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第六章　矿井防治水 第一节　矿井水文安全条件分析 一、矿井水文地质情况 1．水文地质资料 （1）矿井水文地质类型及变化规律 依据《煤、泥炭地质勘查规范》，本矿井二1煤层水文地质条件简单，直接充水含水层为裂隙岩溶水，属二类一型或三类一型。一1煤水文地质条件为三类二型。 在浅部，大气降水、地表水及第四系潜水会通过各种裂隙、孔隙渗入地下，或通过回采落顶后的塌陷破裂带充入矿坑：在矿井井巷开拓回采过程中，煤层顶板砂岩含水层首先得以揭露和破坏，其砂岩裂隙水 开采二l煤层时 或灰岩岩溶裂隙水 开采一1煤层时 将会充入矿坑，构成矿井主要充水水源；还有区外浅部生产井及废弃老窑，积存大量老空老塘水，当未来矿坑回采落顶后的塌陷破裂带或采掘工程一旦与之沟通，就有可能造成溃水事故；一1煤层底板灰岩岩溶裂隙含水层中所含地下水，在其底板隔水层沉积薄弱地段或在断裂构造发育地段，多会以突水形式充入矿坑，具有水压高、水量大、破坏性强，以动积存水量为主，不易疏排等特征。 但本矿井一1煤层已经过了多年开采，积累了较丰富的治水经验；等矿井改扩建投产时，一1煤层开采已接近尾声，矿井主采二1煤时预计矿井涌水量不会增加而可能减小。 （2）断层等构造的导水性 本井田位于秦岭纬向构造带北亚带嵩山大背斜的北翼。总的构造形态为一走向280～290o，倾向10～20o，倾角7～14o,单斜构造，区内褶皱不甚发育，构造以断裂为主，主要为东西向断裂，倾角平缓 7～14 o 的单斜构造,由近东西向、北东向和北西向三组断裂组成。近东西向断裂是与区域纬向构造体系相平行的一组主干断裂，以走向正断层为主，局部伴生有小型的逆冲断裂，并多呈阶梯式或地堑式相间排列，构成了井田内构造的基本格架。北东和北西向断裂多发育于井田东西两端以压扭性正断层为主。此外，井田内尚发育有近东西及北西～南东向起伏不大的小型宽缓褶皱。 井田内分布的主要断层有将军岭滑动构造 F9 、F104断层、F6断层等，均切割二1煤层，同时也破坏了岩石的连续性，可能使不同的含水层发生水力联系。 地质报告未对断层导水性做出评价，但由于构造裂隙发育形成地下水径流通道，从而对矿井开采构成威胁。 （3）主要含水层水位标高和单位涌水量等参数特性及隔水层分布。 主要含水层情况： ①寒武～奥陶系灰岩含水层 寒武系含水层主要有白云质灰岩、灰岩构成，分布于南部山区，因远离煤系地层，对矿床充水影响不大。 奥陶系灰岩含水层，由泥质灰岩、泥灰岩、灰岩组成。广泛出露于煤系地层以南的低山丘陵，是煤系地层的基地。据实测剖面厚141.86m。含裂隙岩溶承压水，局部含水丰富，是一l煤底板直接充水含水层。出露于本层的泉水较少，流量0.05～0.982L／S，标高+190～+622.18m。多为季节性泉水。据2601孔抽水结果，单位涌水量q O．0183L／s·m，渗透系数K 0.219m/d，水位标高H +288.45m。 水化学性质比较稳定，一般为HC03-Ca-Mg型，矿化度0.20～0.30g／L。PH值为7～7．5。 ②太原群下段灰岩含水层 由L1～L4灰岩组成。其中L1～3不发育，L3～4发育较好，质地较纯，层位稳定，局部含泥质和燧石结核，为一1煤顶板直接充水含水层。据10个孔的统计资料，灰岩厚度占太原群下段地层厚度的59.6％。该层由于受厚度和出露条件的限制，至今尚未发现天然地下水露头。据井下所见，溶隙发育，但不均匀，且多被粘土物质充填。揭见该层有142个孔，占全区钻孔68.9％，揭穿124个孔，占揭见87.3％。其中遇漏水10孔，占揭见孔7％。漏水钻孔的分布，多集中于浅部，标高在+200m以上，中深部则少见。说明该层裂隙岩溶发育是不均匀的，多以风化裂隙漏水为主，小溶洞漏水则次之。 该层最大厚度16.42m 1105孔 ，最小厚度3.92m 3304孔 ，一般8～13m。从太原群下段灰岩水文地质图中可以看出，中部较厚，向两翼有逐渐变薄的趋势。据1404孔抽水结果 包括下段中粒砂岩 ，单位涌水量q 0.0198L/s·m，渗透系数K 0.0379m／d，水位标高H +340.96m。水质为HC03-Ca-Mg型，PH值7.35，矿化度0.378g／L。该层上距二1煤底板平均约69m。 ③太原群上段灰岩含水层 上段灰岩由L6～L9灰岩组成。其中L7灰岩发育较好，L8灰岩次之，L6和L9仅局部存在，各层灰岩之间被泥岩所分割，成为独立的分层，相互之间水力联系较差。L6和L9灰岩，层位不稳定，厚度薄，岩溶裂隙不发育，从水文地质角度来看，视为相对隔水层。L7和L8虽然厚度较大，层位稳定，但被砂泥岩分割。该层上距二1煤底板平均约7m。 该层的灰岩化学成份：Si02含量0.72～30.04％，平均含量14.94％，Al03含量0.18～8.16％,平均含量1.22％，Fe203含