某煤矿防治水分区管理论证报告

1/1某煤矿防治水分区管理论证报告

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XXXX有限公司

煤矿防治水分区管理论证报告

XXXX有限公司

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二〇一七年十月

目录

前言(1)

1矿井概况(3)

1.1煤矿基本情况(3)

1.1.1煤矿位置(3)

1.1.2矿井范围(3)

1.1.3交通状况(4)

1.1.4自然地理(5)

1.1.5四邻关系(6)

1.2煤矿生产建设概况(6)

1.2.1矿井开采历史(6)

1.2.2矿井生产现状(10)

1.2.3矿井未来五年采掘规划(10)

1.3煤矿以往水文地质勘查工作(11)

1.3.1矿井地质及水文地质工作(13)

1.3.2物探工作(15)

1.4矿井水文类型划分及煤矿水患补充调查工作及质量评述(17)

1.4.1矿井水文类型划分报告评述(17)

1.4.2煤矿水患补充调查报告评述(17)

2地质概况(18)

2.1矿井地质(18)

2.1.1地层(18)

2.1.2含煤地层(19)

2.1.3构造(20)

2.2可采煤层(24)

2.3水文地质概况(25)

2.3.1区域水文地质(25)

2.3.3矿井充水因素(29)

3矿井水患分析(37)

3.1地表水(37)

3.2老空水(37)

3.3煤层底板奥灰承压水(38)

3.4煤层顶板含水层水(38)

3.5隐伏构造(39)

3.6未封堵及封堵不良钻孔、废弃（关闭）井筒(39)

4煤矿防治水分区管理(40)

4.1水害防治分区划分(40)

4.1.1可采区(40)

4.1.2缓采区(44)

4.2分区管理措施(44)

4.2.1可采区防治措施(45)

4.2.2缓采区(48)

4.2.3禁采区(48)

5结论及建议(49)

5.1结论(49)

5.2问题建议(49)

附图目录

附件目录

附件1：《XXXX有限公司水文地质类型划分报告》评审意见

附件2：《XXXX有限公司地面三维地震勘探报告》评审意见书

附件3：《XXXX有限公司地面瞬变电磁勘探工程成果报告》评审意见

附件4：皖北煤电集团公司文件皖北煤电秘发［2016］135号皖北煤电集团公司关于《XX煤矿矿井水患补充调查报告》评审意见的批复及评审意见

附件5：《XXXX有限公司水文地质补充勘探报告》评审意见

附件6：皖北煤电集团公司文件皖北煤电生技［2017］89号关于《XXXX有限公司带压开采安全性评价报告》评审意见的批复及评审意见

附件7：《XXXX有限公司地质类型划分报告》评审意见

附件8：矿方承诺书

附件9：编制单位承诺书

附件10：采矿许可证

附件11：编制单位勘查资质证书

前言

1、目的、任务

XXXX有限公司为安徽省皖北煤电集团有限责任公司所属生产矿井，该矿井前身为岚县地方国营候家岩煤矿附属一矿，始建于1962年，1966年投产。2009年晋煤重组办以[2009]17号文件“关于吕梁市岚县煤矿企业兼并重组整合方案的批复”核准该矿为兼并重组整合单独保留矿井，安徽省皖北煤电集团有限责任公司为该矿主体企业。山西省国土资源厅于2014年12月1日为XXXX有限公司换发了新的采矿许可证，证号为C1400002009121220046512，有效期为2014年12月1日至2034年12月1日，井田面积为2.9978km2，批准开采4号～9号煤层，开采深度标高为1180m～860m，生产规模为90万t/a。

根据山西省煤炭工业厅文件晋煤行发［2017］128号文，《关于全面推进煤矿防治水分区管理进一步加强防治水工作的通知》，按照水文地质查明程度和防治水措施到位情况将井田划分为“可采区”、“缓采区”、“禁采区”，按照防治水分区管理标准，对全矿井实行合理分区，制订针对性水害防治措施。受山西省XXX煤焦有限公司委托，aaaa为其编制了《XXXX有限公司煤矿防治水分区管理论证报告》。

2、编制依据

(1)依据的规程、规范

1）根据山西省煤炭工业厅文件晋煤行发［2017］128号文，关于《全面推行防治水分区管理进一步加强防治水工作》的通知；

2）《煤矿防治水规定》，国家安全生产监督管理总局，国家煤矿安全监察局，2009年12月1日；

3）《煤矿地质工作规定》，国家安全监管总局、国家煤矿安监局，2013年12月31日；

4）《煤矿安全规程》，国家安全生产监督管理总局，2016年；

5）《矿区水文地质工程地质勘探规范》，中华人民共和国国家标准，GB12719-91，国家技术监督局；

6)《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》(安监总煤装【2017】66号)。

(2)资料依据

1)2015年7月山西地宝能源有限公司编制的《XXXX有限公司煤矿建矿地质报告》；

2)2016年4月，中煤科工集团西安研究院有限公司编制完成了《XXXX有限公司地面瞬变电磁法勘探工程成果报告》。煤矿组织有关专家对该报告进行了审查，形成了评审意见。

3)2016年11月山西地宝能源有限公司提交的《XXXX有限公司煤矿9号煤补充勘探地质报告》；

4)2016年11月山西太行矿业工程技术有限公司《XXXX有限公司矿井水患补充调查报告》；

5)2017年1月XXXX有限公司编制的《隐蔽致灾地质因素普查报告》；

6)2017年8月由安徽省煤田地质局第三勘探队提交的《XXXX有限公司（煤矿）矿井水文地质类型划分报告》；

7)2017年9月安徽地质安全研究院股份有限公司编制的《XXXX有限公司矿井地质类型划分报告》；

8)2017年10月山西太行矿业工程技术有限公司《XXXX有限公司水文地质补充勘探报告》；

9)2017年10月安徽地质安全研究院股份有限公司编制的《带压开采安全评价报告》；

10)矿井充水性图、采掘工程平面图、矿井未来5年生产规划图及其他相关生产技术资料。

1矿井概况

1.1煤矿基本情况

1.1.1煤矿位置

XXXX有限公司（煤矿）位于山西省岚县县城东南8km的社科乡下会村附近，行政区划属岚县梁家庄乡管辖，地理坐标为：

东经111°42′38″～111°43′34″，北纬38°11′57″～38°14′05″。

1.1.2矿井范围

根据山西省国土资源厅2014年12月1日颁发的采矿许可证（证号为C1400002009121220046512），其井田范围由下列12个坐标点连线圈定而成。

矿区范围拐点坐标表1-1

井田为一不规则多边形，井田东西最长1.2km，南北最长4.0km，面积为2.9978km2，批准开采4-9号煤层，生产规模为90万t/a。开采标高为1180m至860m。采矿许可证有效期限2014年12月1日至2034年12月1日。

本井田交通方便，太佳高速公路自井田南部10km经过，省级公路白会线从井田西部南北穿过，井田的北西部有209国道和碛口~忻州的S313省道通过，此外在本区的南和东均有县级公路通过，煤炭外运便利（见交通位置图1-1）。

图1-1交通位置图

1、地形、地貌

本井田属于吕梁山脉的芦芽山南端低山黄土丘陵区，地形复杂，沟谷纵横，井田总体南高北低，最高点位于井田的南部梁上，标高为1318.20m，最低点位于井田北东部沟谷中，标高1166.00m，相对高差152.20m。

2、河流水系

井田的北东部有岚河流经，发源于岚县西白龙山，全长约25km，河水流量受季节影响很大，雨季山洪爆发，河水泛滥，旱季水量极小，年平均流量2.82m3/s，在静游镇汇入汾河，为黄河流域汾河水系。井田内无大的河流，只有一些河谷，雨季有短暂流水，平时干涸无水。

3、气象及地震

本区属温带大陆性季风气侯，冬季长而寒冷，夏季短而炎热。年降水量一般为510mm，蒸发量2000mm左右，蒸发量约是降水量的4倍，降水多集中在7~9月。平均气温6.8℃，一月均温8℃，七月均温22℃。无霜期130天，霜冻期在当年的10月底至次年的4月中旬，冻土深度85~117cm。风向多为西北，次为东南，最大风速16m/s，年平均风速1.7~2.6m/s。

本区历史上未发生过地震，邻县静乐曾在1583年9月发生过4.8级地震，本地有震感。根据GB50011—2010《建筑抗震设计规范》，本区地震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g第三组。

4、社会经济状况

岚县现有耕地50.50万亩，农作物以谷子、莜麦、土豆、豆类、油料为主。该县矿藏资源丰富，主要有铁、煤、石灰石、白云岩、硅石、大理石等。其中以铁矿为最，总储量约13亿吨，均为露天矿体，易于开采；硅石矿储量约1100万吨，矿质良好，含硅量达99％；另外，石灰石、白云岩、煤炭、锰矿、大理石、花岗岩、麦饭石、长石、白云母、蛭石、铜、绿柱石、页岩、铝矾土等均有相当规模的储量。

目前，全县工业主要有煤炭、炼铁、水泵、节能变压器、水泥、玻璃器、矿车、大理石开采与加工。

1.1.5四邻关系

井田西邻山西吕梁岚县龙达煤业有限公司，南邻大同煤矿集团同安煤业有限责任公司，东、北为空白区。

1、大同煤矿集团同安煤业有限责任公司

井田南部为岚县地方国营侯家岩煤矿现被同安煤业整合，一对斜井开拓，开采4、9号煤层，现设计规模90万t/a，属低瓦斯矿井。目前矿井正常涌水量145m3/d，最大涌水量180m3/d。现处停产建设阶段。

2、山西吕梁岚县龙达煤业有限公司

山西煤炭运销集团龙达煤业有限公司由山西黑龙洼煤矿有限公司、山西岚县毕家坡煤业有限公司、山西岚县侯家岩通达煤业有限公司三座煤矿兼并重组而成，矿区面积5.2532km2。开采4、9号煤层，批准生产能力为90万t/a，瓦斯相对涌出量5.21m3/t，绝对涌出量1.08m3/min，属低瓦斯矿井。矿井涌水量100～150m3/d，现处停产建设阶段（见矿田位置关系示意图1-2）。

1.2煤矿生产建设概况

1.2.1矿井开采历史

XXXX有限公司前身为岚县地方国营候家岩煤矿附属一矿，始建于1962年，1966年投产，批准开采4、9号煤层。2009年晋煤重组办以[2009]17号文件核准该矿为兼并重组整合单独保留矿井，安徽省皖北煤电集团有限责任公司为该矿主体企业。兼并重组整合后换发了新采矿许可证（证号：C1400002009121220046512），生产规模900kt/a。

图1-2井田四邻关系图

2009年兼并重组整合后该矿初期主斜井、副斜井两个井筒均充分利用原岚县地方国营候家岩煤矿附属一矿已有井筒。新的开拓系统形成后利用新系统对井田进行回采。

2011年10月10日山西省煤炭工业厅文件晋煤办基发【2011】1358号关于XXXX有限公司兼并重组整合项目开工建设的批复，开工日期为2011年10月10

日，批准建设工期为24个月。2014年5月26日，山西省煤炭基本建设局以晋煤基局发〔2014〕120号文批复矿井建设工期由原设计的24个月调整为47个月，至2016年1月底。2015年11月10日山西省煤炭工业厅以晋煤办基发[2015]938号文批复进入联合试运转。通过49个月的建设，又经过联合试运转，矿井各生产系统及安全设施运转正常，2016年5月回采工作面进入正式生产。

2016年10月11日，山西省煤炭工业厅以晋煤行发[2016]740号文对矿井生产能力等相关生产要素信息进行公告，公告能力90万吨/年，重新确定的生产能力76万吨/年。

井田采用两个水平开拓全井田，即一个主水平一个辅助水平，分别开采井田内的4号和9号煤层，其中辅助水平标高+980m，开采4号煤层；主水平标高+910m，开采9号煤层。分别在4号和9号煤层中布置运输大巷、轨道大巷和回风大巷。

XXXX有限公司现为生产矿井，矿井生产规模为90万t/a，开采煤层为4号煤层。

截止目前，4号煤层首采区4101工作面已回采完毕，正在4103工作面回采。

现将矿井开拓建设情况叙述如下：

1、井田开拓

井田采用斜井开拓方式，全矿井共布置四个井筒开发全井田。即主斜井、副斜井、进风行人斜井、回风立井。

主斜井：井筒净宽3.0m，净断面积8.03m2，倾角23°，到4号煤层斜长454m，到9号煤层斜长646m，井筒内装备带宽1.0m的胶带输送机，担负矿井提煤和进风的任务；

副斜井：井筒净宽3.2m，净断面积9.8m2，倾角22°，到4号煤层斜长490m，到9号煤层斜长689m，井筒内装备单钩串车，并设台阶扶手，担负矿井除人员以外的辅助提升任务，为矿井的一个安全出口；

进风行人斜井：井筒净宽3.6m，倾角23°～25°，到4号煤层斜长515m（23°），4号煤层到9号煤层斜长187m（25°），总斜长724m，装备架空乘人器，设台阶扶手，担负矿井上下人员、排水和进风任务，是矿井的一个安全出口；

回风立井：井筒净径5.0m，净断面积19.6m2，到9号煤层垂深308.5m；井筒内设梯子间，担负矿井的回风任务，兼做安全出口；

各井筒表土松散层均采用混凝土支护，副斜井及进风行人斜井厚度均为400mm，主斜井为350mm，回风立井为800mm；主斜井、副斜井及进风行人斜井基岩段均采用混凝土支护，厚度均为300mm；回风立井基岩段采用混凝土支护，厚400mm。

2、水平、采区划分

全井田共划分为四个采区，其中4号煤层划分为二个采区，9号煤层划分为两个采区。矿井首采区选择为4号煤层一采区。

采用两个水平开拓全井田，即一个主水平一个辅助水平，分别开采井田内的4号和9号煤层，其中辅助水平标高+980m，开采4号煤层；主水平标高+910m，开采9号煤层。

3、采煤方法及工艺

4煤层为走向长壁一次采全高采煤法，9煤综采放顶煤的采煤工艺，全部跨落法管理顶板。

4、通风系统

矿井采用全负压抽出式机械通风，通风方式为中央边界式，主斜井、副斜井、行人斜井进风，回风立井回风。地面主通风机房安装有2台FBCDZ№25矿井通风机，一用一备。目前矿井总进风量4452m3/min,总回风量4504m3/min，矿井有效风量率87%。

采煤工作面采用“U”型通风方式。掘进工作面为压入式通风，配备有2台FBD№6.0/2×30KW型局部通风机，实现双风机、双电源自动切换和“三专两闭锁”功能。

5、供电系统

本矿井地面设有35KV变电所一座，安装2台SZ11-10000/35型变压器35/10KV10000KVA（1台使用1台备用）双回路进线，一回路来自车道坡110KV变电站，线路单长11.2km，采用LGJ-150/25mm2导线至变电所。另一路引自普明35KV变电站，线路单长13.328km，采用LGJ-150/20mm2导线至变电所。井下有中央变电所和采区变电所各一座。大型设备各类保护装置齐全完善、灵敏可靠，设备综合保护率达到100%，防爆率达到100%，各种合格证证标齐全、合格。聘请有关资质单位按时对井上下各类大型设备进行检测检验。

6、运输系统

主斜井选用1部DTC100/25/2×220带式输送机，输送机倾角23°，输送距离719.1m，提升高度280.84m，驱动方式为变频软启动，配用2台220kWYB系列4级电机，各类保护装置齐全有效。副斜井选用1部JK-3.0×2.2/31.5型单滚筒提升机车，配用电机功率为400kW，该井采用单钩串车提升方式，完成全矿提矸、下料等全部辅助提升任务。

7、排水系统

在副斜井井底布置有中央水泵房，有效容量为2635m3，中央水泵房安装有四台MD280-65×6型离心式水泵，一用一备两检修，经两趟Φ219×8无缝钢管经进风行人斜井排到地面污水处理厂；在强排巷安装有两台BQ275-306/8-360强排泵，额定流量306m3/h，功率360kw，经一趟Φ325×8无缝钢管经进风行人斜井排到地面污水处理厂。

1.2.2矿井生产现状

目前我矿有41一个生产采区，有一个准备采区91采区。

41采区4103工作面正在回采，剩余工作面为4104工作面，其中4103工作面预计年底回采结束，4104工作面剩余储量为56万吨；91采区剩余工作面为9101、9102、9013工作面。

1.2.3矿井未来五年采掘规划

2018年计划原煤产量91万吨，计划总进尺2172m，生产格局为1采、1掘；

2019年计划生产原煤93万吨，计划总进尺2005m，生产格局为1采、1掘；

2020年计划生产原煤93万吨，计划总进尺2996m，生产格局为1采、1掘；

2021年计划生产原煤93万吨，计划总进尺2217m，生产格局为1采、1掘；

2022年计划生产原煤94万吨，计划总进尺1533m，生产格局为1采、1掘。

XXXX有限公司2018～2022年回采工作面接替计划表表1-2

图1-3XX煤焦4号煤层5年生产规划示意图

图1-4XX煤焦9号煤层5年生产规划示意图

1.3煤矿以往水文地质勘查工作

本井田位于岚县详查勘探区中西部煤层露头线一带。岚县勘查工作始于1954年，普查勘探在1959年进行，该阶段施工钻孔18个，钻探进尺6831.46m。1960年下马铺精查勘探共施工钻孔41个，进尺10338.25m,两次勘探工作分别由143队和148队完成，有43个钻孔进行了物探测井工作。钻探见煤78层次，其中合格7层次，乙级18层次，丙级18层次，废品35层次；测井见煤91层次，其中甲级7层次，乙级35层次，丙级12层次，废品15层次。全孔综合评级合格孔27个，参考孔10个，废孔6个。该时期施工之钻孔60%以上无芯钻进，测井因当时的仪器、技术水平所限制，资料的可靠性较差。正因为如此，1959年12月148队提交的下马

铺地质普查报告在1962年复审时，认为质量低劣，列为不合格报告，1960年所进行的详查工作未提交最终成果。

148队、228队根据国家计委于1972年制定的《关于太（原）、古（交）、岚（县）地区煤炭规划的初步意见》，为解决岚钢等钢铁工业对炼焦用煤的需要，岚县矿区作为配焦用煤地，这次勘探为矿区总体设计提供地质依据。从1973年在面积约140km2的勘查区施工，1976年10月底施工结束，同年底提交了《岚县勘探区详查地质报告》，山西省煤炭工业管理局以[1978]第781号决议书予以批准。此次共施工钻孔109个，总进尺48201.65m，100个钻孔实施了物探测井。钻探见可采煤层247层次，其中甲级131层次，乙级52层次，丙级54层次，废品10层次；测井见煤238层次，其中甲级199层次，乙级37层次，丙级0层次，废品2层次。全孔质量综合评级，甲级孔57个，乙级孔36个，丙级孔2个，2个钻孔因测井曲线为废品，未参与综合评级。

2012年XXXX有限公司委托安徽省煤田地质局第一勘探队在井田内施工钻孔5个（地质孔3个，地质兼水文孔2个）工程量1527.03m，目的层为4号、9号煤层，共取瓦斯样4个，煤质样10个，主采煤层顶底板上下20m范围内岩样共计60组。并于2012年10月提交了《XXXX有限公司（煤矿）整合重组补充勘探矿井地质报告》，该报告未按规范要求编写，未获得批复文件。依据《煤炭地质勘查钻孔质量标准》（MT/T1042-2007）该次补勘5个钻孔所有煤层均达到优质层标准，钻孔质量评级均为甲级孔，，煤样、瓦斯、岩石力学样采样均能满足试验要求，样品检测报告真实可靠。该次补充勘探对补1号孔4～9号煤层之间、补5号孔4号煤层上部砂岩进行了注水层位，注水试验按照规范要求进行，质量达到合格标准。补勘施工5个钻孔，补1孔作为长观孔未封闭，其余4个钻孔均进行了封闭，封孔质量合格。本次报告利用其钻孔成果，煤样、瓦斯、岩石力学样测试成果，水文孔抽水试验成果。

综上所述，岚县详查区1959年～1960年所施工钻孔质量不高，测量成果欠佳，主要表现有部分钻孔高程相差较大，经1/5000航测地形图校正，旧孔高程有误，但因年久，原孔位不易查找，故采用原坐标、新高程。钻孔封闭质量不详，未作启封检查孔施工，煤层露头外钻孔及未见煤钻孔未封闭。此外，对含水层及相互关系缺乏系统的分析和论证资料。1973年的详查勘探工作总体质量较高。2012年补充勘探工作质量可靠。

本次工作收集利用了1959年的钻孔24、115、116、117；1960年的钻孔浅9、浅10、113、123、128；1973年的钻孔31、32、35；2012年安徽一队施工的补1、补2、补3、补4、补5，总进尺4775.17m。此外还利用了永久水源井和风井检查孔资料，参考利用了井田内127号钻孔及井田东部边缘的121号钻孔资料。本次工作利用钻孔19个，其中地质孔15个，水文孔2个，永久水源井1个，风井检查孔1个，参考利用钻孔2个，共计21个。

以往地质及水文地质工作汇总表表1-3

1.3.1矿井地质及水文地质工作

本矿建矿初期矿井地质、水文地质工作以往做得较少，近年来，随着管理不断完善，逐步走向正规。

1、井巷测量工作

2008年皖北煤电控股该矿后，委托山西省第三地质工程勘察院对本矿进行了实测。

在矿区原有四等控制网的基础上，在井口附近再进行部分控制点的加密测量工作，井口及井下巷道采用拓普康防爆全站仪（GTS-332W）三架法进行测量。在主副井筒、井底车场、轨道运输大巷布设7″级的基本控制导线，回风大巷、以及采区皮带、轨道、回风顺槽均布设15″级的采区控制导线，采区皮带上山和皮带运输顺槽为独头掘进巷道而布设复测支导线，其余均布设闭（附）合导线。

井下主副井筒、井底车场、轨道运输大巷所有导线点全部为永久点，其它主要巷道均留设三个为一组的永久导线点。永久导线点同时作为井下高程点，且进行了统一编号，并将编号标记在点的附近。水平角采用测回法两测回观测，导线点的高

程采用三角高程测量方法确定，垂直角采用中丝法两测回观测，距离采用全站仪直接测定（加各项改正常数）。

坐标系统采用1954年北京坐标系，1956年黄海高程系，高斯6°带正形投影，中央子午线为111°。

各项精度指标均符合《工程测量规范》（GB50026-2007）之规定，精度能够满足本次报告要求。

2、煤系地层、煤层及构造的观测

在以往的开采过程中，凡经井巷、钻探揭露的煤系地层及其岩性特征、厚度均进行逐层的观测与编录，对煤层、标志层、煤层顶底板要做重点观测，在以往的钻探施工时采取标本和样品进行鉴定、化验和测试工作。并将煤岩送至有资质的岩石力学实验室，对采集的岩石与煤进行了物理力学性质的测试工作，可以满足煤层顶底板岩石物理力学性质的评价。

（1）煤层的观测

井巷揭露的煤层不论可采与否均进行观测和描述；井筒、石门和其它穿层巷道编录一帮素描图，构造复杂时，编录展开图。凡揭露煤层的地点均布设观测点，沿可采煤层掘进的巷道，在连续观测的基础上布设观测点。当煤厚变化大时可适当加密观测点或编录一帮素描图和素描展开图。

（2）地质构造的观测

凡揭露的断层不论大小均进行观测，地层倾角在10°以下时，只测铅直断距，10°以上时同时测量地层断距，倾角较大时还应测出实际影响断距。褶皱的观测与描述：起伏在一米以上的褶曲两翼应有产状控制，并测出轴的位置与倾伏方向，局部地层倾角增大的地段加密产状或实测剖面，推测出影响生产的范围。顶压、底窿观测描述内容：位置、形状(脊状、圆弧状)两侧产状、宽度、煤层薄化程度、压下或鼓起幅度、煤的正常厚度。古河流冲刷观测描述内容：冲刷面形状和倾角变化情况，冲刷宽度，切割深度，冲刷面与顶底板交线的位置，冲刷体岩性和旁侧应变状态，冲刷类型等。除以上规定外，未提到的部分均按规程进行。

3、地质资料编录工作的程序与种类

矿井在基建开拓过程中，对巷道揭露的地质构造进行了实测，其中揭露5m以上正断层11条，5m以下正断层20条。对揭露的煤层实测了见煤点，实测煤层厚度总体比勘探揭露厚度薄。相关工程技术人员在井巷开拓、掘进施工工作中，按照矿

井地质工作规定要求，进行了主斜井、副斜井、进风行人井、回风巷等的工程地质素描编录工作。

4、“三书”及采后总结的编制情况

地质说明书是为各项采掘工程设计、施工和管理提供的地质预测资料，是制定作业规程的依据。矿井生产阶段的地质说明书主要是采区地质说明书、掘进地质说明书、回采地质说明书，简称“三书”。采区地质说明书设计前三个月提出，回采工作面说明书在工作面掘出后五天内提出，回采工作面采后总结，采后30天内提出。内容：队名、采煤方法、支架型号、始采与结束时间、采高、平均日进度、统计产量、计算产量、损失量、工作面回采率、储量增减情况、影响生产的主要地质因素及其影响程度、预测与实际出入较大的地质要素对比、经验教训等。

5、地质预测预报工作

随着采掘的前进，对新揭露的地质资料要不断地进行观测与收集，并及时反映到有关图纸资料中去。在充分占有资料的基础上进行综合分析，逐步揭示其实质，补充和修正原来对各种地质现象的认识，预测采掘前方的地质变化，着重是构造、煤厚变化、古河流冲刷、岩溶陷落现象。采掘年预报每年编制一次，回采工作面预报每月编制一次。

6、图件编绘

为了满足采掘规划需要，根据搜集到的有关资料和井巷测量成果绘制了“采掘工程平面图”、“井上下对照图”和“井田地形地质图”等图件，对矿井开拓提供了指导作用。

7、水文地质观测

该矿井下涌水量不大，主要为顶板和井筒渗水，生产中对井下涌水情况进行了认真观测和分析，建立了各类水文地质观测台账，矿井根据涌水量情况及时向地面抽排，保证了矿井正常安全生产。

8、水文地质工作

对井下涌水量情况进行了观测和分析，井田内全部为松散层覆盖，井田沟谷发育，多为季节性干沟，仅雨季较大沟谷有雨水汇集形成洪流，向东流出井田外。

1.3.2物探工作

1、三维地震勘探

本矿委托安徽省煤田地质局物探测量队于2014年5月-2015年12月对全井田进行了三维地震勘探，于2015年12月提交了《北方能化（岚县）XX煤焦有限公司地面三维地震勘探报告》。该次工作对全井田的地层形态、构造发育情况进行了勘察。该报告由矿方组织专家评审通过。

全区设计21束线，完成16束线，完成地震物理点1868个，其中三维生产物理点1661个，试验物理点207个。满覆盖控制面积2.43km2。

地震勘探揭露煤系地层形态总体为一走向近SN，倾向E的单斜构造，倾角3-31°。在测区北部有一轴向北东的宽缓背斜和一轴向北东东的宽缓向斜，背斜两翼倾角为3°-14°，在区内延伸长度约1000m，向斜两翼倾角约为7-14°，在区内延伸长度约800m。断层较发育，地层比较稳定。

共组合断层4条，均为正断层；按可靠程度分，可靠断层3条，较可靠断层1条；按落差分类，落差0m＜H＜5m断层1条，落差10m≤H＜20m断层2条,落差H≥20m断层1条。

2、地面瞬变电磁勘探

2016年04月中煤科工集团西安研究院有限公司对本矿进行了地面瞬变电磁勘探，提交了《XXXX有限公司地面瞬变电磁法勘探工程成果报告》，该次工作圈定了井田内4、9号煤层的采空区积水范围和地层富水区并对已知陷落柱的富水情况进行了评述。该报告由矿方组织专家评审通过。该次地面电法工作采取瞬变电磁法对矿方指定区域的进行了探测，主要推断和解释了指定区域内4煤、9煤采空积水范围、太原组灰岩含水层富水性、奥陶系灰岩含水层富水性、以及已知构造富水性。方法选择具有针对性，施工方案合理。在勘探施工过程中，严格按照《地面瞬变电磁法技术规程》进行施工，共完成瞬变电磁法物理点6659个，有效控制探测面积2.4km2，完成了合同规定的工作量。经统计评级，原始数据质量符合规范要求。本次地面瞬变电磁法资料显示，推断4号煤层有4处采空积水区，积水面积分布约81800m2、326300m2、45000m2、23000m2。推断9煤层有2处采空积水区，积水面积分别约为46600m2、191300m2。

1.4矿井水文类型划分及煤矿水患补充调查工作及质量评述

1.4.1矿井水文类型划分报告评述

1、报告阐述了矿井地质构造、水文地质条件；对各煤层受含水岩组影响的划分及其富水性分析思路正确，阐述详细，依据充分，井田水文地质补、径、排条件符合客观实际。

2、矿井充水因素分析合理，矿井和周边小煤矿开采情况及采空区积水情况了解详细，为正确划分矿井水文地质类型提供了依据。

3、对构成矿井安全生产的水害问题及其影响程度做了详细的分析，并对其难易程度作出了正确的评价，可以作为水文地质类型划分的基础资料。

4、报告根据《煤矿防治水规定》对XXXX有限公司4、9号煤层水文地质类型进行了划分，确定矿井水文地质类型为中等类型。报告结论合理，可作为该矿井防治水和安全生产的依据。

1.4.2煤矿水患补充调查报告评述

1、2016年11月山西太行矿业工程技术有限公司编制的《XXXX有限公司矿井水患补充调查报告》采用地面踏勘、老窑调查，地面物探、井下物探、井下钻探等多种手段及方法，进行了采（古）空区积水调查工作。重点调查和勘查了本矿未来五年开采区域的水患，达到了普查程度。

2、本矿4、9号煤层南部有部分采空，未来五年开采4号煤层F1北部的41采区的4102、4103工作面，9号煤层F1北部的91采区的9101工作面，其主要水害为4号煤层同层邻近采空积水、采煤产生的导水裂缝带导通上部含水层水及奥灰水带压开采问题。

3、本井田4号煤层首采工作面4101采空区为兼并重组整合后本矿自己所形成的，采空区面积位置清楚。煤层开采前应对积水区积水进行疏排，确保煤矿安全生产。采空积水面积及积水量属于动态过程，会随煤矿开采的变化而变化，矿方应在下一个生产阶段，采用物探、钻探等手段进一步查清其积水面积及积水量，随时调整安全设施与防范措施，以满足安全生产要求，实现安全生产目标。

2地质概况

2.1矿井地质

2.1.1地层

本井田位于宁武煤田岚县矿区的西南龙泉井田精查勘探区边缘，地表大部分为黄土覆盖，基岩仅出露于沟谷中，根据以往地质勘探资料，结合地面露头，井田内发育地层由老到新为奥陶系中统峰峰组；石炭系中统本溪组、上统太原组；二叠系下统山西组、下石盒子组；上统上石盒子组；上第三系上新统及第四系地层。现由老到新叙述如下：

1、奥陶系中统峰峰组（O2f）

由石灰岩、泥灰岩、白云岩组成，全组厚度大于100m。据井田内31号钻孔揭露，峰峰组厚度为139.11m。该组地层在井田内无出露，出露于下静游东南汾河西岸及上天窊一带。

2、石炭系中统本溪组（C2b）

平行不整合于下伏地层之上，底部为“山西式”铁矿或铝土矿，中部为灰白色石英砂岩，灰色砂质泥岩、泥岩及１～３层薄煤层组成，该组中部发育一层稳定的石灰岩，厚度在2～5m之间，定为标志层（K1）。本组含有煤线，本组总厚29.90～49.00m，平均37.40m。

3、石炭系上统太原组(C3t)

为主要含煤地层之一，由灰白色砂岩、深灰色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、石灰岩及煤层组成，含有丰富的海相动物化石，底部为一层灰白色细、中粒砂岩，厚2.00～9.08m，层位稳定，是太原组底部标志（K2）。含有5、6、7、8、9、10、11号煤层，9号煤层稳定可采，其余不稳定不可采。本组厚度49.00～77.31m，平均64.50m，与下伏地层整合接触。

4、二叠系下统山西组(P1s)

与下伏地层整合接触。主要含煤地层之一，由灰白色砂岩、深灰色泥岩砂质泥岩及煤层组成，富含植物化石。因遭受剥蚀，井田西部地层赋存不全，厚度42.10～58.72m，平均49.12m，底部为灰白色中、细粒砂岩（K4标识层）。该组含有1、2、

3、4号煤层，4号煤层稳定可采，其余不稳定不可采。本组厚度63.19～85.94m，平均73.25m，与下伏地层整合接触。

5、二叠系下统下石盒子组(P1x)

底部为灰白色中、粗粒砂岩(K5)，其上为黄绿、蓝灰色夹紫色斑块的泥岩及砂质泥岩，夹有薄层砂岩，含植物化石。由于剥蚀作用，井田西部地层赋存不全，厚度在30.00～65.82m，平均46.50m。

6、二叠系上统上石盒子组(P2s)

由杂色砂质泥岩、泥岩和砂岩组成，底部为一层灰黄或黄绿色中、粗粒砂岩(K6)，稳定性差。由于剥蚀作用，井田内该组仅赋存下部地层，最大赋存厚度126.41m，厚度在15.95～126.41m，平均65.46m与下伏地层整合接触。

7、上第三系上新统(N2)

静乐红土，井田沟谷局部有出露，角度不整合于下伏地层之上，上部为棕红色粘土、亚粘土、夹钙质结核，下部为砂、砾石层，砾石多为石灰岩，有少量泥岩屑和砂岩岩块。厚10.00～83.21m，平均34.21m。

8、第四系中上更新统(Q2＋3)

中上更新统，下部为浅红色亚粘土，中夹不连续钙质结核层，含古土壤层，常形成黄红间带色。上部为灰黄色亚砂土和砂土。分布于山岭、山地上和沟谷两侧。厚0～29.55m，平均10.15m。

9、第四系全新统(Q4)

分布井田北部较大河谷之中，构成河漫滩Ⅰ、Ⅱ级阶地，上部为再生黄土，下部为砾石及砂，厚0～22.62m，平均4.64m。

2.1.2含煤地层

井田内主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组。

1、山西组

井田内主要含煤地层之一，由灰白色砂岩、深灰色砂质泥岩和煤层组成，西部边缘风化剥蚀，局部赋存下部地层。本组厚度为63.19～85.94m，平均73.25m，4号煤层之下发育一层灰白色细粒砂岩（K4），厚0.98（补2）～18.36m（115），平均5.69m，为山西组沉积结束之标识。该组含有1、2、3、4号煤层，4号煤层稳定可采，其余

为不稳定不可采。

2、太原组

井田内主要含煤地层之一，厚度49.00～77.31m，平均64.50m，由灰白色砂岩、深灰色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、石灰岩及煤组成，富含海相动物化石，本组可分为三段：

下段：K3砂岩底～Ｌ1石灰岩底，厚度平均37.16m。本段为主要含煤段，9号煤层位于该段顶部，为井田内稳定可采煤层，10号煤上距9号煤层7.00m左右，11号煤在K2砂岩上0～25.27m，此段发育2层标识层，即9号煤层直接顶板L1石灰岩或泥灰岩，厚0.52（128）～5.00m（24），平均2.68m，全井田基本发育，富含海相动物化石。

中段：Ｌ1石灰岩底界～L3石灰岩顶界，厚度平均36.41m。L3石灰岩深灰色，质纯，厚1.60（115）～3.62m，平均厚2.81m，下部含有7号煤层；L2石灰岩全井田发育，厚1.50（永久水源井）～3.96m，平均厚2.62m，深灰色，含海相动物化石，该石灰岩之下约0.50m为8号煤层，此段以明显的海陆交替相沉积韵律为其特征。7、8号煤层不稳定不可采。

上段：L3石灰岩顶界～K4砂岩底，厚度平均25.95m。为灰白色砂岩、深灰色砂质泥岩、泥岩组成，含5、6号煤层，K3砂岩上约3.00m为6号煤层，其上5.00m左右为5号煤。中间标识层K3砂岩，为灰白色粗砂岩或砂砾岩，厚1.73（补5）～14.35（116）m，平均厚8.34m，层位稳定。5、6号煤层不稳定不可采。

总之，太原组为海陆交互相含煤沉积建造，韵律明显；山西组为陆相碎屑岩含煤沉积建造。

2.1.3构造

本井田位于宁武煤盆地的西南端，总体为一近南北走向，倾向东的单斜构造，倾角3°～22°，井田北部伴有次一级的褶曲构造，井田内发育有11条落差大于5m的正断层，落差小于5m的断层20条，未发现岩浆岩侵入，见井田构造纲要图。

1、褶曲

S1背斜：位于井田北部，轴向N65°Ｅ～N45°Ｅ，两翼倾角为5°～10°，南翼倾角大于北翼。在井田内延伸长度约1100m。轴部发育F3断层，该断层为井下实见断

层。背斜构造受钻孔控制，研究程度较高。

S2向斜：位于井田北部，轴向N75°Ｅ～N45°Ｅ，两翼倾角为5°～10°，北翼倾角大于南翼。在井田内延伸长度约1100m。背斜构造受钻孔控制，研究程度较高。

2、断层

F1正断层（DF1）：位于井田南部，走向N50°Ｅ，倾向NW，倾角75°，落差10～45m．井田内延伸长度1690m，井下采掘工程、物探控制。

F2正断层：位于井田西南部，走向N35°Ｅ，倾向NW，倾角60°，落差10～15m，井田内延伸长度300m，井下采掘工程控制。

F2-1正断层：位于井田东北部，走向N30°Ｅ，倾向SE，倾角50°，落差6m，井田内延伸长度450m，井下采掘工程控制。

F2-2正断层：位于井田中部，走向N30°Ｅ，倾向NW，倾角45～60°，落差8m，井田内延伸长度450m，井下采掘工程控制。

F3正断层：位于井田西北部，走向N30°Ｅ，倾向NW，倾角40°，落差20m，井田内延伸长度1300m，井下采掘工程控制。

F4正断层：位于井田西北部，走向N30°Ｅ，倾向SE，倾角45°，落差20m，井田内延伸长度970m，该断层为推断断层，控制程度较差。

F5正断层：位于井田西北部，走向N30°Ｅ，倾向SE，倾角65°，落差25m，井田内延伸长度930m，该断层为井下实见断层，受井下控制。

F6正断层：位于井田西北部，走向N45°Ｅ，倾向NW，倾角65°，落差5m，井田内延伸长度200m，该断层为4号煤井下实见断层，受井下控制。

F7正断层：位于井田东南部，走向N30°Ｅ，倾向NW，倾角65°，落差15-20m，井田内延伸长度750m，该断层为根据井下揭露情况推断，控制程度较差。

DF2正断层：位于井田中部，走向N10°Ｅ，倾向NWW，倾角65°，落差6-10m，井田内延伸长度1360m，该断层为物探控制，本次报告利用该成果时，矿方根据实际揭露情况进行了修正。

DF3正断层：位于井田中部，走向N15°Ｅ，倾向NWW，倾角60°，落差5-10m，井田内延伸长度930m，该断层为物探控制，本次报告利用该成果时，矿方根据实际揭露情况进行了修正。

断层情况一览表表2-1

图2-1井田构造纲要图

3、陷落柱

该矿井田在原生产系统9206工作面内曾发现一处陷落柱，长轴30m，短轴20m，该陷落柱为无水陷落柱。

4、岩浆岩

井田内未发现岩浆岩侵入现象。

2.2可采煤层

井田内可采煤层为山西组4号煤层和太原组9号煤层，均为批采煤层，其主要特征见表2-2，现分述如下。

可采煤层特征表表2-2

1、4号煤层

位于山西组底部，井田西南部有出露，下距本组标识层k4砂岩0~18.36m，平均4.46m。煤层厚度3.06~8.29m，平均4.83m；结构较简单，含0~3层夹矸，一般2层，个别钻孔（35）含3层以上夹矸。煤层总体南厚北薄，除西南部山西组受剥蚀而使煤层不赋存或变薄外，其它地区发育且稳定可采，顶板岩性多为砂质泥岩，底板岩性为细砂岩或砂质泥岩。

2、9号煤层

位于太原组下部，上距4号煤层底59.10~78.44m，平均68.01m，煤层厚度7.50~12.22m，平均9.54m，结构简单，含0~2层夹矸，煤层总体东南部厚，北部及中西部较薄，为全区稳定可采煤层。顶板为石灰岩或泥灰岩，底板为粉砂岩或砂质泥岩。

2.3水文地质概况

2.3.1区域水文地质

宁武煤田以宁静向斜为主体构造，地形主体呈中部高、南北两端低之趋势。以云中山脉分水岭为界，将地表水体分为两个不同的地表水系，分水岭南部属黄河流域汾河水系，分水岭以北属海河流域桑干河水系。以朔州平原南部王万庄区域性大断裂为地下水相对隔水边界，将宁武煤田划分为南北两个独立的水文地质单元。

岚县详查区位于宁武煤田西南边缘，西、北、南三面环山，东部为黄土梁峁，地形西南高北东低，自西北向东南岚河纵贯本区，最后在上静游注入汾河，流向总体由西北向东南。本井田位于岚县详查勘探区西南部，属于宁武煤田南部水文地质单元。

宁静向斜是区内规模最大的褶皱构造，南北长60km，东西宽30余km，轴两端仰起与盆地形态相吻合，两翼地层相对倾斜，边缘受构造影响，地层倾角突然变陡，呈一较为对称的开阔向斜构造。区域北部，宁静向斜西翼有摩天岭逆断层，规模较大。宁静向斜构成了区域内最大的向斜蓄水构造，为一两翼补给，对称径流，中心排泄的承压水自流盆地，区内马营海即形成于盆地中心向斜轴部的侏罗系云岗组（J2y）紫红色砂页岩中。摩天岭断裂为一压性断裂，受其影响在其南端出露了汾河源泉。

汾河发源地位于距东寨镇2km的楼子山下，标高为1600.20m，流量约1.0m3/s。汾河河床的标高在管涔山脚下为1600.20m，在坝门口为1370m，坡降为0.006。

宁静向斜总体上在本区域构成一个承压水自流盆地，按其含水特性可划分为四个含水岩组，即松散岩类孔隙含水岩组，碎屑岩类裂隙含水岩组，碳酸盐岩类裂隙、岩溶含水岩组，变质岩类裂隙含水岩组。

区域地下水的来源主要为大气降水，其次为地表水。本区外的西南奥陶系石灰岩出露区为奥灰含水层补给区，地表迳流岚河是本区地表水的排泄通道，地下水由西南向东北在下静游一带泄出。

本井田处于天桥泉域与晋祠泉域之间，无岩溶泉域系统（见图2-2）。

图2-2山西省岩溶泉域水资源保护区分布图

2.3.2井田水文地质

1、含水层

井田内含水层自下而上有奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层、石炭系上统太原组碎屑岩夹石灰岩岩溶裂隙含水层、二叠系下统山西组碎屑岩裂隙含水层、二叠系下统下石盒子组孔隙裂隙含水层、二叠系上统上石盒子组砂岩裂隙含水层、基岩风化带含水层及新生界孔隙含水层。

(1)奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层

由石灰岩、泥灰岩及钙质泥岩等组成，石灰岩岩溶裂隙较发育，特别是在上覆地层较薄或出露地区。1976年冶金五队在下静游(汾河边)勘查水源时(距本井田15km)，抽水试验单位涌水量4.67～18.9L/s.m，PH值7.4～7.8，矿化度0.316～0.596g/L，水质类型为HCO3?SO4—K?Na?Ca型水，井田内奥灰水位标高在1120.0～1132.8之间。

(2)石炭系上统太原组碎屑岩夹灰岩岩溶裂隙含水层

本组岩性除砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层外，有三层发育良好且易被水溶解的海相石灰岩(L1、L2、L3)：

按赋水层位不同，太原组含水层分上、下两个含水段。

1）下段：灰岩岩溶裂隙含水层，由L3～L1三层灰岩组成，为9号煤层的直接或间接顶板，其中，L1厚0.52（128）～5.00m（24），平均2.68m；L2厚1.50（永久水源井）～3.96m（128），平均2.62m；L3厚1.65（115）～3.62m（117），平均2.81m。灰岩偶见水锈，裂隙不甚发育，2012年补充勘探施工时未见循环液明显漏失现象。

各层灰岩之间均有粉砂岩及砂质泥岩相隔。岩溶裂隙与发育程度不均，富水性受风化溶蚀严重程度控制，一般为弱-中等，2012年补充勘探施工时未见循环液明显漏失现象。据以往资料，侯家岩旧井涌水量在0.12L/s，对矿井充水影响小。

2）上段：K3砂岩裂隙含水段，厚度1.73（补5）～14.35m（116），平均8.34m，为本组主要含水层，岩性变化较大，以粗砂岩为主，颗粒组成自上而下渐粗，具裂隙。区域内，单位涌水量0.359L/s.m，富水性中等，水质类型为HCO3-Ca型。据2012年本井田内施工的补1水文孔资料，该孔采用注水试验，注水层位4～9号煤层之间，静止水位标高1042.587m，单位用水量0.00379L/s.m，渗透系数0.000011m/d，富水性弱。

综合以上资料，太原组含水层富水性总体弱～中等，本组含水层为9煤直接充水含水层。

(3)二叠系下统山西组碎屑岩裂隙含水层

二叠系下统山西组含水层，地层厚度63.19～95.94m，平均厚73.25m，含水层以粗粒砂岩为主，砂层厚18.43m，浅锈黄色，局部见裂隙，简易水文0.16m3/h。区域内富水性弱。侯家岩建井初期，井筒涌水量最大可达1.67L/s；据2012年本井田内施工的补5水文孔，静止水位1100.637m，单位涌水量0.00508L/s.m，渗透系数0.000339m/d，富水性弱。

本层为4煤直接充水含水层。

(4)二叠系下统下石盒子组孔隙裂隙含水层

组厚：30.00～65.82m，平均46.50m，由砂质泥岩、泥岩、K5砂岩组成，细砂岩为灰白色，细粒砂状结构，硅质胶结，性硬，成份以石英长石为主，含少量暗色矿物。裂隙不发育，区域内富水性差。补3孔在孔深175.95～181.20m，揭露5.23m细砂岩时，出现漏水现象，漏失量6.864m3/s。

(5)二叠系上统上石盒子组砂岩裂隙含水层

砂岩裂隙含水层，组厚15.95（剥蚀）～126.41m，平均厚65.46m，以K6砂岩，泥岩及粉砂岩组成，砂岩平均厚度6.38m。含水层富水性弱，属弱含水层.

(6)基岩风化带含水层

揭露厚度3.70～26.60m，平均16.35m。补3孔埋深106.4～131.95m，厚度25.55m，与地形有关，岩层因强烈风化作用导致其裂隙发育，具水蚀现象，岩层疏松，性软。补5孔出现漏水，泥浆漏失量7.48m3/h。本段一般接受大气降水的补给，透水性较好。区域内由于煤层的开采影响，风化带原有的含水层水文地质条件被破坏，上部水通过风化带已大量或全部漏失井下。

(7)新生界孔隙含水层

揭露厚度：5.87（128孔）～106.47m（补3孔），平均29.85m。由上第三系上新统砾石及第四系冲积洪积层含水层组成：

1）上第三系上新统砾石含水层

平均厚19.22m，以砂、砾石层为主，砾石多为石灰岩，有少量泥岩屑和砂岩岩块。

据资料，单位涌水量q=1.54L/s.m，渗透系数K=4.6m/d，水质类型为HCO3—Ca?K?Na型水。被冲沟切割出露的砾石层，常有泉水分布，为山区村庄的主要饮用水源，流量多小于0.1L/s,矿化度0.21～0.28g/L,属HCO3?SO4—Ca?Mg型水。

2）第四系冲积洪积层

平均厚度17.86m，近代冲积物，由砂、砾岩、砂土、黄土组成，构成河漫滩一、二级阶地。据抽水资料，单位涌水量：1.10～3.50L/s.m，矿化度0.43g／L，水质类型为HCO3?SO4-Ca?Mg型，为城河沿岸村庄的主要水源。

2、隔水层

(1)太原组中统底部本溪组，由砂质泥岩、泥岩和铝土混合体为主、厚36.79m左右，具有良好的隔水性能，是奥灰水与煤系地层含水层之间良好隔水层。

(2)井田内煤系地层各含水层之间的泥岩、砂质泥岩具有良好的隔水性能，是煤系地层各含水层之间的隔水层。

(3)新近系上新统上部的红色粘土层，平均厚12.23m，粘土层使大气降水不能直接入渗补给地下水，为地表水与基岩地下水的良好隔水层。

2.3.3矿井充水因素

1、矿井充水来源

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、各含水层的水及采空区积水等。

(1)大气降水

本矿西南部由于煤层埋藏较浅，因此大气降水是矿坑水的主要充水水源，即降水通过基岩裂隙及松散沉积物孔隙富集，而后渗入基岩风化裂隙带，在岩石裂隙相互沟通的情况下进入巷道，由于降水量的季节变化，矿井涌水量具有明显的动态变化特征，一般雨后10～20天，矿井涌水量即显著增加。本矿西南部4号煤层存在煤层露头，大气降水直接补给基岩风化带，从而通过露头渗入井下，是西南部煤层开采的重大威胁。现西南部煤层已基本采空，形成大面积采空区，可能存在大面积积水，故在采掘靠近该区域采空区时要加强探查，防治发生采空区积水突水事故。

(2)地表水

井田内无较大的地表水体，但大型沟谷较发育，雨季时汇集降水形成短暂洪流，

自井田西南向东北流出井田。本矿主斜井井口标高1168.3m，副斜井井口标高1168.3m，行人井井口标高1168.7m，回风立井井口标高1221.5m，井筒附近最高洪水位1165.391m（100年一遇），各井口标高高于最高洪水位标高，地表洪水对井口的威胁小。

(3)含水层水

随着煤矿的开采，顶部岩层将遭到破坏，由于煤层埋藏较浅，会使地表岩层裂隙加大、增多，冒落带、导水裂缝带将与强风化裂隙含水层沟通，甚至形成地面塌陷。

1)二叠系上统上石盒子组砂岩裂隙含水层

砂岩裂隙含水层，组厚15.95（剥蚀）～126.41m，平均厚65.46m，以K6砂岩，泥岩及粉砂岩组成，砂岩平均厚度6.38m。含水层富水性弱，属弱含水层。

2)二叠系下统下石盒子组孔隙裂隙含水层

组厚：30.00～65.82m，平均46.50m，由砂质泥岩、泥岩、K5砂岩组成，细砂岩为灰白色，细粒砂状结构，硅质胶结，性硬，成份以石英长石为主，含少量暗色矿物。裂隙不发育，区域内富水性差。补3孔在孔深175.95～181.20m，揭露5.23m细砂岩时，出现漏水现象，漏失量6.864m3/s。

3)二叠系下统山西组碎屑岩裂隙含水层

二叠系下统山西组含水层，地层厚度63.19～95.94m，平均厚73.25m，含水层以粗粒砂岩为主，砂层厚18.43m，浅锈黄色，局部见裂隙，简易水文0.16m3/h。区域内富水性弱。侯家岩建井初期，井筒涌水量最大可达1.67L/s；据2012年本井田内施工的补5水文孔，静止水位1100.637m，单位涌水量0.00508L/s.m，渗透系数0.000339m/d，富水性弱。

4)石炭系上统太原组碎屑岩夹灰岩岩溶裂隙含水层

本组岩性除砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层外，有三层发育良好且易被水溶解的海相石灰岩(L1、L2、L3)：

按赋水层位不同，太原组含水层分上、下两个含水段。

①下段：灰岩岩溶裂隙含水层，由L3～L1三层灰岩组成，为9号煤层的直接或间接顶板，其中，L1厚0.52（128）～5.00m（24），平均2.68m；L2厚1.50（永久水源井）～3.96m（128），平均2.62m；L3厚1.65（115）～3.62m（117），平均2.81m。

灰岩偶见水锈，裂隙不甚发育，2012年补充勘探施工时未见循环液明显漏失现象。

各层灰岩之间均有粉砂岩及砂质泥岩相隔。岩溶裂隙与发育程度不均，富水性受风化溶蚀严重程度控制，一般为弱-中等，2012年补充勘探施工时未见循环液明显漏失现象。据以往资料，侯家岩旧井涌水量在0.12L/s，对矿井充水影响小。

②上段：K3砂岩裂隙含水段，厚度1.73（补5）～14.35m（116），平均8.34m，为本组主要含水层，岩性变化较大，以粗砂岩为主，颗粒组成自上而下渐粗，具裂隙。区域内，单位涌水量0.359L/s.m，富水性中等，水质类型为HCO3-Ca型。据2012年本井田内施工的补1水文孔资料，该孔采用注水试验，注水层位4～9号煤层之间，静止水位标高1042.587m，单位用水量0.00379L/s.m，渗透系数0.000011m/d，富水性弱。

综合以上资料，太原组含水层富水性总体弱～中等，本组含水层为9煤直接充水含水层。

5)奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层

由石灰岩、泥灰岩及钙质泥岩等组成，石灰岩岩溶裂隙较发育，特别是在上覆地层较薄或出露地区。1976年冶金五队在下静游(汾河边)勘查水源时(距本井田15km)，抽水试验单位涌水量4.67～18.9L/s.m，PH值7.4～7.8，矿化度0.316～0.596g/L，水质类型为HCO3?SO4—K?Na?Ca型水，井田内奥灰水位标高在1120.0～1132.8之间，径流方向自井田西北到东南。

2012年7月，井田内施工奥灰水源井1口，水量充沛，单位涌水量16.667L/s.m，水位标高为1129.044m，水质符合生活饮用水标准。区域内，2007年，侯家岩村施工完成奥灰水源井，各水源井参数见下表2-3。

2017年9月施工的BCK01号奥灰长观孔资料，揭露上马家沟组厚度140.62m，含水层以青灰色破碎石灰岩为主，厚度一般为0.65m左右。该组以泥质灰岩、局部夹白云质灰岩为主，视为相对隔水层，但其中所夹白云质灰岩也是含水层之一。据

岩芯鉴定资料，含水层的岩溶形态是以溶孔、溶蚀裂隙为主，局部溶蚀现象较为明显，即构造裂隙在地下水或地表的长期溶蚀作用下发育而成，从而构成井田区奥灰（O2s）主要含水层。

据本次BCK01号奥灰长观孔揭露上马家沟组，钻探井液消耗量略有增大，岩芯有破碎现象。钻孔抽水试验结果，单位涌水量0.258L/s·m，渗透系数30.28m/d，水位标高1126.162m，富水性中等。

根据井田内及周边水文孔及水井资料推测本井田内奥灰水位标高在1120.0～1132.8之间，径流方向自井田西北到东南。井田奥灰水位标高取1129.044m，4号煤层除南部部分区域外、9号煤层底板标高均低于1129.044m，4号煤层大部分区域、9号煤层全区存在带压开采，奥灰岩溶地下水对煤层的开采有一定影响。

根据《煤矿防治水规定》(国家安全生产监督管理总局令第28号)，采用公式T=P/M及P=(H-h)×0.0098(MPa)估算突水系数。式中T-突水系数（MPa/m），P-底板隔水层承受的水头压力（MPa），M-底板隔水层厚度（m），H-奥水位标高(m)，h-隔水层底板标高（m)。本矿奥灰水突水系数估算结果。P水头压力（4号煤层最低底板标高890m，9号煤层最低底板标高820m，对应奥灰岩顶面标高约755m，对应4号煤的水头压力值239.044m水柱=2.34MPa，9号煤的水头压力309.044m水柱＝3.03MPa。

M等效泥岩隔水层厚度（4号煤层约140m，9号煤层70.6m）。

经计算：

4号煤层T突水系数最大为0.0167MPa/m；小于受构造破坏下临界突水系数0.06MPa/m，根据相关规程：井田范围内4号煤层突水危险不大，但在有较大断层或有陷落柱发育的情况下有可能对矿井生产产生危害，在生产过程中加强探查工作。

9号煤层T突水系数最大为0.0429MPa/m。小于受构造破坏下临界突水系数0.06MPa/m，根据相关规程：井田范围内9号煤层带压开采区有突水危险，如有较大断层或有陷落柱发育的情况下有可能对矿井生产产生危害，在生产过程中加强探查工作。

(4)采（老）空水

老空水包括古井、小窑、矿井采空区及废弃老塘的积水等。老空区积水突出具有来势迅猛，破坏性强，危害性大的特点，不及时加强探查，最容易造成透水事故。

据调查，该矿以前采用仓房式采煤方法，煤柱留设较多，对煤炭资源浪费较大，

回采率仅为25%左右，2004年以来随着采煤方法改革，回采工艺不断提高，回采率有了明显提高。

经本次工作调查：4号煤层采空积水区共一处，积水面积约30469m2，积水量约8000m3。9号煤层采空积水区共四处，合计积水面积约19187m2，积水量约12829m3（详见积水量统计表2-4）。

4号煤层采空积水区位于9号煤层采空区导水裂缝带内，对9号煤层开采有影响。

本矿布置9号煤层9204工作面时，对临近采空区进行了探放水工作，矿坑水经过抽排，井田内9号煤层仅在低洼处有少量积水。

由于影响井下积水的因数较多，随着时间的推移，积水情况会有所变化，因此在生产过程中应加强采空区积水监控和探测工作，以防采空区积水影响矿井安全和生产。

采空区积水量统计表表2-4

山西吕梁岚县龙达煤业有限公司的积水调查中，原侯家岩通达煤业有限公司4号煤层采空区无积水，矿井以往采煤方法落后，回采率低。形成的导水裂缝带规模很小。位于本井田西部的原毕家坡煤矿兼并重组前开采9号煤层，在靠近原通达煤业有限公司井田部分采空存有积水，面积约14272m2，积水量约12200m3。

山西大同煤矿集团同安煤业有限公司9号煤层采空区有3处积水，积水面积分别约面积约19547m2、17672m2、47038m2,积水量分别约9552m3、8636m3、22987m3。但距本井田南边界800m，目前对本井田开采无影响。在今后的生产过程中，应经常了解周边矿井的采掘、充水情况，注意隐伏的地质构造。

2、矿井充水通道

前述充水水源能否进入矿井，主要取决于开采煤层及围岩的埋藏条件，以及孔

隙、裂隙和岩溶的发育、连通程度等。主要充水通道有:

(1)导水裂缝带

据2014年8月安徽省煤田地质局第三勘探队提交了《XXXX有限公司（煤矿）矿井水文地质类型划分报告》，本矿矿井充水通道主要为井筒、断层及开采后形成的采空区导水裂缝带，其它因素居次。

4号煤层顶板为砂质泥岩，根据顶板岩性，采用下列经验公式计算导水裂缝带高度：

6.56

.3∑M6.1∑M

100H±+=

H=20﹢10

式中：H—导水裂缝带高度m；

M—煤层厚度m。

4号煤层最大厚度为5.00m，导水裂缝带最大高度为54.72m。

9号煤层顶板为石灰岩，根据顶板岩性，采用下列经验公式计算其导水裂缝带高度：

9.80

.2∑M2.1∑M100H±+=

H=30﹢10

式中：H—导水裂缝带高度m；

M—煤层厚度m。

9号煤层最大厚度为12.22m，导水裂缝带最大高度为114.7m。

由以上计算可知，在井田西部4、9号煤层采空区导水裂缝带可沟通基岩风化裂隙带地下水。9号煤层采空区导水裂缝带可沟通其上覆L1、L2、L3、灰岩裂隙水，K4砂岩裂隙水和4号煤层采空区积水。

(2)导水构造、封闭不良钻孔

包括导水陷落柱、导水断层、导水钻孔（封闭不良钻孔）及岩溶塌陷通道；根据本矿井充水情况，对本区充水有影响的主要通道有导水断层和封闭不良钻孔。

1）导水断层

本井田基本构造形态为倾向向东的单斜构造，在井田中部发育有4条落差大于8m的正断层及多条小断层，断层可能沟通上部风化带、第四系含水层、地表水，成为矿井充水水源。应加强对断层以及隐伏断层的探测与研究，以防构造导通富水

MM

较强的含水层，发生淹矿事故。

2）封闭不良钻孔

当井田内勘探钻孔封孔不合格时，可通过钻孔沟通煤层顶底板含水层，若采掘工程通过封孔不合格的勘探钻孔时，可出现含水层水的入渗和灌入，影响煤层正常开采，甚至出现严重的水灾事故，井田内及周边现有19个钻孔，施工年代已久，尽管以往进行过封孔，但本次工作未收集到封孔资料，故上世纪钻孔均按封闭不良钻孔对待，矿井生产时仍应有所防范，必要时留设保安煤柱，以防透水事故发生。

3、矿井涌（突）水情况

(1)矿井涌（突）水点调查

在建井过程中，共设立了8个井下观测点，其突水量见表2-5。

矿井突水情况一览表表2-5

1)涌（突）水水源

从突水情况看，突水水源为煤层顶底板砂岩裂隙水和储存于井下小断层形成的小的储水空间内的断层水，其特点是刚开始出水时，水量相对较小，再渐增大，一段时间后水量逐渐疏干，砂岩裂隙水在不与其它含水丰富的含水层（组）发生水力联系时，一般水量不大，易于疏干，在正常情况下对矿井生产不会构成大的水患威胁，但隐伏断层或新的导水通道的出现可能会导致水量增大。

2)涌（突）水的通道

在巷道掘进过程中，发现多条0～5m的小断层，受断层影响，围岩裂隙发育，使原生的砂岩裂隙连通，形成导水通道，但其影响范围较小，不会与其它水量丰富的含水层（组）发生联系，从而不会形成大的水患威胁。

3)涌（突）水的形式

由于其储水空间相对较小，水量不大，出水时一般开始时水量相对较小，再渐增大，达到一定量时稳定，后水量减小，直至疏干。

2、矿井突（出）水点处理情况及效果

1)对井筒出水采取了井璧间和壁后注浆。

2)施工了地面长期观测孔，建立建全了矿井长期观测系统。

3)对断层按《煤矿防治水规定》和《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设和压煤开采规程》留设了防隔水煤(岩)柱，当巷道穿过落差较大的断层时提前打钻孔探水。

4、矿井涌水量观测

根据矿井涌水量预测结果，随着煤层开采范围的增大，涌水量有很大的变化，对于目前开采4号煤层，根据近3年矿井涌水量台账（见表2-6），平均涌水量为36.2m3/h，最大涌水量为41.2m3/h。

表2-6矿井涌水量统计表单位：m3/h

3矿井水患分析

根据本矿水文地质条件，结合开采过程中矿井涌(突)水