山西靈石國泰鴻利煤業****
礦長：總工程師：
編制： 安琪
日期：二零一零年十二月
一、礦井水文地質概況
區域內斷裂構造較發育，區域性地段將奧陶系岩溶含水層與石炭系層間岩溶含水層溝通，成為煤礦湧水的主要水源。此外，區域內區域性地段有岩溶陷落柱發育，是煤礦礦井突水的隱患。
1.井田地表水及河流
井田範圍內沒有大的地表水體。礦區位於仁義河北部，井田內發育沖溝，井田屬汾河水系，汾河支流仁義河由井田南側500m處流過，向西於南關鎮匯入汾河，為井田鄰近主要河流，本井田內各溝谷基本常年無水，僅在雨季匯聚短暫性洪流，屬季節性溝谷河流。
礦井工業場地位於井田東部邊緣。礦井採用兩豎井開拓方式，主立井、副立井位於井田北東部。主井、副井標高分別為885.
674m、873.018m。工業場地內主、副井口及主要建築標高必須高於當地最高洪水位線5m以上，工業場地地面徑流排水線路短捷順暢，故雨季地表徑流一般不會對工業場地井口安全造成威脅。
在沖溝沒有堵塞、能夠正常洩洪的條件下，洪水一般不會對工業場地及井口造成威脅。
2.井田含水層
本區施工鑽孔中，沒有施工水文孔，其鑽探資料不能充分說明本含水層特徵，因此，引用井田西側富家灘煤礦水源井抽水試驗資料。
本井田位於富家灘東精查區內，井田內的含水層主要有奧陶系石灰岩含水層、上石炭統太原組灰岩岩溶裂隙含水層、下二疊統山西組含水層、二疊系下石盒子組砂岩裂隙含水層、第四系孔隙含水層。現將各含水層分述如下：
（1）奧陶系石灰岩含水層
埋藏於井田深部，距地表深淺不一，地層厚度大，分布廣泛，溶洞和裂隙發育，具有良好的含水空間，富水性強，水量大，水質較好，是井田主要含水層。據井田西側富家灘煤礦水源井抽水試驗資料：奧灰水位標高為535.
39～536.71m，單位湧水量為14.3～40l/滲透係數為17.
69～27.85m/d。水質型別為hco32－·so42－—ca2+·mg2+型。
推測本井田奧灰水位約為535～537m。井田f1正斷層落差80-130m，岩溶含水層與其它各含水層貫通，奧灰水對可採煤層都存在危險性。
（2）上石炭統太原組石灰岩含水層
上石炭統太原組地層在井田內平均厚度約85.62m。除砂岩、砂質泥岩、泥岩及煤層外，有三層發育良好且易被水溶解的海相石灰岩(k2、k3、k4)，總厚度約16.
73m，為本組主要含水層。本井田無揭露該含水層資料，僅據區域取芯鑽孔簡易水文資料進行評述。
k2灰岩裂隙含水層：區內廣泛分布。為主要可採煤層9、10、11號煤的直接頂板含水層，有溶蝕現象。
尤家山勘探區位於本井田北部。據尤家山勘探區124號孔資料，水位標高747.36m，單位湧水量0.
0074l/滲透係數0.1455m/d，含水性較弱。水質型別為hco3·so4-ca·mg2+ph為7.
7。據井田北部南頭溝、蕩蕩嶺煤礦9、10號煤層k2灰岩富水性強。
k3石灰岩裂隙含水層：區內廣泛分布。據124號鑽孔對k3、k4混合抽水試驗資料，k3、k4石灰岩含水層混合水位標高800.
36m，單位湧水量0.000412 l/滲透係數0.00417m/d。
據鄰區偶見泉水出露，湧水量0.016l/s，富水性較弱。
k2、k3、k4三層灰岩區內未做抽水試驗，這裡僅用鑽孔取芯資料和鑽孔簡易水文資料，該含水層組透水性鑽孔弱，實際生產中比較強，表明該含水層組有較豐富的地下水。
（3）二疊系下統山西組及石盒子組砂岩含水層
二疊系含水層地層岩性一般為中粗粒砂岩，砂岩厚度多在6m左右，區域性地段k8砂岩厚度較大，為該段主要砂岩含水層。據鄰區出露泉水，流量為0.01～0.
20l/s，富水性較弱。底界k7砂岩為中細粒砂岩，區域性裂隙發育。據富家灘擴區8號水文孔抽水資料，水位標高868.
22m，單位湧水量0.021l/滲透係數0.183m/d，總的來說，二疊系砂岩含水層屬弱富水性含水層。
（4）基岩風化裂隙含水層
受基岩岩性和地形地貌影響，基岩風化裂隙含水層含水性隨風化裂隙的發育程度而異，該含水層可接受大氣降水，地表水及鬆散含水層補給，含水較豐富，但含水差異性較大。
（5）第四系孔隙含水層
主要分布於井田溝谷中，補給條件好，富水性較好。據區域資料，水位埋深為0.5-3.
0m，開採條件下5-11.5m。補給**主要為大氣降水及地表水流，含水層單位湧水量為0.
17l/受季節影響較大。為當地村民平安的生活和農用水源。本井田位於仁義河北部，含水層屬強富水含水層。
3.主要隔水層
（1）中上更新統亞粘土隔水層
含大量鈣質結核，覆蓋於各含水層上，一般大氣降水不能直接入滲補給地下水。
（2）各含水層之間的泥岩、砂質泥岩、粘土巖隔水層
為各含水層之間的主要隔水層，隔水性良好。
（3）本溪組泥岩、鋁土泥岩隔水層
本組含泥岩、鋁土泥岩等隔水效能良好的岩層，可有效阻隔奧灰含水層與太灰含水層之間的水力聯絡，是太原組和奧陶系含水層間水力聯絡的天然屏障。
二、年度計畫內採掘區域的分布情況
我礦在2023年12月底將在井田西南部開掘一對斜井（650m—700m），重新布置新系統。因此，2023年重點在兩條斜井的開拓。
另外，2023年對舊系統的規劃：主要採掘範圍有南翼二採區運輸、回風兩條掘進；20208運輸、回風兩條順槽的掘進。還有20207回採工作面。
採煤隊現採南採區020201工作面，下接20207工作面，由於20207工作面儲量不大，所以在二採區布置20208兩條掘進。
三、湧水量的**
山西靈石國泰鴻利煤業****兼併重組後主要開採2號煤層，礦井設計生產能力為45萬t/a。
本次採用富水係數比擬法，根據本礦及相鄰礦井目前實際生產中的湧水量，預算產量達到45萬t/a時的礦井湧水量。
預算公式：
式中 q—設計礦坑湧水量(m3/d)；
kp—富水係數；
q0—煤礦現採礦井實際排水量(m3/d)；
p0—煤礦實際開採量(萬t/a)；
p—設計礦井生產能力(萬t/a)。
開採2、4號煤層時的水文地質條件，與北部相鄰礦井原南頭溝煤業****煤礦相似，因此，礦井湧水量可比擬南頭溝煤業****礦井湧水量進行**。
原南頭溝煤業****開採2、4號煤層，該礦生產能力30萬t/a時，礦井正常湧水量250m3/d，最大湧水量300m3/d。本礦井生產能力9萬t/a時，礦井正常湧水量240 m3/d，最大湧水量360m3/d。**本礦生產能力達到45萬t/a時礦井湧水量：
正常湧水量：q正常＝1200m3/d
最大湧水量：q最大＝1800m3/d
採用富水係數比擬法與本礦井現湧水量基本一致。**本礦井正常湧水量為1200m3/d，最大湧水量為1800m3/d。
據井田西部山西靈石梗陽煤業****（原山西靈石龍鑫發煤業****）開採10號煤層時井下湧水量變化情況，生產能力為9萬t/a時，正常湧水量為250m3/d，最大湧水量300m3/d。**當礦井生產能力為45萬t/a時，正常湧水量為1250m3/d，最大湧水量1500m3/d。
當開採10號煤層時，其導水裂隙帶可發育至2、4、7號煤層底板，因此在開採10號煤層時，若其上部存在2、4、7號煤層採空區積水，礦井湧水量將會增大。隨著開採範圍的擴大，礦井湧水量也會有所增加。
這裡要說明的是，因上部煤層存在採空區積水，在遇隱伏斷層、陷落柱或塌陷裂隙導通的情況下，上部採空區積水可能大量湧入礦井，造成透水事故。
以上預算資料僅供參考，預算值是否正確尚有待今後生產中進一步驗證。
四、水情水害預報
1.主要水害
(1)開採2號煤層時的主要水害
第四系水從煤層和含水層位置關係上看，一般情況下第四系含水層對開採沒有影響，但是，開採中應預防垂向通道，如陷落柱、斷層、不良鑽孔和採動破壞裂隙等引發突水。
2號煤層開採直接充水水源為煤層頂板的砂岩裂隙水，但由於這些含水層富水性較弱，因此，對煤層開採不會造成影響。在向斜軸部附近水量可能相對集中，但水量有限，在礦井排水系統執行正常的情況下一般不會形成水害事故。
(2)開採4號煤層時主要水害
開採4號煤層直接充水含水層為k7砂岩，主要水害一是2號煤層採空積水；二是奧灰帶壓區的奧灰水威脅；三是f1斷層的導水。
(3)開採7、10號煤層時主要水害
k2、k3、k4太原組灰岩含水層是7、10號煤層的水源，煤層開採將完全揭露該含水層，由於該含水層水量相對豐富，對煤層開採將會造成大的影響，因此，在回採中必須採取適當的防治水工程等措施，減少其對回採期間的影響，以保證煤層安全回採。但經過首採區開採對其揭露疏放後，水量將有所減少，開採過程中影響也會逐漸減小。注意對其上部的採空積水進行探放，在確保安全的情況下進行開採。
再就是奧灰帶壓區的奧灰水威脅及f1斷層的導水。
(4)開採11號煤層時主要水害
在10號煤層採空後，當採空區有採空積水時，10號煤層的採空積水對11號煤層有直接的充水影響；此外，k2、k3、k4太原組灰岩含水層也是11號煤層的直接充水水源。開採11號煤層時，礦井防治水工作難度將增大，因此，在回採中必須加強礦井防治水工作，完善礦井排水系統，保證礦井安全生產。對其上部2、4、7、10號煤層形成的採空積水先進行探放，在確保生產安全的情況下再開採11號煤層。
再就是奧灰帶壓區的奧灰水威脅及f1斷層的導水。
2.防治措施
針對該礦井可能遇到的主要水害問題，提出如下措施：
(1)防治水工作的重點應放在10、11號煤的開採上。應採用綜合物探、化探和鑽探等到手段，查明隱伏陷落柱、斷層和裂隙密集等地質「異常體」。
(2)根據湧水量**結果，適當加大礦井和採煤工作面的排水能力，以防不測。礦井開採中應嚴禁向自身採空排水，避免形成嚴重的隱患水源。
(3)設定專門負責礦井防治水領導小組，配備探水鑽機和專職探水組。每個生產班應設水情觀測員，負責水文地質資料收集和突水前兆觀測。
(4)礦井必須作好採區、工作面水文地質探查工作採用各種探查手段，查明構造發育情況及其導水性，主要含水層厚度、岩性、水質、水壓以及隔水層岩性和厚度。建立地下水動態觀測系統，進行地下水動態觀測，水害預報，並制定相應的「防、堵、疏、截、排」綜合防治措施。
(5)應研究和掌握井田內及鄰礦的水文地質，隨時觀察井下各種湧水現象，做好礦井水文地質工作。了解井田周圍的採空區和老空區的開採時間、開採深度、開採範圍、分布情況，掌握其積水情況。對井田內查明或推測存在的採空區，按最深下山巷道劃定積水線後，建議至少外推300m作為警戒線。
礦井生產過程中必須堅持「**預報，有掘必探，先探後掘，先治後採」的探放水原則，嚴防礦井水害事故的發生。
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