普泉煤矿矿井水文地质类型划分探讨

冯艳荣

（榆林市荣岩地质勘探有限公司 陕西榆林 719000）

普泉煤矿矿井水文地质类型划分探讨

冯艳荣

（榆林市荣岩地质勘探有限公司 陕西榆林 719000）

本文在收集普泉煤矿及邻区南梁煤矿关于水文地质资料的基础上，系统处理、研究了普泉煤矿开采受水害影响程度及防治水工作复杂程度，依据《煤矿防治水规定》中相关要求，把普泉煤矿矿井水文地质类型划分为“中等”类型，从而为矿井防治水工作提供可靠的水文地质依据。

水文地质类型划分；普泉煤矿；导水裂隙带；防治水

引言

矿井水文地质类型划分及其复杂程度决定了矿井开采受水害威胁程度，也决定了矿井防治水工作的复杂程度，它关系到矿井开拓方式的选择及采掘系统的布置，近而影响到矿井的总体规划和设计[1]。因此客观的对煤矿水文地质类型进行划分，对于分析、评价矿井水害危害程度，具有十分重要的现实意义[2]。

1 概况

普泉煤矿位于榆家梁煤矿的东北角，东距陕西省府谷县城约57km处，行政区划隶属府谷县老高川乡管辖。本区位于陕北黄土高原北端，毛乌素沙漠东南缘，地貌单元属黄土梁峁区，地表大部分被第四系黄土所覆盖，基岩仅在本区东北部小则沟及沙泉渠沟谷中局部出露。地势总体南北高，中部低；最高处位于东南部梁峁上，标高1282m，最低处位于中部黄羊城河河谷，标高1146.0m，相对高差约136m。

矿井开采方式为长壁综采，一次采全高，全部垮落法顶板管理，无轨防爆胶轮车运输。煤矿目前主采5-1煤层，年实际生产能力45万t。

2 矿井水文地质条件

2.1 含水层

2.1.1 第四系全新统冲积层含水层

分布于黄羊城河两边，构成一级阶地。上部岩性为灰黄色亚砂土、粉细沙；下部为沙砾石（卵石），厚度1.00～3.00m，结构松散、孔隙大，透水性好，含水层厚度较薄。因分布范围小，属极弱富水含水层。

2.1.2 侏罗系中统延安组裂隙潜水含水层

地层仅出露于河流沟谷两侧，受构造、冲刷剥蚀及沉积环境影响，砂体厚度沿走向及倾向均变化较大，致使含水层在空间分布上具有一定的局限性。本组地层按岩层层序和含水特征，可分为两个含水层组，各含水层层间由泥岩及煤层阻隔，使得整个延安组形成一个复合含水层组。据邻区南梁煤矿抽水试验，现将主要可采煤层含水岩段分别叙述如下：

（1）静乐组红土底～2-2煤层含水岩段

分布于延安组上部，顶部为风化基岩，平均厚度16m，节理裂隙发育；下部为浅灰色中、细粒砂岩，一般厚13.82～55.03m，平均31.66m。单位涌水量 0.00005～0.0005L/s·m，渗透系数 0.00018～0.0256m/d，属极弱富水含水层。

（2）2-2～3-1煤层承压含水岩段

岩性为浅灰色细粒砂岩，常与粉砂岩、砂质泥岩呈不等厚互层状，厚度4.49～26.32m，平均13m。据N8号孔抽水试验，单位涌水量0.00141L/s·m，渗透系数0.0177m/d，属极弱富水含水层。

（3）3-1～4-4煤层相对隔水岩段

岩性以泥岩、砂质泥岩、粉砂岩居多，偶夹中、细粒砂岩透镜体。岩石结构致密，泥质含量高，裂隙不发育，含水微弱或不含水，为含水层层间相对隔水层。

（4）4-4～5-1煤层含水岩段

岩性为灰白色细、中粒砂岩，厚15.63～25.60m，一般22.18m，单位涌水量0.000372L/s·m，渗透系数0.000973m/d，属极弱富水含水层。

综上所述，延安组裂隙潜水含水层属极弱富水含水层。

2.2 隔水层

2.2.1 第四系中更新统离石组黄土相对隔水层

本区分布广泛，南部较厚，中、北部稍薄，厚度为0～12.52m，岩性为浅黄色亚沙土、亚粘土，水位埋藏较深，含水微弱，储水条件差，是区内相对较差的隔水层。

2.2.2 新近系静乐组红土隔水层

分布于区内各冲沟沟脑或山顶，厚度0～14.51m。岩性为浅红色、棕红色砂质粘土、亚粘土，夹十多层钙质结核层。粘土呈块状，无层理，质地均一，较致密，是区内较好的隔水层。

3 矿井充水因素分析

3.1 充水水源

本区间接充水水源为大气降水、地表水及第四系沙层潜水；直接充水水源为煤系地层含水层，其涌水量甚微，富水性弱，易于疏干，对开采不会造成危害。

3.2 充水通道

据《矿区水文地质工程地质勘探规范》（GB12719-91）附录F推荐的中硬岩类冒落带、导水裂隙带最大高度计算公式，经计算得3-1、4-2、5-1煤层导水裂隙带均导通煤层上覆基岩厚度，其中3-1煤层导水裂隙带导通煤层上覆基岩直达松散层，故导水裂隙带成为各煤层巷道充水的主要通道。

3.3 充水强度

区内煤层顶部含水层含水性微弱，基本没有水的富存。煤层开采后，导水裂隙带与上部富水层沟通，直达地表，矿坑涌水量增加显著，尤其是每年7～9月份，矿坑充水量会成倍增加。

4 矿井涌水量

5-1煤层预算涌水量为176m3/d。据生产矿井调查实测矿井涌水量一般为360m3/d左右。

5 矿井受水害影响程度及防治水工作难易程度评价

依据《煤矿防治水规定》第十一条表2-1依次、逐条对矿井受水害影响程度及防治水工作难易程度进行评价。

5.1 受采掘破坏或影响的含水层及水体

5.1.1 含水层性质及补给条件

矿井受开采破坏或影响的含水层为侏罗系中统延安组裂隙含水层，均为弱富水层，仅有一定的静储量，易于疏干排水。本区各煤层直接充水含水层补给的途径主要是大气降水和侧面迳流补给，以垂直渗漏补给为主，补给量有限。

5.1.2 单位涌水量

据邻区南梁煤矿抽水资料，侏罗系中统延安组基岩裂隙含水层单位涌水量为 0.0004～0.0014L/s·m。

故矿井受采掘破坏或影响的含水层及水体划分为简单。

5.2 矿井及周边老空水分布状况

普泉煤矿3-1煤层已采空，井下赋存一定量的积水。积水具体富集位置、范围及积水量清楚。故矿井及周边老空水分布状况划分为中等（如表1）。

表1 矿井水文地质类型划分表

5.3 矿井涌水量

5-1煤层预算涌水量为176m3/d。据生产矿井调查实测开采5-1煤层矿井涌水量一般为360m3/d。故矿井涌水量大小划分为简单。

5.4 突水量

普泉煤矿在生产过程中密切关注矿井突水点及突水量大小，到目前为止无发现任何突水点。故矿井突水量大小划分为简单。

5.5 开采受水害影响程度

普泉煤矿矿井充水来源主要有大气降水、地下水体及煤层开采后形成的采空区积水。受采掘工程影响的含水层主要为侏罗系中统延安组基岩裂隙含水层，属直接破坏和影响的含水层，其富水性属弱含水层，渗透性差，且涌水量较小，补给条件较差。一般对矿井不构成灾害性威胁。故矿井开采受水害影响程度为简单。

5.6 防治水工作难易程度

普泉煤矿矿井总涌水量较小，主要防治水措施为完善矿井排水系统。故防治水工作难易程度为简单。

6 矿井水文地质类型划分（如表2）

表2 普泉煤业矿井水文地质类型划分表

据普泉煤矿及邻区南梁煤矿矿井水文地质特征及其相关参数，依照《煤矿防治水规定》第十一条之规定，对照其表1中所列分类依据，确定普泉煤矿矿井水文地质类型为“中等”类别。

7 结论

（1）矿井充水水源有大气降水、地表水和老空区积水。充水通道主要是煤层开采所形成的导水裂隙带及含水层的原生裂隙。

（2）涌水特征主要为井巷岩壁渗水和穿越含水层地段淋水、滴水以及煤层顶板淋水、滴水，无其他特殊水体（大气降水、地表水等）参与矿井涌水，涌水量构成单一，无突水发生。

（3）矿井受采掘破坏或影响的含水层主要有侏罗系中统延安组基岩裂隙含水层，涌水量甚微，富水性弱，易于疏干，对开采不会造成危害。矿井现有的抽排水能力远大于矿井实际涌水量，主要防治水措施为井下疏排水，防治水工作相对简单。

（4）按照《煤矿防治水规定》第十一条中表2-1列举分类依据，综合确定把普泉煤矿矿井水文地质类型划分为“中等”类别。

[1]葛亮涛.中国煤田水文地质学[M].北京：煤炭工业出版社，2001.

[2]刘兆昌，等.供水水文地质（第三版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2000.

[3]郑世书，等.专门水文地质学[M].徐州：中国矿业大学出版社，1999.

[4]袁延西，王凤，江星辰.黑龙沟煤矿水文地质类型划分的探讨[J].内蒙古煤炭经济，2013（01）：26.

[5]石英儒.金凤煤矿首采工作面防治水技术研究[D].西安：西安科技大学，2013.

[6]陕北侏罗纪煤田神府地方开采区南梁井田地质勘探（精查）报告[R].榆林：陕西省煤田地质局西秦一八五工程公司.

[7]陕西省府谷县普泉煤业有限公司煤矿（整合区）勘探报告[R].榆林：榆林市荣岩地质勘探有限公司.

TD741

A

1004-7344（2016）07-0189-02

2015-12-24

冯艳荣（1985-），男，助理工程师，本科，主要从事地质勘探（包括工勘、煤勘、石油服务）工作。