并形成大片采空破坏区；西侧台东山煤业公司在本井田边界附近均分布有少量或大片3号、5上号煤层采空区，并存有积水，3号煤层临近本矿积水面积13800m2，积水量11380m3，西北侧台东山煤业有限公司在本井田边界附近积水面积23500m2，积水量8000m3；5上号煤层在西部台东山煤业有限公司临近处存在积水，积水面积17250m2；积水量12970m3；东部马营煤业有限公司3、5上号煤层均曾越界开采进入本矿，3号煤层在本矿界内造成了大量的破坏