隆祥水文类型报告6.24

PAGE郑新隆祥（新密）煤业有限公司矿井水文地质类型报告报告提交单位：郑新隆祥（新密）煤业有限公司报告编制单位：郑州祥隆地质工程有限公司报告提交日期：二〇一四年六月郑新隆祥（新密）煤业有限公司矿井水文地质类型报告（2014年06月）提交单位：郑新隆祥（新密）煤业有限公司单位负责：陈国兴技术负责：韩水仓 编制单位：郑州祥隆地质工程有限公司单位负责：刘瑞技术负责：张秋成审核：张保国编制：李建军目录甲：文字TOC\o"1-2"\h\z1绪论 11.1目的和任务 11.2矿井及井田基本情况 11.3位置、交通 21.4地形地貌 41.5气象、水文 41.6地震 51.7矿井排水设施能力现状 52以往地质和水文地质工作评述 72.1资源勘查阶段地质和水文地质工作 72.2矿区地震勘探及其他物探工作 72.3建井、生产时期地质和水文地质工作评述 83地质概况 103.1地层 103.2煤层 123.3构造 133.4岩浆岩 134区域水文地质 144.1区域水文地质概况 144.2地下水的补给、径流、排泄 165矿井水文地质 175.1井田边界及水力性质 175.2含水层 175.3隔水层 185.4矿井充水条件 195.5井田及周边地区老窑水分布状况 215.6矿井充水状况 226矿井开采受水害影响程度及防治水工作难易程度评价 236.1矿井受水害影响程度 236.2防治水工作难易程度 247矿井水文地质类型及防治水工作建议 277.1矿井水文地质类型划分 277.2防治水工作建议 27乙：附图1．郑新隆祥（新密）煤业有限公司矿井综合水文地质图2．郑新隆祥（新密）煤业有限公司二1煤层矿井充水性图3．郑新隆祥（新密）煤业有限公司矿井综合水文地质柱状图4．郑新隆祥（新密）煤业有限公司A-B线水文地质剖面图5．郑新隆祥（新密）煤业有限公司矿井涌水量与相关因素动态曲线图丙：附件郑新隆祥（新密）煤业有限公司采矿许可证（复印件）2．郑州祥隆地质工程有限公司地质勘查资质证书（复印件）PAGE11.1目的和任务郑新隆祥（新密）煤业有限公司（以下简称隆祥煤业）于2010年12月委托郑州祥隆地质工程有限公司编制了《郑新隆祥（新密）煤业有限公司矿井水文地质类型报告》，确定隆祥煤业水文地质类型为中等。到2013年12月原水文类型报告编制将满三年，根据《煤矿防治水规定》要求矿井水文地质类型应重新进行确定。因此隆祥煤业特委托郑州祥隆地质工程有限公司对其近年来的水文地质情况进行分析研究，重新编写水文地质类型划分报告。依据矿方要求和水文地质工作的有关规程、规定，确定本次工作任务为：a）收集矿井最新的水文地质及采掘资料，对水文地质资料重新进行分析研究，总结成果，编写水文地质类型划分报告；b）确定矿井水文地质类型，对矿井水文地质条件进行预分析与评价；c）对矿井今后的防治水工作及防治水措施，提出建议。资料依据：a）2010年12月郑州祥隆地质工程有限公司编制的《郑新隆祥（新密）煤业有限公司矿井水文地质类型报告》；b）2011年12月新密市青屏矿业技术服务有限公司编制的《郑新隆祥（新密）煤业有限公司2011年度资源储量动态检测报告》c）2013年11月河南省煤田地质局物探测量队编制的《郑新隆祥（新密）煤业瞬变电磁勘探报告》d）隆祥煤业最新的采掘工程资料；e）《煤矿防治水规定》及《煤矿防治水规定释义》。资料截止日期：2014年06月1.2矿井及井田基本情况郑新隆祥（新密）煤业有限公司位于位于新密市来集镇巩楼村，原名为新密市来集镇陈沟村街北煤矿，由原新密市来集镇陈沟村街北煤矿和新密市来集镇巩楼村兴隆煤矿整合而成。整合前，两矿情况如下：①来集镇陈沟村街北煤矿：为集体企业，1999年6月建成投产，开采二1煤层。矿井设计生产能力为1万吨/年，2003年进行改扩建后生产能力为6万吨/年。采煤方法为走向长臂式，采用单水平上下山开采。开采煤层标高为+175～+85m，煤厚3.5～8.6m，一般4～5m。矿井正常涌水量为15m3/h，最大涌水量为30m3/h。②来集镇巩楼村兴隆煤矿：为集体企业，2001年7月建成投产，开采二1煤层。矿井设计生产能力为6万吨/年，实际生产能力不足6万吨/年。采煤方法为走向长臂式，采用单水平上下山开采。开采煤层标高为+190～±0m，煤厚2.0～7.8m，一般3～4.5m。矿井正常涌水量为10m3/h，最大涌水量为25m3/h。2006年4月本矿进行技术改造初步设计，整合后设计生产能力为15万吨/年，矿名改为郑新隆祥（新密）煤业有限公司。2010年11换发了新采矿许可证（证号：C4100002010111120080402），有效期限为2010年11月至2017年6月。限采二1煤层，生产规模为15万吨/年，开采标高为+200～±0m。本矿为复采矿井，目前的保有资源储量均为探明的资源储量。现今矿井采用立井单水平上山开拓全井田，采用走向长臂后退式一次采全高采煤方法，全部垮落法管理顶板，主、副井进风，风井回风的中央分列式通风方式，矿井设计正常涌水量为40m3/h，最大涌水量为50m3/h。目前矿井实际正常涌水量为14.4m3/h，最大涌水量为22.4m3/h。1.3位置、交通1.3.1位置、范围本区位于河南省中部，其中心与113°25′13″113°27′04″34°29′45″34°30′18″井田西部及西南部与新密市建欣煤矿相邻，西北部与原杨家洼煤矿为邻，东部与裴沟煤矿为邻，南部与郑煤集团裴沟煤矿14井有限公司以F22断层分界，北部以二1煤+180m煤层底板等高线为界。东西走向长约2820m，南北倾向宽150～620m，面积约1.0387km2。矿区确切范围由2010年河南省国土资源厅批准的采矿许可证（证号C4100002010111120080402）核准的20个拐点坐标圈定的范围为准，见表1-1。表1-1采矿许可证范围井田边界坐标一览表（1954北京坐标系）点号X坐标Y坐标点号X坐标Y坐标13819310384467801138198903844960023819310384475651238197403844960033819666384475651338196383844930043819666384478571438195053844885053819790384482501538193203844825063819790384488501638192553844803073819850384488501738191523844780083819850384490341838190783844767593819800384490361938188903844720010381980038449300203818890384467801954北京坐标系1.3.2交通本区及其附近的公路、铁路发达，中心东距京广铁路新郑车站约32km，裴沟煤矿铁路专用线和新密铁路支线、郑州煤炭工业集团宋（寨）～大（冶）铁路专用线相连，登(封)～杞(县)地方小铁路在矿区南约6km处经过。矿区东距（北）京～珠（海）高速公路和107国道分别35、25km，北距郑（州）～密（县）（S316）公路3km；密（县）～杞（县）（S321）公路在矿区东北部与郑（州）～密（县）（S316）公路相交；南距密（县）～新（郑市）（S323）公路11km；乡间公路纵横交织，交通十分方便，如图1-1所示。图1-1隆祥煤业交通位置图1.4地形地貌本区地表属丘陵地形，总体表现为东高西低，北高南低。矿区内地势较为平坦，小型冲沟发育，地面高程+189.5～+241.49m，最大相对高差51.99m。主、副井井口标高分别为+236m、+242m。1.5气象、水文1.5.1气象本区属暖温带大陆性季风气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷干旱。据密县气象站记载：该区历年平均降雨量在397.7～973.0mm，平均624.35mm，日最大降雨量103.5mm，降雨多集中在每年的七、八、九三个月；平均年蒸发量为2086.3mm；年平均气温14.3℃，最高41.3℃，最低-11.8℃；最大积雪深度20cm，最大冻土带深度18cm；最大风速为22m/s，夏季多南风，冬季多西北风。1.5.2水文本区属淮河流域淮河水系，地表无常年性河流，只有小型季节性雨源型冲沟，平时干涸无水，雨时有短暂水流，雨季地表降雨多顺冲沟流走，雨后即干，据调查资料，该煤矿附近历史最高洪水位低于本矿区井筒标高，对本矿开采二1煤层影响不大。1.6地震根据国家质量技术监督局发布的“中华人民共和国国家标准GB18306—2001《中国地震动参数区划图》，郑州及周边地区地震动峰值加速度为0.10g，对应的地震基本烈度为Ⅶ度，其地震设防应为Ⅶ。据河南省地震局资料，在明、清时期，登封市、新密市发生过五次地震，烈度不清。1974～1975年有过两次二级以上地震，烈度5～6度，震级最大2.8级。发生于1992年1月14日的一次地震烈度最强，登封市和禹州市之间为4.7级，据记载“强烈有感，少数房屋有瓦片掉落现象”，但未造成重大经济损失。2008年5月12日四川汶川地震新密地区有震感，因此在生产建设中应考虑地震波及的因素。1.7矿井排水设施能力现状1.7.1排水设施本矿采取二级排水系统，即工作面涌水由12062A1采面水仓输送至中央泵房，再由中央泵房排出地面。据矿方2014年4月提供的主排水系统水泵联合试运转报告，中央泵房和水仓一起布置在主立井一侧，设有内外环水仓，水仓总容量为1126m3。在井底主排水泵房安装MD155-30×9型水泵3台，一用一备一检修，额定排水能力为155m3/h。沿主井井筒敷设Φ159×4.5mm型排水管路2趟，1趟工作，1趟备用，长度均为350m，排水高度均为232m。地面变电所至中央变电所敷设电缆二趟，型号MYJV42-6-3×70-350m。1.7.2排水能力校验据矿方提供资料，本矿设计正常涌水量为40m3/h，设计最大涌水量为50m3/h。本矿井实际正常涌水量为14.4m3/h，小于矿井设计正常涌水量，最大涌水量为22.4m3/h，小于矿井设计最大涌水量。各指标能力检测取正常涌水量40m3/h，最大涌水量50m3/h。根据2014年4月18日进行的主排水系统水泵联合试运转报告，工作泵的实际排水能力为125m3/h，备用泵实际排水能力为128m3/h：（1）水泵排水能力：正常涌水时：20h排水量=1台×125m3/h×20h＝2500m3＞24h正常涌水量40m3/h×24h＝960m3。最大涌水时：20h排水量=（1台×125m3/h+1台×128m3/h）×20h＝5060m3＞24h最大涌水量50m3/h×24h＝1200m3。（2）排水管路能力：工作排水管路排水能力为239m3/h（实际测试最大流量）：正常涌水时：239×20=4780m3>24h正常涌水量960m3全部管路排水能力为356m³/h（实际测试最大流量）：最大涌水时：356×20=7120m3>24h最大涌水量1200m3（3）水仓容量：水仓总容积1126m3＞矿井8h正常涌水量40m3/h×8h＝320m3。（4）供电能力：配电设备能力与工作、备用和检修水泵的能力相匹配，能够保证全部水泵同时运转，符合《煤矿安全规程》第二百七十八条之规定（三）条：配电设备应同工作、备用以及检修水泵相适应，并能够同时开动工作和备用水泵。1.7.3结论综上所述，根据上述试验计算结果，水仓容量、水泵及排水管路能力、供电线路能力等各项指标均能满足矿井目前排水能力需要，符合《煤矿防治水规定》。2以往地质和水文地质工作评述2.1资源勘查阶段地质和水文地质工作本区为新密市扬家洼煤矿的一部分，其地质勘查、开采史可追索到一百五十年以前，对此，外国人李希霍芬、新常福做过调查。自孙建初先生1933年起，到1988年9月先后有多名地质工作者和多家地勘单位在矿区进行勘查，为矿区建设提供了宝贵的地质资料。（1）1933年孙建初先生对较大范围（包括矿区）内进行过调查，在“地质汇报24号”发表了《河南禹县、密县煤田地质》。其认为矿区及其西部的石炭系一1煤层为无烟煤，上、下石盒子组煤层可以作为锅炉用煤。（2）456队于1954年在新密煤田（包括矿区）作了详细的工作，对区域构造、含煤地层、煤层及煤质变化规律等方面下了较为确切的结论；认为“孙建初先生对新密煤田的地质储量估计过于保守，降低了新密煤田的开发价值”。（3）中南煤田地质局128队于1964年在矿区进行过地质勘查，并提交《新密煤田来集矿区杨家洼井田精查（最终）地质报告》（包括矿区）。（4）郑煤集团裴沟煤矿总工程师室于1996年11月编制了《新密市来集乡陈沟东矿矿产储量地质报告》（原陈沟村街北煤矿），提交资源储量47.02×104t。河南省矿产储量委员会于1996年12月3日以“豫储证字（1996）102号”文予以通过。（5）郑煤集团裴沟煤矿总工程师室于1997年6月编制了《新密市来集镇巩楼村兴隆煤矿矿产储量地质报告》，提交资源储量18.6×104t。河南省矿产储量委员会以“豫储证字（1997）114号”文予以通过。2.2矿区地震勘探及其他物探工作本矿未进行过地震勘探工作，2007年11月河南省煤田地质局物探测量队矿井物探勘察院在隆祥煤业指定区域进行了电法勘探工作，2008年1月，河南省煤田地质局物探测量队矿井物探勘察院提交了《新密市隆祥煤矿有限公司物探工作报告》。测区范围在矿区南部，西起司沟，东至大白杨树沟，东西长约1500m。南起F22断层以南约100m一线，北至缓冲背斜一线，南北宽约400m，控制面积约0.6km2。物探结果为：①查明了测区内二1煤层顶、底板的富水性。②查明了测区南部的F22断层的位置及F22断层具有较强的导、富水性。2013年9月河南省煤田地质局物探测量队针对隆祥煤业勘探区内采空积水异常区以及二1煤层顶底板富水异常区的分布情况进行探查，于2013年11月完成了资料解释和报告编制工作并提交了《郑新隆祥（新密）煤业有限公司瞬变电磁勘探报告》。本次瞬变电磁勘探完成了以下地质任务：①探查了本次勘探区内二1煤层顶板主要富水异常区分布情况，共划分含水层富水异常区6个。②探查了本次勘探区内二1煤层底板主要富水异常区分布情况，共划分含水层富水异常区5个。③探查了本次勘探区内二1煤层采空积水异常区分布情况，共划分采空积水异常区6个。2.3建井、生产时期地质和水文地质工作评述矿井生产期间，在做好采区、采面、巷道掘进和回采等说明书的编制、地质及水文地质编录，煤层、构造、水文探测及预测和预报等工作的同时，根据矿井生产、安全及建设的实际需要，为查明煤层赋存特征、确定构造位置及水文地质条件，制定和实施了相应的地质及水害防治技术措施，在保障矿井安全生产方面起到了积极有效作用。（1）2005年11月，郑煤集团地质勘探工程公司编制了《河南省新密市来集镇陈沟村街北煤矿煤炭资源储量核查报告》，经省资源储量评审中心评审通过，于2006年4月20日，河南省国土资源厅下达《关于《河南省新密市来集镇陈沟村街北煤矿煤炭资源储量核查报告》矿产资源储量评审备案证明》，批准核查区内二1煤层资源储量671万吨。其中，动用储量232万吨，保有各类资源储量439万吨。（2）2009年7月河南地质矿产勘查开发局第二地质队提交了《新密市隆祥煤矿有限公司水文地质调查报告》。确定矿床水文地质勘探类型为第三类第二亚类第二型，即以底板岩溶孔隙直接充水为主、水文地质条件中等的矿床。（3）2010年12月，郑州祥隆地质工程有限公司编制了《郑新隆祥（新密）煤业有限公司矿井水文地质类型报告》。确定本矿水文地质类型为中等。（4）2011年12月，新密市青屏矿业技术服务有限公司编制了《郑新隆祥（新密）煤业有限公司2011年度资源储量动态检测报告》。截止2011年12月，该矿查明二1煤资源储量671.7万吨，已回采动用247.08万吨，保有资源储量424.62万吨。本矿2012年3月停产，至今仍未开采，2012年第一季度未做动态检测报告，第一季度回采动用3万吨。（5）本矿井水文地质工作主要围绕疏排采空区积水上，本矿自2011年在开采过程中对12022、12062、12062A1工作面采空区积水共进行18次探放水工作，经钻探探查该区并不存在老空积水情况，解除了矿井突水威胁，为采掘活动的安全提供了佐证，同时也为矿井防治水工作积累了经验。（6）开采过程中严格按照“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则进行对矿井安全生产有威胁水源的防治工作，并加强探放水工作。3地质概况3.1地层据钻孔揭露本矿区发育的地层有：奥陶系中统马家沟组（O2m）、石炭系上统本溪组（C2b）及太原组（C2t）、二叠系下统山西组（P1s）和下石盒子组（P1x）、第四系（Q）。现由老到新分别叙述如下：（1）奥陶系中统马家沟组（O2m）厚40.64～60.85m，平均54.82m，与下伏寒武系呈平行不整合接触。下部为灰、灰绿及深灰色泥岩、钙质泥岩和砂质泥岩夹薄层泥灰岩，具水平层理及微波状层理。上部为灰、深灰色厚层状石灰岩，含黄铁矿结核，具锯齿状缝合线，致密、性脆质纯。（2）石炭系（C）包括上统本溪组（C2b）和太原组（C2t），厚61.43～134.80m、平均84.46m，与下伏奥陶系呈平行不整合接触。①本溪组（C2b）：自奥陶系石灰岩顶到一1煤层底，受沉积基底凹凸不平控制、厚度变化大，厚2.49～35.56m，平均7.00m。为浅灰色、紫红色铝质泥岩、铝土岩，具鲕状、豆状结构，含黄铁矿结核，风化后成赤铁矿、褐铁矿（山西式铁矿层），呈透镜状、极不稳定。局部夹细～中粒长石石英砂岩。②太原组（C2t）：自一1煤层底至L9石灰岩顶，厚51.00～105.68m，平均72.00m，和下伏本溪组呈整合接触。含煤九层，根据其岩性组合特点，由下而上分为下部灰岩段、中部砂泥岩段和上部灰岩段：下部灰岩段：自一1煤层底至L4灰岩顶，厚19.42～38.67m，平均22.00m。由L1～L4四层深灰色隐晶质灰岩、砂质泥岩、细砂粒岩及一1、一2、一3、一4煤组成。L1～L4灰岩全区发育，较稳定，常合并为1～2层，平均总厚14.76m，含燧石结核，并富含海百合茎和假希瓦格蜓化石，可作为本组的重要标志层。各石灰岩之下发育薄煤层，其中一1煤较稳定，局部可采。中部砂泥岩段：自L4灰岩顶至L7灰岩底，厚20.37～42.83m，平均32.00m。由灰色～深灰色泥岩、砂质泥岩、细～中粒砂岩、L5～L6灰岩及一５～一7薄煤层组成。中、下部为灰～深灰、细～中粒砂岩（胡氏砂岩），厚1.62～34.48m，平均22.00m，分选中等，局部含砾石；为次圆～圆状，具波状层理，韵律明显，向下变细，发育黄铁矿结核，具较多的白云母片，全区发育，比较稳定。上部灰岩段：自L7灰岩底至L9石灰岩顶，厚6.81～42.61m，平均18.00m。由深灰色隐晶质灰岩、泥岩、砂质泥岩、细粒石英砂岩及两层不稳定煤层组成，发育L7、L8、L9三层石灰岩，含燧石结核和动物化石。其中L7全井田稳定，厚1.33～12.44m，平均6.79m。L8、L9石灰岩之下各发育一层煤，不可采。（3）二叠系（P）下起L9石灰岩顶，上止基岩顶，由下统山西组和下石盒子组组成，平均厚365.50m，与下伏太原组整合接触。①山西组（P1s）：下起L9石灰岩顶，上止砂锅窑砂岩（SSh）底，厚57.49～83.69m，平均69.56m。由浅灰色～深灰色砂质泥岩、细～中粒砂岩、粉砂岩组成，含2层煤（二1、二5），二1煤层为大部可采，根据其岩性组合特征，自下而上分为四段：二1煤段：自山西组底至大占砂岩底，厚7.89～17.02m，平均13.70m。下部为中细粒岩屑石英砂岩（北岔口砂岩），其上为深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩。上部为二1煤层，其直接顶板为泥岩、砂质泥岩。大占砂岩段：自大占砂岩底至香炭砂岩底，厚18.45～31.56m，平均26.83m。下部为大占砂岩，厚度变化大，为1.89～18.92m，平均9.51m，为灰白～灰色中细粒岩屑长石石英砂岩，层面含大量白云母片、炭屑及泥质包体，分选好，次圆状，具波状层理或平行层理，钙质胶结。该砂岩层位稳定，标志明显，是良好的标志层。上部为深灰色砂质泥岩、泥岩，富含植物化石碎屑。香炭砂岩段：自香炭砂岩底至冯家沟砂岩底，厚4.62～30.32m，平均11.46m。下部香炭砂岩厚度变化大，为暗灰色中细粒长石石英砂岩，层面含较多白云母、菱铁质结核、泥质团块和泥质包体，硅质胶结。该砂岩常分叉为两个分层或相变为砂质泥岩，为辅助标志层。上部为深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩。小紫泥岩段：位于本组顶部，厚5.29～30.32m，平均17.57m。下部为灰色含铝质及铝土质泥岩（俗称“小紫泥岩”），具紫红色斑块或暗斑，富含菱铁质小鲕粒；上部为灰色砂质泥岩，夹薄层细粒砂岩或粉砂岩，局部为二5煤煤线，含丰富的植物化石。②下石盒子组（P1x）：下起砂锅窑砂岩（SSh）底，上止田家沟砂岩（St）底，根据其岩性组合特征，分为三、四、五、六煤段。含煤八层，厚215.50～325.94m，平均295.94m。由于风化剥蚀作用，本组地层保留不全，与下伏山西组整合接触。（4）第四系（Q）厚10～40.00m，平均16.72m，覆盖于各时代地层之上。底部为粒度不等的石英岩卵石，下部为流沙及砂质粘土，上部为黄土层；河床及两侧为砂质粘土夹河卵石。3.2煤层3.2.1含煤性本区含煤地层为石炭系上统太原组、二叠系下统山西组和下石盒子组，总厚m，含煤19层，煤层总厚9.54m，含煤系数2.18％。太原组含煤9层，其中一1煤层为局部可采煤层；山西组为主要含煤地层，发育二1、二5等二煤层，下部二1煤层为全区可采煤层，其余煤层均不可采；下石盒子组含煤八层，均不可采。本区可采煤层总厚5.55m，可采煤层含煤系数为1.27%。3.2.2可采煤层（1）二1煤层位于山西组下部，上距砂锅窑砂岩平均60.19m，下距L9石灰岩平均6.00m。二1煤煤层底板标高为±0～+200m，埋藏深度为40.00～220.00m。煤层层位稳定，为0.81m～12.44m，平均4.28m。二1煤层可采性指数1，煤厚变化均方差3.17，变异系数74%。可采区内煤厚变化有一定规律，在一定范围内煤层相对较稳定，整体来说属全区可采较稳定煤层。煤层结构较简单，大部分不含夹矸，局部含1层夹矸，夹矸厚0.10～0.66m，以炭质泥岩为主、次为泥岩，局部地段煤层中含泥质包体。煤层直接顶板砂质泥岩、泥岩，老顶为中粗粒砂岩（俗称“大占砂岩”），厚1.89～18.92m，平均9.51m；大部分底板为砂质泥岩、泥岩夹细粒砂岩。（2）一1煤层位于太原组底部，上距二1煤平均80.19m，下距奥陶系灰岩平均9.00m。煤层层位稳定，厚度变化较大，厚0～2.47m，平均1.27m，为局部可采之薄煤层。煤层结构较简单，不含夹矸。煤层直接顶板为L1-3灰岩，厚4.53～15.74m，平均11.46m，局部地段有伪顶。底板为铝质泥岩或黑色泥岩，层位稳定、厚度变化大。（3）煤质二1煤属低灰、特低硫、低磷、高发热量、中等热稳定性粉状贫煤，可作动力用煤或民用燃料。3.3构造本区位于新密复式向斜构造北翼。总体构造形态为走向近EW，倾向S～SE，倾角22～24°的单斜构造。F22断层从矿区南部边界外通过。原核查报告中在矿区中部有一F22支断层，后经矿方核实，无该断层。F22断层：为一区域性正断层，从矿区南部边界外通过。延伸方向为SW～NE，区域延伸长度大于13.0km。倾向NW，倾角65°，落差170m。该断层区域控制程度较高。综合评定本区地质构造复杂程度属中等类型。（见图3-1）图3-1隆祥煤业构造纲要图3.4岩浆岩井田内无岩浆岩发育。4区域水文地质4.1区域水文地质概况新密煤田水文地质单元南起风后岭背斜，北至荥巩背斜，西部边界至五指岭自然分水岭，东部为华北平原的一部分，基本构造形态呈一近东西向的复式倾伏向斜。煤田北部的嵩山背斜轴部、南部的风后岭背斜轴部和西部的五指岭背斜轴部形成的地表水分水岭为区域上的分水岭。煤田西北部的寒武、奥陶、石炭系碳酸盐岩组成的低山区，因断裂密集，岩溶裂隙发育，有利于大气降水的渗入，成为岩溶裂隙地下水的补给区；西部及北部二叠系砂岩组成的近东西向丘陵、垅岗，因砂岩和泥岩在垂向上相间分布，裂隙多被泥质充填，利于形成地表径流而不利于大气降水对地下水的补给；东部为华北平原，地势平坦，地表多由砂土、亚砂土组成，对地表水和大气降水的入渗较为有利；中部坳陷盆地中由第四系黄土及上第三系泥灰岩、砂岩、泥岩组成，地形起伏较大，一般有利于地表水的径流。新密煤田属华北板块嵩箕构造区嵩箕断隆，东西向发育的断裂、褶曲，对煤田内地下水的赋存与排泄起着控制作用。如东西向的高角度正断层不仅切断了含水层的连续性，使断层上盘的煤系地层与下盘岩溶裂隙含水层直接接触，同时造成东西向地下水联系密切，使水文地质条件复杂化：背斜构造的轴部多为地下水次级分水岭；在其倾没端与北北东向断层交会处，地下水多以泉群形式溢出地表。据以往调查资料分析，超化以西地段，双洎河流经石炭纪（系）、奥陶纪（系）地层（灰岩岩溶区）时，地表水补给地下水，超化以东地段，地下水补给地表水。新密煤田内，以近东西向的大隗镇断层为界将煤田划分两个水文地质亚区，即大隗镇断层以北为嵩箕背斜南翼单斜及断裂构造水文地质亚区（该亚区存在地下热水）和新密～新郑褶皱断裂水文地质亚区。隆祥煤业位于嵩箕背斜南翼单斜及断裂构造水文地质亚区的中部、地下水的径流区内（见图4-1）。4.2地下水的补给、径流、排泄PAGE305矿井水文地质5.1井田边界及水力性质矿区东、西部为人为边界。南部为F22正断层，富水及导水性均较强，为一导水断层。北部为煤层露头，易接受大气降水的补给。地下水由西向东径流。5.2含水层根据地层时代、岩性及富水程度，含水层由新到老分述如下：（1）第四系砂、砾石孔隙含水层上部为黄色亚粘土夹棕色亚粘土，下部为卵石层，卵石直径为2～10cm，大者为20～30cm，主要为金斗山砂岩、平顶山砂岩的砾石，分选性差，次棱角状，松散孔隙发育，含孔隙潜水，赋水性强，钻孔单位涌水量0.02L/s.m，渗透系数0.1659m/d，水化学类型为HCO3-Ca·Mg·Na型，矿化度为0.30g/L。（2）二1煤顶板砂岩孔隙裂隙含水层系指二1煤以上100m范围内灰白色中粒或粗粒砂岩，为二1煤层顶板直接充水含水层，砂岩一般厚4.20～15.60m，含水不均匀。据邻矿裴沟煤矿以往钻孔抽水试验资料，钻孔单位涌水量0.00033～0.0998L/s·m，渗透系数0.0012～0.3832m/d，水位标高+157.85～+169.61m，水化学类型为HCO3-Ca·Mg型，矿化度0.332～0.47g/L。为弱富水性裂隙承压水含水层，正常情况下对开采二1煤层影响不大。（3）太原组上段灰岩岩溶裂隙含水层为二1煤底板直接充水含水层，由L7～L9三层灰～深灰色中厚层状灰岩组成，岩溶裂隙发育极不均一。由于深部裴沟煤矿开采采用疏干降压的方法，对L7-8灰岩含水层水位标高现已疏干至-200m水平，钻孔单位涌水量为0.0956～0.3077L/s.m，渗透系数为1.163～3.635m/d，水化学类型为HCO3-Mg·Ca型。（4）太原组下段灰岩岩溶裂隙含水层由L1～L4四层灰岩组成，为深灰色中厚～厚层状、隐晶质结构，岩溶裂隙发育、赋水性强，钻孔涌漏水现象明显、多集中在L1-2石灰岩附近，涌漏失量为0.90～54.00t/h，钻孔单位涌水量为0.40L/s.m，渗透系数2.4715m/d，水化学类型为HCO3-Mg·Ca型，矿化度为0.351g/L。（5）奥陶系中统马家沟组灰岩岩溶裂隙含水层为灰白色、浅灰色厚层状隐晶质灰岩，钻孔涌漏失水量为0.45～0.67t/h；岩溶裂隙发育，但不均一，富水性强、导水性好。钻孔单位涌水量为0.1341L/s.m，渗透系数为0.4218m/d，水化学类型为HCO3-Mg·Ca型，矿化度为0.391～0.333g/L。据邻矿裴沟煤矿目前奥灰水水位资料，水位标高为+73.53m。5.3隔水层（1）二叠系砂泥岩隔水层系指二1煤上100m起到上部基岩剥蚀面的二叠系下石盒子组，主要包括泥岩、砂质泥岩、细粒砂岩、粉砂岩等，其间夹有数层中、粗粒砂岩含水层，但被隔水层阻隔，水力联系较差，总体上表现为隔水性，能有效阻隔地表水、浅层地下水进入矿井。（2）二1煤底板隔水层系指二1煤底至L9顶的泥岩、砂质泥岩、细砂岩、粉砂岩等为主的隔水层，一般6m。该层一般起不到隔水作用。（3）太原组中部砂泥岩隔水层系指L4～L7之间的泥岩、砂质泥岩、细砂岩、粉砂岩等，厚20.37～42.83m，平均32.00m。该层位于太原组上、下段灰岩高承压水头含水层组之间，隔水性能良好。（4）本溪组铝质泥岩隔水层位于奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层之上，为灰白色铝质泥岩、深灰色炭质泥岩和泥岩，结构致密，裂隙不发育，厚2.49～35.56m，平均7.00m。隔水性能良好，但在变薄处或断层破碎带部位隔水性能差，起不到隔水效果。5.4矿井充水条件5.4.1充水水源（1）大气降水及地表水本区大气降水多集中在7～9月份，其降雨量占全年的70%左右，大气降水对地表水、地下水均具有补给作用。本区属淮河水系，以丘陵及岗地为主，区内地表无大的水体发育，大气降水除少数消耗于蒸发、其余汇入双洎河。因开采形成的导水裂缝可发育至第四系水含层，甚至通达地表，致使大气降水及地表水通过裂缝渗入到矿坑，从而导致矿井涌水增大，对矿井安全生产产生一定影响。（2）地下水①二1煤层顶板砂岩裂隙水：系指本矿二1煤层之上基岩范围内所含的砂岩裂隙水，因其砂岩含水层单层厚度小，补给条件差，富水性较弱。在矿井生产过程中主要表现为淋、滴水现象，水量较小，说明该含水层富水性差，生产中易被疏放，一般情况下对矿井构不成水害威胁。②太原组上段灰岩岩溶裂隙水：为矿井直接充水水源，富水性中等，但不均一，相邻裴沟煤矿已疏放至﹣200m水平，对矿井开采影响不大。③太原组下段灰岩岩溶裂隙水：为二1煤底板间接充水含水层，含水量丰富，但不均一。④奥陶系灰岩岩溶裂隙水：为二1煤底板间接充水含水层，水量大、来势猛，但由于距二1煤层较远，一般不会给矿井生产带来影响。遇断层或隔水层薄弱带时，与上部含水层产生水力联系，向矿井充水。本区大的断裂构造不多，只有矿区南部边界外的F22断层，但随着开采深度的增加或靠近南部断层附近采掘的过程中，矿井涌水会相应增大，应予以重视。（3）老窑水本矿开采历史悠久，煤层浅部老窑普遍，浅部存在大面积采空区，老空区通过裂隙带不断接受上部充水水源补给，对矿井生产有一定影响，在接近采空区采掘时易发生老空突水，应加强老空水的探放工作。5.4.2充水通道（1）采动裂隙导水通道煤层采空后，不但将形成顶板冒落、裂隙带，使矿井顶板淋水量增加，而且当底板隔水层厚度较薄、自身强度较底时，会引起底鼓现象，引起底板突水。特别是在裂隙发育处，随着开采深度的增加，底板隔水层承受的水压增大，突水发生的可能性会增大。（2）断裂构造导水通道井田内有F22正断层横穿本矿区南部，落差80～170m，由于断裂构造破坏了地层的连续性，弱化了隔水层的隔水性能，成为煤层顶/底板直接充水含水层的充水通道，也使煤层上下各含水层产生了一定的水力联系。因此，在采掘过程中，当接近断层时，应打超前探放水钻孔，先探后掘，并留设足够的防水保安煤柱。（3）封闭不良钻孔作为人为通道，封闭不良的钻孔可能会沟通矿坑和含水层的水力联系，给矿井生产带来不利影响。井田范围内分布的钻孔，据勘探报告，封孔质量较可靠，无封闭不良钻孔，矿井在采掘生产过程中，尚未发现因钻孔导致的透水事故，因此可排除其导水性。（4）废弃井筒本井田内存在废弃的井筒（王炎鹏煤矿主副井，陈水亭煤矿主副井及街北煤矿主副井、风井），井口已充填，恢复地貌。在接近上述废弃的井筒开采时，要注意观测，必要时采取相应措施。井田的西北部原杨家洼斜井井口地面设施还在，当地居民在井口处接搭建有建筑物，有人居住，并且井口位置较高，正常情况下不会出现大气降水涌入井下，造成威胁。表5-1井田废弃井筒坐标一览表煤矿井筒X坐标Y坐标目前情况王炎鹏煤矿主井38448107.723819387.16井口已充填副井38448084.923819435.23井口已充填陈水亭煤矿主井38448330.053819359.09井口已充填副井38448373.013819459.03井口已充填街北煤矿主井38449193.783819620.60井口已充填副井38449199.443819676.99井口已充填风井38449290.023819713.57井口已充填原杨家洼煤矿主斜井384470383819402井口已充填副斜井384470653819426井口已充填5.5井田及周边地区老窑水分布状况5.5.1井田内老空水分布情况本矿为复采煤矿，井田范围内及周边地区以往老空区较多，可能存在老空积水，据2013年11月的《郑新隆祥（新密）煤业有限公司瞬变电磁勘探报告》，勘探区内二1煤层采空积水异常区分布情况，共划分采空积水异常区6个，初步估算B1积水区积水面积约为1325.17m2，积水量约为5194.44m3，B2积水区积水面积约为1248.64m2，积水量约为4969.23m3，B3积水区积水面积约为15196.53m2，积水量约为13562.11m3，B4积水区积水面积约为16445.15m2，积水量约为38511.16m3，B5积水区积水面积约为8756.62m2，积水量约为19720.37m3，B6积水区积水面积约为13506.00m2，积水量约为33376.33m3。生产中应坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，加强对老空水的探放。5.4.2井田周边老空水分布情况井田西部及西南部与郑新建欣煤矿相邻，老空区积水位置、范围、积水量均已基本查明；南部与郑煤集团裴沟煤矿14井有限公司以F22断层分界，郑煤集团裴沟煤矿14井有限公司目前矿井的出水点主要为井筒淋水，老空区积水位置、范围、积水量已基本查明；东部与裴沟煤矿为邻，矿井正常涌水量为1330m3/h，最大涌水量1513m3/h，老空区积水位置、范围、积水量已基本查明。（详见5-1隆祥煤业四邻关系图）图5-1隆祥煤业四邻关系图5.6矿井充水状况（1）矿井涌水由表5-2分析，本矿矿井涌水量受季节变化较明显，每年的7～9月份矿井涌水量有明显增大的趋势。据矿方资料，目前矿井涌水量主要来源于顶板淋水。在2010～2014年间，矿井正常涌水量为14.4m3/h，最大涌水量为22.4m3/h。表5-2矿井涌水量台帐年度矿井涌水量（m3/h）123456789101112平均201012.011.712.915.915.215.617.518.721.622.416.214.816.220118.36.59.110.29.813.515.314.1169.67.98.610.6201210.39.69.08.711.610.712.614.715.810.311.69.811.220131918.618.518.517.517.417151515171817.22014171617.51716.9平均14.4（2）矿井突水据隆祥煤业井下突水点台帐，矿井近三年以来，无井下突水点。6矿井开采受水害影响程度及防治水工作难易程度评价6.1矿井受水害影响程度6.1.1大气降水与地表水本矿二1煤层埋藏较浅，埋深为40m～220m，依据煤层采后垮落带与导水裂缝带发育高度计算公式：式中：Hc—垮落带最大高度（m）；Hf—导水裂缝带（包括垮落带）最大高度（m）；M—采厚（m）；n—分层层数。根据二1煤层厚度（最大12.44m，平均4.28m）与分层层数（n取2），代入上述公式，计算得出，Hc为17.12～49.76m，Hf为46.25～124.72m。依据计算结果，在二1煤层埋藏深度小于124.72m的部分地段，开采形成的导水裂缝可发育至第四系水含层，甚至通达地表，致使第四系含水层水、大气降水及地表水通过裂缝渗入到矿坑，从而导致矿井涌水增大，影响矿井安全生产，生产中应做好地面和汛期的疏排水工作。6.1.2地下水（1）二1煤顶板砂岩孔隙裂隙水系指二1煤以上100m范围内灰白色中粒或粗粒砂岩，砂岩一般厚4.20～15.60m，含水不均匀。据邻矿裴沟煤矿以往钻孔抽水试验资料，钻孔单位涌水量0.00033～0.0998L/s·m，渗透系数0.0012～0.3832m/d。为二1煤层顶板直接充水含水层，含水层富水性弱，含水不均匀，正常情况下对开采二1煤层影响不大。（2）底板L7-8灰岩水太原组上段灰岩岩溶裂隙水，为二1煤底板直接充水含水层，岩溶裂隙发育极不均一。钻孔单位涌水量为0.0956～0.3077L/s.m，渗透系数为1.163～3.635m/d，但由于深部裴沟煤矿开采采用疏干降压的方法，对L7-8灰岩含水层水位标高现已疏干至-200m水平，正常情况下对矿井生产影响不大。（3）L1-4灰及奥陶系灰岩水太原组下段灰岩岩溶裂隙水和奥灰水为二1底板间接充水含水层，岩溶裂隙发育，富水性较强，但不均一。矿井范围内实际最低开采标高±0m，依据邻矿裴沟煤矿目前奥灰水位标高+73.53m，L1-4灰和奥灰含水层作为一个含水层考虑，取奥灰水位为+73.53m。计算实际突水系数值与本矿区临界突水系数值T临比较，若T>T临，则工作面回采严重受水害威胁。根据《煤矿防治水规定》，煤层底板受构造破坏块段突水系数临界值0.06MPa/m，正常块段0.10MPa/m。利用突水系数公式对其评价：T=P/MT—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），取56m；计算得出T=（73.53－0+56）/（100×56）=0.023MPa/m＜0.06MPa/m所以本矿不存在L1-4灰岩与奥灰突水威胁。（4）老窑及老空水本矿所采煤层为复采煤层，井田范围内及周边地区以往老空区较多，老空区可通过裂隙带不断接受上部充水水源补给，存在老空积水，对矿井生产有一定影响。据2013年11月的《郑新隆祥（新密）煤业有限公司瞬变电磁勘探报告》，矿区内共划分采空积水异常区6个。在接近积水区采掘时易发生老空突水，应加强老空水的探放工作。6.2防治水工作难易程度6.2.1防治水工作本矿区地质条件属中等类型，近三年坚持“物探先行，钻探验证，有掘必探，先治后采”的原则，做出的防治水工作如下：（1）矿区南部的F22断层具有较强的导、富水性，矿井采掘接近或揭露断层时，为预防突水事故的发生，本矿于2011年提交了《郑新隆祥（新密）煤业有限公司12062工作面南部F22断层超前直流电法勘探报告》，为煤矿安全生产提供科学依据。（2）本矿井水文地质工作主要围绕疏排采空区积水上，本矿自2011年在开采过程中为12022、12062、12062A1工作面编写相关探放水设计及安全技术措施，对工作面采空区积水共进行18次探放水工作并编写了相关探放水工作总结，经钻探探查该区并不存在老空积水情况，解除了矿井突水威胁，为采掘活动的安全提供了佐证，同时也为矿井防治水工作积累了经验。（3）本矿近三年对12022工作面完成4个回次的超前物探，对12062工作面完成4个回次的超前物探，对12062A1工作面完成2个回次的超前物探，探明了各工作面富水异常区分布情况及联通深部富水区的导水裂隙发育情况，为矿方合理安排生产，采区有针对性的防治水措施，避免突水事故的发生提供了科学依据。（4）坚持定期对各个采掘面进行防治水评价，严格做到不评价不生产，评价存在安全隐患、不排除安全隐患不生产，认真贯彻执行评价制度和相关技术要求，逐头逐面开展评价工作，对存在问题及安全隐患及时进行整改。（5）建立健全各类矿井水文地质及防治水台账、规章制度，正常开展预测预报、水害评价、采掘工作面水文地质分析报告、掘进工作面超前探查设计及安全技术措施、水害隐患排查和矿井防治水论证工作，修改、完善了几类水文地质图纸。6.2.2防治水工作难易程度（1）技术评价a)地面防水按规定及防治水需要在地面修筑排水工程和隔水防渗措施，以限制、阻止大气降水、地表水和浅部地下水补给矿井充水岩层或直接渗入地下。b)井下防水=1\*GB3①二1煤层顶板砂岩水的防治煤层顶板主要为砂岩孔隙裂隙水，一般水量不大，易于疏放，正常情况下对二1煤层开采影响不大，因此，防治水工作易于进行。=2\*GB3②二1煤层底板L7-8灰岩水的防治L7-8灰岩含水层为二1煤层底板直接充水含水层。由于与二1煤层底板之间有相对隔水层存在，且其水头压力小，富水性较弱，静储量有限，因此一般采用疏排的方法降低其水位。邻矿郑煤集团裴沟煤矿在本区深部已经过长期开采，底板太原组上段灰岩（L7-8）水已得到疏放。=3\*GB3③底板L1-4及O2m灰岩水的防治L1-4及O2m灰岩含水层均为二1煤底板间接充水含水层，L1-4灰岩含水层含水量丰富，但不均一，O2m灰岩含水层水量大、不均一、来势猛，但由于距二1煤层较远，一般不会给矿井生产带来影响。对这两种水源的防治，可通过物探及低阻区钻探验证、底板注浆加固、断层带注浆加固、留设防水煤柱等措施进行防治。=4\*GB3④老空水防治本矿为整合矿井，主要开采现已报废的新密市扬家洼煤矿废弃的煤炭资源。在井田范围内及周围存在着老空区，老空区通过裂隙带不断接受上部充水水源补给形成积水，给本矿的安全生产带来极大隐患。无论在开拓或回采过程中，都应结合超前物探手段对采空区边界加以控制，工作面掘进时必须确定探水线，加强对老空水的探放工作，以解除老空水突水威胁。（2）经济评价本矿严格按《煤矿防治水规定》进行了老空水探放、顶板水疏放等各项正常的防治水工作，已取得效果。虽然本矿防治水工作需要投入一定的费用，但防治水工作的有效进行，可避免矿井突水事故发生、人员伤亡及财产损失，耗资在矿方承受范围之内。因此，技术上可实施，经济上可行，防治水工作较易进行。但仍需加强矿井防治水工作，防止突水事故的发生。7矿井水文地质类型及防治水工作建议7.1矿井水文地质类型划分（1）二1煤顶、底板直接充水水源分别为砂岩孔隙裂隙水和太原组上段灰岩岩溶裂隙水。据生产实践证明，正常情况二者均对矿井安全生产影响不大，有一定的补给水源，但补给条件一般，属中等类型。（2）二1煤顶板砂岩孔隙裂隙承压含水层，钻孔单位涌水量为0.0988L/s.m，渗透系数0.3832m/d，为弱富水性裂隙承压水含水层；太原组上段灰岩岩溶裂隙承压含水层，钻孔单位涌水量为0.0956～0.3077L/s.m，渗透系数为1.163～3.635m/d，为弱～中等富水性岩溶裂隙承压含水层，属中等类型。（3）本矿及周边矿井的老空区积水位置、范围、积水量均已查明，属中等类型。（4）矿井目前正常涌水量14.