成家庄煤业有限公司煤矿防治水中长期规划报告（改）

1 前言

1.1 目的与任务

为了合理、有序地安排防治水的工程和科研项目，确实做好煤矿防治水工作，防止和减少水害事故，保障煤矿安全、高效的生产，根据《煤矿防治水规定》的要求，山西柳林凌志成家庄煤业有限公司委托北京市地质矿产勘查开发总公司编制了《山西柳林凌志成家庄煤业有限公司矿井防治水中期规划报告》（2011年12月）。

本规划的任务如下：

（1）全面系统的收集、分析矿区区域水文地质资料；系统的分析矿井含水层、隔水层分布规律及特征；系统的研究矿区构造带富水、导水特性；分析、研究地表水体与矿井的水力联系；收集矿井及周边老空（窑）区分布、积水资料；分析矿井涌水水源及补给条件；分析矿井充水因素及其对矿井充水程度的影响。在此基础上分析矿井水害特征。

（2）分析评价矿井正常涌水量和最大涌水量，核定矿井防排水能力。

（3）针对矿井的水文地质条件和水害特征，制定防治水技术路线，明确防治水的工作重点。

（4）针对矿井煤层开采的充水特征和水害威胁程度，结合矿井近5年的采掘计划，提出矿井5年内防治水工程项目及防治水技术研究内容。

（5）明确矿井日常水文地质工作内容及要求。

（6）协助公司制定矿井水害事故应急预案、完善组织机构、明确工作职责、制定保障信息与通讯畅通的措施、应急响应措施、保障系

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统、人员培训和演练实施细则。

（7）分年度安排防治水工作内容、项目实施计划以及费用概算。 1.2 执行标准

本次工作执行现行国家（或行业或地方）适用的标准（规范、规程等），使用国家法定计量单位，使用规范的名词、术语。

本次工作主要执行下列国家和行业标准：

（1）《煤矿防治水规定》（国家安全生产监督管理总局 2009.12） （2）《煤矿防治水规定释义》（国家煤矿安全监察局 2009.12） （3）《煤矿安全规程》（国家煤矿安全监察局 2011.3）

（4）《山西省关于切实加强当前煤矿安全生产工作的若干规定》（晋政发电[2010]5号，2010.6）

（5）《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》（煤行管字[2000]第81号） 1.3 编制依据

（1）《山西柳林凌志成家庄煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》（山西地宝能源公司，2010.3）;

（2）《山西柳林凌志成家庄煤业有限公司水文地质类型划分报告》（北京市地质矿产勘查开发总公司，2011.10）

（3）山西柳林凌志成家庄煤业有限公司采掘工作面衔接表及采掘图。

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2 矿井概况

2.1 矿区交通地理概况

（1）位置及交通 1）位置

山西柳林凌志成家庄煤业有限公司，位于柳林县城北12km的成家庄镇成家庄村一带。行政区划属柳林县成家庄镇管辖，其地理坐标为：

北纬37°32′34″—37°33′43″， 东经110°52′21″—110°53′42″。

据山西省国土资源厅2009年12月2日为该矿批复的

C1400002009121220046461号《采矿许可证》批准山西柳林凌志成家庄煤业有限公司井田范围由下列17个坐标点依次连线圈定：：见表1-1。

芦家窑煤矿矿界坐标表 表1-1

拐点编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11. 12 13 14 15 16 17 1980年西安坐标系统(6°带) X Y 4157841.45 4157951.45 4158916.46 4156751.45 4156751.45 4154951.44 4154951.44 4155131.44 4155131.44 4154564.43 4154564.43 4155551.44 4155551.44 4156026.44 4156026.44 4157562.45 4157562.45 19488169.56 19488659.56 19490661.57 19490661.57 19490929.57 19490929.58 19490639.58 19490639.58 19488264.57 19488264.57 19487894.57 19487894.56 19488194.56 19488194.56 19488609.57 19488609.56 19488169.56 1954年北京坐标系统(6°带) X Y 4157890.00 4158000.00 4158965.00 4156800.00 4156800.00 4155000.00 4155000.00 4155180.00 4155180.00 4154613.00 4154613.00 4155600.00 4155600.00 4156075.00 4156075.00 4157611.00 4157611.00 19488240.00 19488730.00 19490732.00 19490732.00 19491000.00 19491000.00 19490710.00 19490710.00 19488335.00 19488335.00 19487965.00 19487965.00 19488265.00 19488265.00 19488680.00 19488680.00 19488240.00 井田南北长约4.35km，东西宽约2.67km，面积8.0905km2,批准开采4号—10号煤层。生产规模90万t/a。开采深度由980m至730m标高。

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2）交通

该矿位于柳林县县城以北12km处，柳（县）—临（县）公路从井田东部经过，有简易公路与307过道和柳林县城相通，交通较为便利（详见交通位置图）。

（2）自然地理 1）地形、地貌

井田地处晋西黄土高原，属吕梁山西侧的中低山区，黄土覆盖广泛，冲沟发育，地形起伏较大，地貌类型以侵蚀性黄土梁、峁为主，井田地势总体西北低东南高，最高点位于井田东南部脊梁上，海拔1097m，最低点位于井田西北部沟谷，海拔820.40m左右，最大相对高差276.6m。属中低山区。

2）水系

井田内河流不发育，只发育季节性排洪支叉冲沟，平时干涸无水，雨季分别汇集分叉冲沟，向西经各大沟谷流入黄河。本区属黄河流域。

3）气象

本区地处山西黄土高原西部，吕梁山中部，属大陆干旱性气候，气候干燥，春、夏、秋、冬四季分明，昼夜温差大，冬季长而寒冷，夏季短而炎热，气温多变。

气温：年平均气温8.9℃，最高是7月份，平均约22.7℃，最低为1月份，平均约-10℃。气温极端值：最高32.5℃，最低-26.1℃。

降水量与蒸发量：

该区降水量主要集中在7-9月份，全年降水量为374.4-577.7mm，平均464.3mm。其中7-9月间降水量占年降水量的60%。降水量最少是一月份,约为15mm，仅占年降水量的3%左右。

年蒸发量为1482—1941 mm，平均为1711mm。5-6月份蒸发量最

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大，约占全年的30%；最小是1月份，仅为全年蒸发量的0.5%。全年蒸发量是降水量的4倍左右，所以该区气候干旱。

冻结深度：最大冻土深度0.9m。 相对湿度：一般相对湿度为53-60%。

风向、风速：一般冬季风向多为西北风及西风，而夏季多为东南风和南风, 平均风速3.1m/s，历年最大风速为27-28 m/s

4）地震

据文献记载，本地区未发生过大地震，仅在1913年、1923年发生的地震有土房裂口，危房倒塌现象。

根据中华人民共和国标准GB18306－2001《中国地震动峰加速度区划图》，井田所属地区的地震基本烈度值为Ⅵ度，地震动峰加速度分区为0.05g。 2.2 矿井生产概况

1.矿井生产概况

根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办发〔2009〕33号文关于吕梁市柳林县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复，同意山西成家庄煤矿有限公司和山西吕梁昌盛煤业有限责任公司兼并重组为山西柳林凌志成家庄煤业有限公司，主体企业为山西凌志能源投资集团有限公司。山西省国土资源厅2009年12月2日为该矿换发了C1400002009121220046461号《采矿许可证》，井田面积为8.0905km2，批准开采井田内4—10号煤层，矿井生产能力90万t/a。

山西柳林凌志成家庄煤业有限公司生产建设情况如下： （1）山西成家庄煤矿有限公司

该矿于1998年5月经山西省煤资委批准开办，同年5月建井，设

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计规模为9万t/a。

2006年资源整合时原穆家坡煤矿和成家庄煤矿整合为山西成家庄煤矿有限公司。

原穆家坡煤矿始建于1986年，1989年投产，后又停产6年，生产能力6万t/a，1998年重新投产。井下采用短壁式采煤，放炮落煤，坑木支护，绞车提升。为低瓦斯矿井。批准井田面积0.996km2，拐点坐标为：

原山西成家庄煤矿有限公司采用立井开拓方式，回采工作面采用长壁后退式爆破采煤方法。人工打眼放炮落煤，人工攉煤，刮板输送机及胶带机运煤，单体液压支柱和铰接顶梁配套支护顶板，全部垮落法管理顶板。中央并列抽出式通风方式，主立井进风，回风斜井回风，双回路供电，井下调度绞车运输。

井筒特征一览表

坐 标（6度带） 井筒 名称 X 主井 北京54坐标系 Y Z X 西安80坐标系 Y 井型 坡度 Z 斜长 (垂深)m 60.00 120.00 418 立井 斜井 斜井 90° 18° 10° （已关闭） 回风井194892215.814158139.190 840.973 4158090.094 19489134.053 840.970 （已关闭） 6 人行井 4158030.135 19489096.507 853.410 4157981.617 19489026.040 854.407 4158089.417 19489298.255 869.982 （2）山西吕梁昌盛煤业有限公司 该矿开采8号煤层，生产能力21万t/a，立井开拓，布置有一个回采工作面，一个备用回采工作面，回风大巷顶部采用锚杆支护，运输大巷采用木棚支护。中央并列抽出式通风方式，双回路供电。

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井筒特征一览表

井筒名称 主井 副井 安全出口 X 4155239 4155265 4155210.415 坐 标 Y 19489195 19489097 19489130.538 H 897.74 895.94 898.069 井型 立井 立井 斜井 2.四邻关系

兼并重组后的山西柳林凌志成家庄煤业有限公司西、南邻山西柳林宏盛聚德煤业有限公司，西北邻山西柳林凌志柳家庄煤业有限公司，北邻山西柳林凌志兴家沟煤业有限公司，详见井田四邻关系示意图。

（1）山西柳林宏盛聚德煤业有限公司

山西柳林宏盛聚德煤业有限公司是由山西柳林大东庄煤业有限公司、柳林县寨则上煤业有限公司、山西柳林武家山煤业有限公司、山西柳林红管煤业有限公司、山西柳林富安吉家塔煤矿有限公司、山西柳林富安吉家塔耀龙煤矿有限公司、山西柳林富安罗家坡煤矿有限公司、山西柳林吉宁远望煤业有限公司（十关闭）及山西柳林聚财煤业有限责任公司兼并重组整合而成。整合后井田面积为16.4360km2，其中新增区面积为3.8987km2，矿井生产能力为150万t/a，井田内批准开采4、5、8、9号煤层。其中紧邻山西柳林凌志成家庄煤业有限公司南部的为兼并重组前的原山西柳林聚财煤业有限公司，西部为原富安吉家塔煤业有限公司。

1） 原山西柳林聚财煤业有限公司

该矿是由山西省柳林县聚财塔煤矿于2000年7月19日改制设立，始建于1984年，1986年投产。原设计生产能力9万t/a，混合开拓，批准开采4、5号煤层，生产规模9万t/a。该矿采煤方法为走向长壁布置工作面，垮落法管理顶板。最大涌水量为15m3／ｄ，一般涌水量11 m3／ｄ。

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根据聚财塔煤矿资料，1986年4月16日7点5分，该矿在井下掘进东上山顺槽时，由于古空积水距离巷道只剩1m左右，水压过高冲垮煤帮而发生透水事故，淹没大巷及西二采区，造成3人死。1991年4月10日晚8点，聚财塔煤矿井下西下山、东上山掘井工作面与董家山断层伴生断层相贯通，出现涌水，矿方用水泵进行了抽排，现主巷道以西采空区仍汇集有积水。

2） 原富安吉家塔煤业有限公司

该矿1985年建井，1989年7月投产，设计生产能力6万t/a，实际生产能力6万t/a，批准开采4、5、8号煤层，现采4号煤层，开拓方式为混合开拓，矿车运输，采煤方法为走向长壁式，炮采落煤。矿井正常涌水量为40m3 / d，最大涌水量为60m3 / d。 （2）山西柳林凌志柳家庄煤业有限公司

山西柳林凌志柳家庄煤业有限公司是由山西亚通柳家庄煤业有限公司、山西柳林永新煤业有限公司、山西（陕西吴堡）麻塔则煤矿及部分新增区兼并重组而成的，2009年12月1日山西省国土资源厅为其颁发了采矿许可证（证号：C1400002009121220046095），批准开采4—9号煤层，井田面积7.9222 km2，矿井生产能力120万t/a。

1）山西亚通柳家庄煤业有限公司

该矿始建于1980年，1981年建成投产，现开采5号煤层，实际生产能力为15万t/a。

山西省国土资源厅2006年11月为该矿换发了采矿许可证，证号为1400000622645，批准开采4、5号煤层，有效期自2006年11月至2011年11月。

该矿现有两立一斜井口，采用立、斜混合开拓方式。采煤方法为高档普采，一次采全高，全部垮落式管理顶板。根据矿方实际调查，

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该矿井下最大涌水量为400m3/d，正常涌水量为250m3/d。

2）山西柳林永新煤业有限公司

该矿现开采5号煤层，立井开拓，主井为进风、提煤，副井为提人、运料。一个回采工作面，两个掘进工作面。采用中央并列抽出式通风。回采工作面采用长壁式爆破落煤，人工攉煤，刮板机运输机运煤，工作面采用单体液压支柱支护和铰接梁支护，全部垮落法管理顶板，掘进工作面采用爆破掘进，锚杆铺网联合支护，局部顶板破碎的地方采用工字钢梁配金属支柱支护，刮板运输机运输。

3）山西（陕西吴堡）麻塔则煤矿

山西省煤炭工业局2009年3月30日为该矿换发了煤炭生产许可证，证号201423270031，煤炭证设计能力为13万t/a，批准开采4、5、8号煤层，有效期自2009年3月至2012年3月。

该矿现有两斜井开拓。采煤方法为长壁式炮采，一次采煤层全高，全部垮落法管理顶板。

4）柳林县南坡煤矿和柳林县石洞门煤矿于2006年已关闭。 （3）山西柳林凌志兴家沟煤业有限公司

山西柳林凌志兴家沟煤业有限公司是由山西柳林田家坡煤矿有限公司、山西柳林兴家沟煤业有限公司、山西柳林聚德利煤业有限公司兼并重组而成的，主体企业为山西凌志能源投资集团有限公司。山西省国土资源厅2009年12月4日给山西柳林凌志兴家沟煤业有限公司颁发的《采矿许可证》，证号为C1400002009121220046643，井田面积7.904km2,批准开采井田内4#—9#煤层，生产规模90万t/a。

1）山西柳林田家坡煤矿有限公司

山西柳林田家坡煤矿有限公司井始建于1994年，2000年投产。批准开采4、5号煤层，生产规模9万t/a，现有3个井口，主立井、

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副立井、行人斜井。

该矿井下采用长壁式开采，放炮落煤。最大涌水量为200ｍ３／ｄ，正常涌水量180ｍ３／ｄ。

2）山西柳林兴家沟煤业有限公司

山西柳林兴家沟煤业有限公司批准开采5、8、9号煤层，生产规模45万t/a，现有4个井口，主斜井、副立井、回风立井、副斜井（拟关闭）。

该矿井下采用长壁式开采，放炮落煤。8号煤层最大涌水量为995ｍ３／ｄ，正常涌水量695ｍ３／ｄ。防爆矿灯照明，属低瓦斯矿井。

3）山西柳林聚德利煤业有限公司

为柳林县成家庄镇马家梁村村办集体企业，批准开采8号煤层，根据井下揭露和该次钻探对比，实际现开采9号煤层，设计生产能力为9万ｔ/ａ，实际生产能力为9万ｔ/ａ。采用长壁式采煤，放炮落煤。9号煤层最大涌水量为210ｍ３／ｄ，正常涌水量145ｍ３/ｄ。

据调查，本井田与周边矿井目前未发现有越界开采现象。 2.3矿井以往地质工作评述

（1）以往地质工作

井田位于河东煤田中部、离柳矿区南部、三交详查勘探区东南部。本世纪30年代中外学者先后来本区进行过地质调查，但系统的地质工作始于建国以后，现分述如下。

1）1926年王竹泉著太原榆林幅地质调查说明书(即包括该区)，之后候德封作山西省二十万分之一地质图，对该区地层进行了划分，概要地叙述了地层和构造情况。

2）1959年山西煤田地质勘探148队对该区进行了普查地质工作，

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并提交了普查地质报告，整个普查区共获得煤炭储量27亿吨。

3）1987年，山西省地矿局215队对河东煤田中部进行了远景调查，并提交了《山西省河东煤田中部远景调查区地质报告》，该报告经山西省地矿局1987年审批通过。

4）1985年—1989年，山西煤田地质勘探148队对该区又进行了详查地质勘探工作，并于1989年11月提交了《山西省河东煤田离柳矿区三交勘探区详查地质报告》， 1990年11月山西省煤管局以“晋煤决字[1990]01号”文批准。共求得B+C+D级储量720656万ｔ。该次勘探施工钻孔128个，进尺64532.93ｍ，其中水文孔11个，进尺5663.77ｍ，全取芯孔19个，只取煤芯孔2个，不取芯孔4个，其余为煤系地层取芯。128个钻孔全部测井，测井58714ｍ。钻探特、甲级孔占56％。本井田位于三交勘探区范围内。

该次勘探在井田内未施工钻孔。

5）2008年～2009年山西地宝能源有限公司勘探一队在本井田进行了补充勘探，在井田内及周边共施工钻孔16个。2010年3月山西地宝能源公司编制了《山西柳林凌志成家庄煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》。

（2）矿井地质测量工作

兼并重组前的山西成家庄煤矿有限公司和山西吕梁昌盛煤业有限责任公司，自建井以来，配合生产开拓，其矿井地质与矿井水文地质工作也在不断地进行着，积累了一定的矿井地质与矿井水文地质资料，本次工作通过搜集、整理并分析研究这些资料。

1）矿井测量工作：以往测量工作由该矿专职测量技术人员完成。井筒、主巷及主要巷道采用经纬仪施测，利用三角网加密控制，先测得近井点做联系测量，然后采用井下导线逐点实测，部分采掘巷道则

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用罗盘结合皮尺作简易测量，其精度达到规范要求，质量基本可靠。

此外，在煤层开采过程中，认真监测井下瓦斯含量变化，并按照有关要求进行了年度瓦斯等级鉴定，以防范瓦斯事故，确保井下安全生产提供了保障。为了配合煤炭销售需要，采取煤层煤样委托有关单位进行了主要煤质指标化验。

2）井下地质编录及矿井钻探

两矿在8号煤层的开拓过程中，对揭露煤层的井筒及主要巷道进行了地质编录，利用井下巷道对8号煤进行了地质钻探，获取了大量8号煤层地质资料。

3）地形地质图及质量评述

本次工作使用的1:5000地形图，山西省物探测绘院于2009年8月进行实测， 1954年北京坐标系，1956年黄海高程系，等高距为2.5m，中央子午线111°，6度带投影，图纸内容和精度符合现行规范要求，可满足报告用图要求。

4）井下涌水量观测和水害预防

结合开采生产情况，两矿均对井下涌水量情况进行了认真观测和分析，对各涌水点位置和涌水量进行了详细统计，并根据涌水量变化情况，及时对矿井排水系统进行改造，并制定了矿井水害防范措施，保证了矿井安全生产。

5）瓦斯监测和事故预防

两矿均完善了井下通风系统和瓦斯监测系统，配备有多台光学瓦检仪和便携式瓦检仪，随时对井下瓦斯情况进行监测，并按要求进行年度瓦斯等级鉴定，为防范瓦斯事故，确保井下安全生产提供了保障。

6）煤质化验

配合煤炭销售需要和上级部门要求，两矿均委托有关单位进行了

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主要煤质指标化验，为井田煤质评价提供了依据。

7）资源/储量管理

对近几年矿井资源储量动态变化情况进行了逐年统计，对各类储量损失进行了分析，并对邻矿越界开采情况进行了调查，同时配合上级主管部门进行了封堵和制止，为保护本矿煤层资源和避免各类事故发生起到了积极作用。

综上所述，该矿配合生产需要，做了一定的矿井地质和矿井水文地质工作，今后还需继续做好这方面的工作，认真进行矿井地质编录，为矿井生产提供更多的指导和服务。

（3）井田地质勘查程度评价 1）地形地质图

本次工作使用的1:5000地形图，山西省物探测绘院于2009年8月进行实测， 1954年北京坐标系，1956年黄海高程系，等高距为2.5m，中央子午线111°，6度带投影，图纸内容和精度符合现行规范要求。本次将其坐标系统换算为1980西安坐标系，并配有1954北京坐标系统。

2)工程测量

本次勘查测量工作由山西省煤炭地质公司地测队完成，该队在接受任务后，收集了本井田有关资料，利用GPS进行地面控制测量，然后钻孔定位，本次在井田内施测13个钻孔，周边施测3个钻孔。

井巷测量由本公司和矿测量人员完成，其精度质量符合《矿井测量规程》要求，能满足本次报告编制需要。

3）钻探工作

a. 工程量：历次勘探在井田内及周边施工了16个钻孔，其工程量

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和施工单位见表1-5-1。

以往历次勘探的钻探工程和工作量表 表2-1-1

项目 阶段 成家庄井田补勘 合计 钻探工程 工作量/个数 2576.33m/16 2576.33m/16 物探测井 工作量/个数 2830.05m/16 （2008-2009年） 2830.05m/16 山西地宝能源公司施工单位 b. 钻探测井质量：16个钻孔，16个乙级，乙级率100%。16个钻孔中打穿可采煤层33层次，合格33层，合格率100%。16个钻孔全部为甲级孔。揭露可采煤层33层，全部为优质层。钻孔封孔在松散层用黄泥或水泥，基岩用水泥封闭，钻探施工质量基本合乎要求（钻探测井质量见表2-1-2、表2-1-3）。

钻孔质量情况表

孔号 类别 钻探 测井 综合评级 孔号 类别 钻探 测井 综合评级 井田内 304 乙 甲 乙 606 乙 甲 乙 406 乙 甲 乙 605 乙 甲 乙 405 乙 甲 乙 706 乙 甲 乙 506 乙 甲 乙 802 乙 甲 乙 507 乙 甲 乙 902 乙 甲 乙 608 乙 甲 乙 901 乙 甲 乙 607 乙 甲 乙 表2-1-2

井田外 303 乙 甲 乙 404 乙 甲 乙 504 乙 甲 乙 本次施工钻孔煤层质量验收表

类别 钻探 测井 总层次 33 33 优质（层次） 0 33 合格（层次） 33 表2-1-3 优质率 100% 3）水文地质工作 a.水文地质勘探工作

上述勘探工作的钻孔均作了简易水文地质观测，井田内无水文孔。

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b.采（古）空区积水、积气及火区调查工作

本公司测量技术人员对参与整合的原山西成家庄煤矿有限公司和山西吕梁昌盛煤业有限责任公司井下能够到达的巷道和采空区进行了实测，对不能到达的区域采用调查的手段收集资料，并充分利用收集到的资料和实测的煤矿采掘工程平面图资料，编制了采（古）空区积水、积气及火区调查报告和绘制了矿井充水性图。

c.井下涌水量观测

对井下涌水量按水泵排水量排水时间等大致作了推算，结合开采生产情况，各矿均对井下涌水量情况进行了认真实测和分析统计，并根据涌水量变化情况，及时对矿井排水系统进行改造，并制定了矿井水害防范措施，保证了矿井安全生产。

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3 矿区地质概况 3.1地层

3.1.1 井田地层

本井田位于河东煤田三交详查区南部，柳林国家规划矿区柳林北区。该井田为黄土覆盖，无基岩出露。根据钻孔揭露情况，井田内沉积地层由老到新依次有奥陶系中统峰峰组（O2ｆ）、石炭系中统本溪组（C2b）、上统太原组（C3t）、二叠系下统山西组（P1s）、下石盒子组（P1X）、上第三系上新统（N2）、第四系中上更新统（Q2＋3）。现由老至新分述如下：

（l）奥陶系中统峰峰组(02ｆ)

为井田内煤系地层之基底，本次施工钻孔中共有7个揭露本组顶部。岩性为灰—灰白色石灰岩，夹有薄层白云质灰岩或泥灰岩，局部裂隙发育，多被方解石脉充填。井田北部802号钻孔揭露最大厚度41.80m。据三交详查勘探区资料，本组厚度为106m左右。

（2）石炭系（C） 1）中统本溪组(C2b)

本次施工7个钻孔揭穿本层，厚度13.15～28.00m，平均21.81m。与下伏峰峰组平行不整合接触。岩性主要为灰、深灰色中细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩、粘土岩、铝质泥岩、铁质泥岩及2层不稳定石灰岩组成。下部为深灰色铝土泥岩，底部为铁质泥岩，即“山西式铁矿层”。呈鸡窝状分布。

2）上统太原组(C3t)

连续沉积于下伏本溪组之上，为一套海陆交互相含煤岩系，为本区主要含煤地层之一。岩性为深灰-灰黑色砂质泥岩、泥岩，灰-浅灰色

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粗、中、细粒砂岩，深灰色石灰岩及2-9层煤层。所含8、9号煤层为全区稳定可采煤层，10号煤层为不稳定零星可采煤层，其余均为不稳定不可采煤层。所含L5、K4、L1石灰岩为井田稳定的标志层，K2(L2+ L3)石灰岩井田内局部尖灭。本组自K1石英砂岩底至Ｋ3砂岩底，根据本次施工16个钻孔揭露，本组厚84.00～101.70m，平均92.43m。本组地层灰岩中含腕足、苔藓虫、介形虫、瓣鳃、棘皮等动物化石。

（3）二叠系 1）下统山西组(P1S)

自Ｋ3砂岩底至Ｋ4砂岩底，与下伏太原组整合接触，厚度57.25～68.55ｍ，平均61.42m。属陆相碎屑岩沉积，为本区主要含煤地层之一。底部为Ｋ3灰白色粗—细粒砂岩，厚4.45～12.90ｍ，平均9.75ｍ，成份以石英、长石为主。K3砂岩向上为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及粗、中、细粒砂岩与砂质泥岩、泥岩互层，顶部为深灰色砂质泥岩。含煤2-3层，其中5号煤层为不稳定零星可采煤层， 其余均为井田内不稳定不可采煤层。泥质岩中含丰富的植物化石碎片。

2）下统下石盒子组(P1X)

本组地层井田内赋存不全，部分地层已被风化剥蚀，残留层段属本组下部部分地层，最大残留厚度7.50ｍ，为底部石英砂岩（k4），胶结坚硬，厚约2.30～7.50m，平均4.96m。 （4）上第三系上新统（N2）

本组地层厚26.00～73.00ｍ，平均53.39ｍ。底部为洪积相，为半胶结状砂砾层，砾石成分主要为石灰岩、石英岩；中、上部为洪积相、湖泊相，主要为一套韵律清楚的暗红色、浅紫红色砂质粘土、亚粘土及粘土。上部含2-3层钙质结核，垂直节理发育；中部夹1-3层

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半胶结状砾石层。与下伏地层呈角度不整合接触。

（5）第四系中上更新统（Q2＋3）

井田内普遍发育，岩性主要为亚粘土、亚砂土，夹有钙质结核，浅黄色，石英颗粒成分较多，粘土质较少，也可称微粒砂质亚粘土，垂直节理发育，受雨水冲刷，垂直节理发育。厚度0~85.00m，平均35.05ｍ。

3.1.2含煤地层

井田内含煤地层主要为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。现自下而上分别叙述如下：

(1)石炭系上统太原组（C3t）

为海陆交互相沉积，以其底部K1砂岩与本溪组地层分界，与下伏地层呈整合接触。本组地层由砂质泥岩、泥岩、砂岩、石灰岩及煤层组成，成煤环境稳定，沉积旋回明显，厚84.00～101.70m，平均92.43m。按沉积环境特征，以8号煤层顶板及L5顶分为三段：

1）下段（C3t1）

自K1石英砂岩底至8号煤层顶界，厚度35.55～63.80ｍ，平均45.49ｍ。底部K1为灰白色细粒石英砂岩，中夹不稳定粗砂岩透镜体，平均厚度2.46ｍ左右，层面含黑色有机质，含少量黄铁矿结核，坚硬。向上为深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、中细粒砂岩及煤层。含稳定可采的8、9号煤层，不稳定零星可采的10号煤层和不稳定不可采的11、12号煤层。底部以K1砂岩与下伏地层整合接触。

2）中段（C3t2）

自8号煤层顶界至L5石灰岩顶，厚度30.10～40.15ｍ，平均为34.99ｍ，主要由L1、K2、L4、L5石灰岩和中、细粒砂岩、泥岩及煤层组成。

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本组含煤2层，6、7号煤层均为不稳定不可采煤层，所含L1、K2、L4、L5石灰岩平均厚度为5.08m、4.84m、5.21m、5.09m。

3）上段（C3t3）

L5石灰岩顶至Ｋ3砂岩底，厚度8.40～15.30ｍ，平均为11.95ｍ。由深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、细—粗粒砂岩组成，泥质岩中含植物化石碎片。

(2)二叠系下统山西组（P1s）

整合覆盖于太原组地层之上，为三角洲平原环境下沉积的一套由碎屑岩和煤层组成的含煤地层。自Ｋ3砂岩底至Ｋ4砂岩底，厚度57.25～68.55ｍ，平均61.42m。其中下部为本组细碎屑岩富煤段，底部为Ｋ3灰白色粗—细粒砂岩，厚度4.45～12.90ｍ，平均9.75ｍ，成份以石英、长石为主，分选性、磨圆度较好，水平层理～缓波状层理发育，钙质胶结，层位厚度稳定，是划分山西组与太原组地层的主要标志层。K3砂岩向上为砂质泥岩、泥岩及粗、中、细、粉砂岩，含3、4、5号煤层，井田东部大面积被风化剥蚀，其中4号、5号煤层为不稳定仅零星可采煤层，其余均为井田内不稳定不可采煤层。泥质岩中含丰富的植物化石碎片。底部以K3砂岩与下伏地层整合接触。

本井田兼并重组后东部4、5号煤层均存在大面积的风化剥蚀现象（剥蚀情况详见表2—2）。

各煤层风化剥蚀情况一览表

表2—2

煤层号 4 风 化 剥 蚀 位 置 本井田兼并重组后东部剥蚀区 本井田兼并重组前的原山西成家庄煤矿有限公司东部剥蚀区 剥蚀面积k(m) 5889.73 2674.91 2-19-

5 本井田兼并重组前的原山西吕梁昌盛煤业有限责任公司东部剥蚀区 2964.93 3.2 井田构造

受区域构造影响，井田地层总体是一走向近南北向、倾向西的单斜构造，在单斜构造的基础上发育宽缓的褶曲构造，井田中部较缓，东西部较陡，地层倾角为2°－8°。井田开采8号煤层时发现有F1、F2两条落差为2m的正断层，未发现陷落柱。

F1正断层：位于井田南部边界处，走向北北东向，倾向东，倾角60°，落差2.0m，井田内延伸约260m。井下开采8号煤层时揭露,地表未见出露。

F2正断层：位于F1正断层东部，走向北东向，倾向南东，倾角60°，落差2.0m，井田内延伸约400m。井下开采8号煤层时揭露,地表未见出露。

井田内未见有岩浆岩侵入现象。 综上所述，井田内地质构造属简单。 3.3 煤层

3.3.1含煤性

井田内含煤地层主要为太原组和山西组。太原组含6、7、8、9、10、11号煤层共6层，其中8、9号煤层为全井田稳定可采煤层，10号煤层为局部可采煤层，其余为不稳定不可采煤层。本组平均厚度92.43m，煤层平均总厚度6.29m，含煤系数为6.81%，可采煤层平均总厚5.22ｍ，含煤系数为5.65%。山西组含3、4、5号煤层，4、5号煤层仅个别孔零星可采（原山西吕梁昌盛煤业有限责任公司已将5号煤

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层可采区采空，4号煤层可采区已蹬空），均为不稳定不可采煤层（详见插图3—1、3—2），本组平均厚61.42m，煤层平均总厚度2.93m，含煤系数为4.77%。

3.3.2可采煤层

本井田可采煤层为太原组8、9、10号煤层，现分述如下：（详见可采煤层特征表3－1）

1、8号煤层：位于太原组中部，下距9号煤层7.10～22.40m，平均12.12m，煤层厚度2.10～3.61m，平均2.80m，属赋煤区稳定可采煤层，一般不含夹矸，最多含2层夹矸，煤层结构简单，夹矸岩性为泥岩、炭质泥岩，该煤层直接顶板为石灰岩，伪顶为铝土泥岩，底板为泥岩、砂质泥岩、中—粉砂岩。

2、9号煤层：位于太原组中下部，煤层厚度0.95～2.86m，平均1.50m，属全区稳定可采煤层，一般不含夹矸，最多含1层夹矸，煤层结构简单，该煤层直接顶板为泥岩、砂质泥岩，伪顶为炭质泥岩、铝土泥岩，底板为泥岩、砂质泥岩、铝土泥岩。

3、10号煤层：位于太原组中下部，上距9号煤层4.40～16.15m，平均7.82m。煤层厚度0～1.60m，平均0.75m，属局部可采的不稳定煤层，一般不含夹矸，最多含3层夹矸，煤层结构简单—较简单，该煤层直接顶板为泥岩、砂质泥岩，粉砂岩，底板为泥岩、砂质泥岩，粉砂岩。

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可采煤层特征一览表

表3－1 厚度 煤层 最小-最大 编号 平均 （m） 8 2.10~3.61 2.80 0.95~2.86 1.50 煤层间距 最小-最大 平均 （m） 7.10~22.40 12.12 夹石 层数 0~2 结构 稳定性 可采性 赋煤区全区可采 全区 可采 顶板 岩性 石灰岩 铝土泥岩 泥岩 砂质泥岩 炭质泥岩 泥岩 砂质泥岩 粉砂岩 底板 岩性 泥岩 砂质泥岩 中-粉砂岩 砂质泥岩 中砂岩 细砂岩 泥岩 砂质泥岩 粉砂岩 简 单 稳定 9 0~1 4.40~16.15 7.82 简 单 稳定 10 0~1.60 0.75 0~3 简单-较简单 不稳定 局部 可采 3.3.3资源/储量

井田内可采煤层8、9、10号煤层保有资源/储量3127万t。其中探明的经济基础储量（111b）2183万t，111b占总资源/储量70%，控制的经济基础储量（122b）430万t，

（111b+122 b）占总资源/储量84%，推断的内蕴经济资源量（333）514万t。结果详见资源/储量估算汇总表(8-1)。

8号煤层保有资源/储量1244万t，其中探明的经济基础储量（111b）1182万t，推断的内蕴经济资源量（333）62万t。

9号煤层保有资源/储量1455万t，其中探明的经济基础储量（111b）1001万t，控制的经济基础储量（122b）430万t，推断的内蕴经济资源量（333）24万t。

10号煤层保有资源/储量428万t，均为推断的内蕴经济资源量（333）。

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各煤层资源/储量估算汇总表

表8—1 煤层 8 9 10

煤类 JM JM JM 兼并重组后井田保有资源/储量 (万t) 111b 1182 1001 2183 122b 430 430 333 62 24 428 514 现保有 1244 1455 428 3127 111b 111b+122b 111b+122b+333 111b+122b+333 （％） 95 69 0 70 （％） 95 98 0 84 总计 -23-

4 矿井水文地质条件及其水害类型 4.1 矿井水文地质条件 4.1.1 区域水文地质

（1）区域概况

本井田地表水系属黄河流域，岩溶水属柳林泉域的径流排泄带，区域地势总体是北面低，东南稍高之趋势，属中低山地形，处于吕梁复背斜和鄂尔多斯台坳两构造单元之间。

本井田位于柳林泉域北部，柳林泉出露于吕梁市柳林县城东约3km的薛家湾—寨东村三川河河谷中，由大小近百个泉点组成，呈散泉出露。泉水出露高程790—803m，多年平均流量为3.19 m3/s（1956—2003年）。20世纪90年代以后，泉水流量衰减明显，1991—2003年的年平均流量仅1.97 m3/s。是区域地下水排泄中心。泉水温度为15℃～21℃，水质类型较为复杂，以重碳酸硫酸钙钠型水为主，矿化度0.3～1.3g/L。

（2）地表水

区域内主要河流为三川河，其上游北川河、东川河和南川河于李家湾汇集。三川河后大成站多年平均径流量2.87亿m3，北川河河口站为0.924亿m3，南川河河口站为0.818亿m3。

（3）区域主要含水岩组

区域内主要含水岩系按其含水类型可分为： 1）碳酸盐岩类含水岩系

本含水层组主要为寒武系中统至奥陶系中统的一套石灰岩、泥灰岩、白云岩等可溶性岩石，主要出露于东南部山区，含岩溶裂隙水，为区域主要含水层组。

寒武系、奥陶系地层总厚460～830m，为煤系地层的基底，含水

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层组的富水程度主要受构造和岩性控制，断裂带与褶皱轴部岩溶较发育，钻孔单位涌水量1～30L/s·m，在构造不发育与碳酸盐岩深埋的情况下，岩溶不发育，钻孔单位涌水量为0.001～0.6 L/s·m。

本区位于柳林泉域，横跨吕梁复背斜和鄂尔多斯台坳两构造单元之中，太古界变质岩类与元古界长城群石英砂岩为区域隔水底板，石炭、二叠系地层覆于其上，形成由东向西倾伏，单斜状蓄水构造。北界和东界北段为太古界变质岩构成的地表分水岭，属地表水的汇水边界，东界吴城、枝柯段为下古生界碳酸盐岩类构成的地表分水岭，属地下水的汇水边界。东南界上顶山—棋盘山以太古界变质岩出露界线为区域的边界，属地表水汇入边界，西界为石炭二叠系砂页岩构成的阻水边界，属岩溶水排泄边界。

2）碎屑岩类夹碳酸盐岩类含水岩系

由二叠系山西组、石盒子组砂岩和石炭系太原组四层石灰岩组成，厚度为788.9～863.2m，为区域主要含水层之一，含水层间裂隙岩溶水，富水性的强弱取决于裂隙岩溶发育程度以及埋深情况。山西组砂岩总厚约20.0m，与煤层联系不甚密切，其间多为泥岩间隔，石盒子组有厚约80.0m的砂岩，出露泉水很多，但都较小，一般都在0.10L/s以下。

3）碎屑岩类裂隙含水岩系

主要以三叠系陆相沉积的碎屑岩为主，夹大量的粘土岩，含水层以风化裂隙和构造裂隙为主，属弱含水层，各层位的含水层相对呈层状，各具补给区，构成若干小的含水系统。其间水力联系较弱。

四、松散岩类孔隙含水岩系

主要由第三系、第四系松散沉积物组成，区域内广泛发育，大都是覆于地表的不透水或弱透水的黄土层，一般不含水，只有分布在地势低洼的河谷，沟谷的砾石层含水，其中主要是三川河河谷中的砾石

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层，砾石透水性强，厚约7.35～9.27m，表层多覆盖砂质粘土，砾石层易于接受大气降水和河流的补给，其中蕴藏有丰富的潜水流。

(4)隔水层 1）本溪组隔水层

奥灰水与煤系地层之间的隔水层主要为本溪组，厚度16-44m。本溪组主要由铁铝岩，粘土泥岩及泥岩组成，底部为山西式铁矿或黄铁矿及G层铝土矿，向上为泥岩段，夹薄层砂岩及煤线。泥岩及粘土岩、铝土岩致密细腻，砂岩裂隙不发育，加上太原组10号煤层之下至本溪组之间的泥岩、砂质泥岩、铝质泥岩及粉砂岩可作为奥灰水与煤系地层的良好隔水层。

2）煤系地层粉砂岩、泥岩隔水层

山西组、太原组各含水层之间泥岩、砂质泥岩及粉砂岩，致密细腻，具有良好的隔水性能，可作为煤系地层各含水层之间的隔水层。

(5) 地下水的补给、迳流、排汇条件 1、岩溶地下水

区域岩溶地下水属柳林泉域水文地质单元。大气降水和地表水通过奥陶系灰岩裸露区垂直入渗补给是其主要补给方式，另外松散岩类孔隙水和其它含水层地下水通过断层、陷落柱等构造通道向深部越流补给，也是岩溶地下水的补给来源之一。

岩溶地下水接受补给后，由北、东、南三个方向向柳林城附近汇集，于柳林城东至青龙城附近以群泉的形式排向三川河河谷中，泉水出露标高801m，泉流量3.6m3/s，水质类型复杂，以HCO3-—Na+型为主，矿化度0.3～1.3g/L。

2、碎屑岩砂岩裂隙水的补给、径流、排泄条件

大气降水的垂直入渗是碎屑岩砂岩裂隙地下水的主要补给来源，

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另外通过断层，陷落柱等构造通道，也可接受其它含水层的补给。含水岩组内各个含水层相对呈层状，水力联系微弱，各具不同的水位。地下水一般沿地层倾斜方向运动，在沟谷切割深处，常以泉的形式排出地表。目前矿坑排水是其主要的排泄方式。

3、松散岩类孔隙水的补给、径流、排泄条件

松散岩类孔隙水的来源主要是大气降水和地表水的入渗补给，局部与基岩裂隙水有互补现象，其径流方向与地表水的径流方向基本一致，排泄方式除排向地表沟谷外，主要是人工开采。在奥灰岩裸露区，往往下渗补给深层岩溶水。

4.1.2 井田水文地质 （1）地表水

井田属黄河流域三川河水系。位于井田南部边界附近向西倾斜的冲沟为主冲沟，平时干涸无水，雨季分别汇集分叉冲沟，向西经各大沟谷流入黄河。据矿方调查，井田北部沟谷历年来最高洪水位标高为829m，而井田内保留井口最低标高为840.973 m，井口标高均高于最高洪水位标高。

（2）含水层

井田内含水层自下而上有奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层、石炭井田内含水层自下而上有奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层、石炭系上统太原组砂岩裂隙及石灰岩岩溶裂隙含水层、二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层、二叠系上、下石盒子组砂岩裂隙含水层及第三、四系松散岩类孔隙含水层。

1）奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层

奥陶系灰岩广泛出露于区域东部，根据本次勘探工作揭露峰峰组

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岩性以石灰岩、泥灰岩为主，夹石膏层和角砾状泥灰岩。三交勘探区详查资料，峰峰组一般厚100m，下部多为泥灰岩、角砾状泥灰岩及石膏层，上部以灰岩为主。钻孔单位涌水量最大0.46L/s.m，渗透系数最大1.97m/d。上马家沟组一般厚250m左右，主要由灰岩、泥灰岩、角砾状泥灰岩组成，该层岩溶较峰峰组明显发育，富水性显著增大。上马家沟组顶部单位涌水量0.027～0.556 L/s.m，渗透系数0.085～5.87m/d。根据现有资料，奥灰岩溶发育程度和富水性很不均一，单位涌水量在不同地钻孔中最大相差20余倍，一般来说，随埋深而变化，即埋深小岩溶发育程度高，富水性强，反之富水性较弱。

本井田内由芮城县联合凿井队施工一水井（X=4158009.840 Y=19489004.319 Z=853.071），于2009年9月10日开工，2009年12月1日终孔，完成钻探工作600m，取水层位为奥陶系中统峰峰组及马家沟组，经抽水试验，出水量达50m3/h，静止水位60m，水位标高793.071m。由此推测本井田奥陶系灰岩含水层水位标高为793m左右。

2）石炭系上统太原组碎屑岩夹碳酸盐岩含水层

本组含水层可分为两类：砂岩裂隙含水层和L1、K2、L4、L5灰岩岩溶裂隙含水层。一般砂岩裂隙含水层富水性弱；石灰岩除K2在井田局部尖灭以外，其余大部均较稳定，岩溶裂隙不太发育，富水性中等。据三交详查区资料，太原组混合抽水试验:本含水层静止水位标高816.74m，单位涌水量q＝0.409L/s.m，渗透系数K＝2.11m/d，矿化度0.968g/L。水质类型为HCO3-·SO42-—Mg2+· Na+· Ca2+型。

3）二叠系下统山西组及下石盒子组砂岩裂隙含水层

由碎屑岩类的泥岩、砂质泥岩、砂岩等组成，以粗、中、细粒各层砂岩裂隙不同程度含水为主，随埋深增加富水性减弱。根据三交详

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查资料，单位涌水量q＝0.005-0.1L/s.m，渗透系数K＝0.0007-0.5m/d，矿化度大于1g/L，富水性弱。水质类型为SO42-·HCO3-—Ca2+·Mg2+型。

4）上第三、四系松散岩类孔隙含水层

井田内地表大部被第三、四系松散层覆盖，可直接接受大气降水补给，部分向下补给基岩含水层，部分于沟谷低洼处以泉的形式排泄。该含水层富水性较弱，局部中等。其中出露于梁、峁之上的第四系中上更新统，由于补给和蓄水条件的限制，可视之为透水而不含水层；沟谷中的第四系全新统含水层比较富水，主要是一些透镜状砾石层，单井出水量为5～20 m3/d；上第三系上新统富水性较弱，单井涌水量小于10 m3/d。

（3）隔水层

1）石炭系中统本溪组隔水层

由泥岩、粘土岩、铝质泥岩、铁质泥岩等组成，厚度22.22ｍ左右，是一较好的隔水层。

2）石炭系太原组和二叠系山西组及下石盒子组层间隔水层组 本隔水层组由泥岩、砂质泥岩、粘土质泥岩及煤层等组成。分布于各层石灰岩和各层砂岩含水层之间，起到层间相对隔水的作用。

3）上第三、四系松散层隔水层

上第三、四系松散层间的粘土层、亚粘土、砂质粘土均为良好的隔水层。

4）底板隔水层变化规律

5号煤层底板到奥陶灰岩顶面的隔水层厚度由北西130m到南东135m逐渐变厚。8号煤层底板到奥陶灰岩顶面的隔水层厚度由北西50m到南东70m逐渐变厚。9号煤层底板到奥陶灰岩顶面的隔水层厚度由北西40m到南东55m逐渐变厚。

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（3）地下水径补、径、排条件

1）补给条件

井田内地下水类型主要为承压水，潜水分布范围小，承压水主要靠在含水层露头区接受大气降水补给，而含水层的出露范围除奥灰广泛以外，其余分布范围有限，再加上降水量小，地形坡度大，因此承压水的补给条件除奥灰较好外，其它都不太好。

2）径流与排泄

地下水均以层状径流方式顺层径流，以泉和人工排泄的形式排泄；岩溶水在本井田内主要沿东部向南径流。另外人工开采奥灰岩溶水进行排泄。

（4）井田及周边老空水

1）周边矿井对本井田煤层开采的影响

兼并重组后的山西柳林凌志成家庄煤业有限公司西、南邻山西柳林宏盛煤业有限公司，西北邻山西柳林凌志柳家庄煤业有限公司，北邻山西柳林凌志兴家沟煤业有限公司，其中紧邻山西柳林凌志成家庄煤业有限公司南部的为山西柳林宏盛煤业有限公司兼并重组前的原山西柳林聚财煤业有限公司，西部为原富安吉家塔煤业有限公司。

因本井田位于山西柳林凌志柳家庄煤业有限公司和原山西柳林聚财煤业有限公司的上山部位，故其采空积水不会流入本井田；而山西柳林凌志兴家沟煤业有限公司和原山西柳林聚财煤业有限公司均与本井田边界留有保安煤柱，且采空区距本井田边界较远。但在今后开采中邻近周边矿井开采时亦必须做到“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”。

(2)本矿井采空区积水对矿井充水的影响

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因本矿未做过专门的采空区积水探测工作，本次工作采用《矿井安全手册》中老空区积水量估算公式：

3 Q= mK.M.F co式中：Q——为采空区积水量，（m3）； sαK——为采空区的充水系数，采空区充水系数取0.25； M——为采空区的平均煤厚，（m）；

F——为采空积水区的水平投影面积，（m2）； α——为煤层倾角，（°）。

本井田内的原山西吕梁昌盛煤业有限责任公司开采5、8煤层，原山西成家庄煤矿有限公司开采8号煤层。本次工作所采用的采掘工程平面图均为矿方提供实测图纸。根据采掘现状，5号煤层资源近于枯竭，8号煤层亦有一定的采空区，分析其采空区低凹处有一定的积水。

由上述公式估算可知（详见积水情况一览表）： 5号煤层在原山西成家庄煤矿有限公司西南部采空区内积水面积约27.01k(m2)，积水量约13218m3；原山西吕梁昌盛煤业有限责任公司西南部采空区内积水面积约113.12k(m2)，积水量约88003m3。8号煤层在原山西成家庄煤矿有限公司东北部古空区内积水面积约37.37k(m2)，积水量约31374m3；2003年10月—12月采空区内积水面积约0.30k(m2)，积水量约226m3；2008年1月—10月采空区内积水面积约0.29k(m2)，积水量约174m3；606号钻孔北部2001年采空区内积水面积约23.78k(m2)，积水量约17919m3；原山西吕梁昌盛煤业有限责任公司井田东部2001—2004年采空区内积水面积约31.80k(m2)，积水量约23724m3；2008年1月—2009年12月采空区内积水面积约4.94k(m2)，积水量约3037m3；2005年10月—2007年12月采空区内积水面积约0.41k(m2)，积水量约298m3；1997年—1999年采空区内积水面积约0.61k(m2)，积水量约375m3。9号煤

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层在原山西成家庄煤矿有限公司东北部古空区内积水面积约86.72k(m2)，积水量约32382m3。

山西柳林凌志成家庄煤业有限公司兼并重组前井田内各矿采空区积水情况一览表

煤层号 5 8 山西吕梁昌盛煤业有限责任公司 9 山西成家庄煤矿有限公司 山西成家庄煤矿有限公司 山西吕梁昌盛煤业有限责任公司 山西成家庄煤矿有限公司 东北部古空区 2003年10月—12月采空区 2008年1月—10月采空区 606号孔北部2001年采空区 2001年—2004年采空区 2008年1月—2009年12月采空区 2005年10月—2007年12月采空区 1997—1999年采空区 东北部古空区 4 4 3 3 3 5 5 4 4 3.35 3.00 2.40 3.01 2.98 2.45 2.90 2.45 1.49 37.37 0.30 0.29 23.78 31.80 4.94 0.41 0.61 86.72 840 803 843 837 843 810 700 812 840 西南部采空区 5 3.10 113.12 777 西南部采空区 矿井 名称 积水区 位置 煤层 倾角 （°） 5 煤层 厚度 (m) 1.95 积水 面积 k(m) 27.01 2积水 标高 (m) 843 充水 系数 0.25 积水量 (m) 13218 88003 331374 226 174 17919 23724 3037 298 375 32382 上述采（古）空区积水面积为326.35 k(m2)，积水量共计210730 m3，其中5号煤层积水两处，积水量101221m3；8号煤层积水8处，积水量77127 m3；9号煤层积水1处，积水量32382 m3。

4.2 矿井开采水文地质特征 4.2.1 矿井涌水特性 （1）矿井涌水情况

由于本区为降水量小的半干旱区，地表径流条件好，地下水的补给来源较少，该矿目前以煤层顶板裂隙渗水、断层渗水为主，但水量不大，正常排水情况下，不会影响生产。矿井涌水点及涌水量情况（表5-6-1）。

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煤矿涌水点调查情况统计表 表5-6-1

煤层 涌水 点编号 1 8 2 3 涌水量（m3/h） 1.2 0.9 1.5 水温 (℃) 12 12 13 出水 时间 2007 2009 2008 特征 自流 自流 自流 备注 （2）矿井排水情况 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司，8号煤层井下排水系统：副井底附近设有中央水泵房，水泵房有主水仓和副水仓和泵房组成。主、副水仓容量为1382.01m3，水泵房安装三台水泵，一台工作，一台备用，一台检修，水泵型号：D85-45×3型。主井井筒安设两趟2×φ159mm水管型排水管，一趟工作，一趟备用。

现矿井正常涌水量1440m3／d，最大矿井涌水量1920m3／d。工作泵排水能力85m3/h,20小时排水量为1700m3，大于该矿24小时正常涌水量（1440m3／d）。工作泵和备用泵的排水能力为170 m3/h, 24小时排水量为4080m3，远大于该矿24小时最大涌水量（1920m3／d）。

主、副水仓容量为1382.01 m3，大于矿井8 h正常涌水量为480m3。 综上所述，该矿的排水设施和排水能力符合《煤矿防治水规定》要求，完全满足矿井实际需要。

据矿方提供的资料，矿井4、8号煤层排水系统见表5-6-2。

矿井名称 成家庄煤业 昌盛煤业 煤矿排水情况调查统计表 表5-6-2 容量m3 300 200 水泵数 3 3 水泵流量 m3/h 25 25 管路排水量 m3/h 水泵型号 D25-30×5型 D25-25×5型 水仓位置 副井底 副井底 （3）矿井涌水量预算 成家庄煤业有限公司开采8号煤层，该矿目前开采8号煤层，实际

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生产能力为15万t/a，现调查井下涌水量最大200m3/d，正常为150m3/d。山西吕梁昌盛煤业有限责任公司开采8号煤层，生产能力21万t/a，井下正常涌水量150 m3/d，最大为200m3/d。 现根据本矿富水系数比拟法预算当矿井生产能力达到设计生产能力90万t/a时的矿井涌水量：

计算公式为：Q=P/P0×Q0

式中：P0——为现矿井生产能力，万t；

Q0——为现矿井涌水量，m3/ h； P——为兼并重组后的生产能力，万t； Q——为兼并重组后的涌水量，m3/d。

原成家庄煤业有限公司开采8号煤层，每年按330个生产日计算，该矿目前矿井日产量为455t/d，其富水系数（K）为0.3297～0.4396m/t，如果将来扩大生产能力为90万t/a时，矿井正常涌水量900m/d，最大涌水量1200m/d。

原山西吕梁昌盛煤业有限责任公司开采8号煤层，每年按330个生产日计算，该矿目前矿井日产量为636t/d，其富水系数（K）为0.2358～0.31456m/t，如果将来扩大生产能力为90万t/a时，矿井正常涌水量643m/d，最大涌水量857m/d。

综合分析，取原成家庄煤业有限公司预算的矿井涌水量作为全矿井的预算涌水量。将来扩大生产能力为90万t/a时，矿井正常涌水量900m/d，最大涌水量1200m/d。

4.2.2 矿井充水水源及其特征 （1）大气降水和地表水

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大气降水作为矿井充水水源，其水量是有限的，由于该矿处于北温带大陆性季风气候区，干燥多风沙，无霜期短。雨季多集中在7、8、9三个月，平均年降水量为464.3 m m，为全年降水量的60％以上。

井田内河流不发育，只发育季节性排洪支叉冲沟，平时干涸无水，雨季分别汇集分叉冲沟，向西经各大沟谷流入黄河。本区属黄河流域。

（2）上第三系、第四系孔隙含水层

上第三系上新统地层广泛出露于本区内沟谷两侧，含水层为底部的半胶结状砾石层，由于其不整合于基岩面之上，与基岩风化裂隙构成较好的含水层，但由于其连续性较差，补给条件差，且厚度不稳定，故富水性差异较大，一般单井出水量10m3/d，属弱富水含水层。

（3）二叠系下统山西组及下石盒子组砂岩裂隙含水层

根据三交详查资料，单位涌水量q＝0.005-0.1L/s.m，渗透系数K＝0.0007-0.5m/d，矿化度大于1g/L，富水性弱。

（4）石炭系太原组灰岩岩溶裂隙含水层

据三交详查区资料，太原组混合抽水试验:本含水层静止水位标高816.74m，单位涌水量q＝0.409L/s.m，渗透系数K＝2.11m/d，矿化度0.968g/L。属中等富水性含水层。

(5)奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层

本井田内由芮城县联合凿井队施工一水井（X=4158009.840 Y=19489004.319 Z=853.071），于2009年9月10日开工，2009年12月1日终孔，完成钻探工作600m，取水层位为奥陶系中统峰峰组及马家沟组，经抽水试验，出水量达50m3/h，静止水位60m，水位标高793.071m。为强富水性含水层。

（6）老空区积水：因本井田位于山西柳林凌志柳家庄煤业有限公司和原山西柳林聚财煤业有限公司的上山部位，故其采空积水不会流

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入本井田；而山西柳林凌志兴家沟煤业有限公司和原山西柳林聚财煤业有限公司均与本井田边界留有保安煤柱，且采空区距本井田边界较远。本井田5、8、9号煤层采空区存有积水约210730 m3。对矿井安全生产有潜在威胁。

综上所述，矿井主要充水水源为大气降水、地表水、煤系地层含水层水、奥陶灰岩含水层水及采空区积水。 4.2.3 矿井充水途径 （1）断层

井田内断裂构造不发育，仅发现两条小断层，不导水，但要注意隐伏断层的存在，并对其导水性应引起足够的重视。 （2）陷落柱

陷落柱常可形成导水通道。井田内目前未发现一个陷落柱。将来采掘揭露陷落柱时，应加强观测，必要时进行钻探，查明其导水性，防止导通奥灰水。 （3）导水裂缝带

井田内各矿开采5、8号煤层，现根据《三下采煤规程》导水裂隙带公式计算井田内5、8、9、10号煤层开采所产生的导水裂隙带高度: 5号煤层上覆岩性为泥岩、砂质泥岩，属软弱岩层；煤层厚度为1.60 m—3.55m，采用全部垮落法管理顶板，根据导水裂隙带高度经验公式，计算导水裂隙带高度如下： Hli=20

?M+10

式中: Hli——导水裂隙带高度（m）； M——累计采厚（m）。

5号煤层最大厚度4.25m，计算后导水裂隙带为51.23m。

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8、9、10号煤层上覆岩性为石灰岩、砂岩及砂质泥岩，属坚硬岩层；煤层厚度为2.30m—3.23m，采用全部垮落法管理顶板，根据导水裂隙带高度经验公式，计算导水裂隙带高度如下：

Hk?30?M?10

式中: Hli——导水裂隙带高度（m）； M——累计采厚（m）。

8号煤层最大厚度3.61m，计算后导水裂隙带为67m。 9号煤层最大厚度2.86m，计算后导水裂隙带为61m。 10号煤层最大厚度3.00m，计算后导水裂隙带为62m。

由上述计算结果可知：井田内5号煤层开采后在井田中部露头附近导水裂隙带延伸到地表。地表水会通过导水裂隙带进入井下，影响生产。

井田内8号煤层上距5号煤层最小间距约为64m, 导水裂隙带高度大于5号煤层距8号煤层的最小距离，故5号煤层的采空积水理论上会通过采空导水裂隙带导入8号煤层。

井田内9号煤层上距8号煤层最小间距7.10 m, 导水裂隙带高度大于9号煤层距8号煤层的距离，故8号煤层的采空积水会通过采空导水裂隙带导入9号煤层；井田内10号煤层上距9号煤层最小间距4.40m, 导水裂隙带高度大于10号煤层距9号煤层的距离，故9号煤层的采空积水会通过采空导水裂隙带导入10号煤层。 （4）封闭不良钻孔

通过此次钻探，目前井田内施工13个钻孔，每个钻孔施工验收结束后，均按照钻探规程要求，并按照设计要求进行了钻孔封闭，煤系地层均采用水泥砂浆进行封闭，封孔质量较好，但目前均未进行启封

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检查封孔层段。因此，在今后开采煤层时要注意钻孔附近的探放水工作，注意钻孔导水，造成安全隐患。 4.2.4矿井充水因素及存在的水文地质问题

目前矿井日常涌水量一般取决于煤层顶、底板含水层富水性，本井田煤系地层含水层富水性弱-中等，对煤矿开采影响不大。一旦接近或揭露老空区积水，则矿井涌水量极剧增加，因此目前本矿井充水主控因素为老空区积水和奥灰水；埋藏较浅的工作面可以直接接受大气降水和地表水补给，因此浅部工作面充水的主控因素为大气降水和地表水。

近5年内水文地质问题：

（1）本井田、周边矿井老空区的位置及积水量需要进一步探测清楚，开采下部煤层是应注意上部煤层采空区积水的威胁。

（2）本井田浅部工作面主要受大气降水和地表水影响，因此大气降水和地表水对浅部工作面的影响有待查清；地表裂缝的探查与治理需加大力度。

（3）对断层导水通道及裂隙导水情况研究程度较低。特别需要查明隐伏构造的富水性及导水性。

（4）未对煤层带压开采的技术展开研究。 4.3矿井受水害威胁程度 （1）大气降水和地表水

大气降水作为矿井充水水源，其水量是有限的，由于该矿处于北温带大陆性季风气候区，干燥多风沙，无霜期短。雨季多集中在7、8、9三个月，平均年降水量为464.3 m m，为全年降水量的60％以上。

井田内河流不发育，只发育季节性排洪支叉冲沟，平时干涸无水，雨季分别汇集分叉冲沟，向西经各大沟谷流入黄河。本区属黄河流域。

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据矿方调查，井田北部沟谷历年来最高洪水位标高为829m，而最低井口标高为840.973 m，井口标高均高于最高洪水位标高。

综合上述因素，大气降水和地表水对矿井的威胁大不，雨季可引起矿井涌水量增大，产生一定的影响。

（2）煤系地层含水层水

井田内对煤层开采有影响的含水层主要有下石盒子组的砂岩裂隙含水层、山西组和太原组砂岩裂隙水含水层。太原组、山西组、上下石盒子组的砂岩裂隙含水层富水性弱，对煤层开采影响不大。总之，只要矿井正常抽排水，煤系地层含水层一般不会对煤矿安全生产造成危胁。

（3）奥灰水

该层含水层为井田基底含水层，岩溶裂隙发育，水量丰富，井田内水位标高793m。

井田内5、8、9、10号煤层中西部均为带压开采区。现利用突水系数来计算5、8、9、10号煤层最低底板标高处的突水系数。各煤层最低底板标高分别为760m、700m、680m、710m。

据突水系数公式Ts=P/M 式中：Ts－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。 5号煤层最大突水系数：

Ts=(793-760+131.51)×9.8×10-3/131.51=0.012(MPa/m) 8号煤层最大突水系数：

Ts=(793-700+64.52)×9.8×10-3/64.52=0.024(MPa/m) 9号煤层最大突水系数：

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Ts=(793-680+50.95)×9.8×10-3/50.95=0.032(MPa/m) 10号煤层最大突水系数：

Ts=(793-710+42.26)×9.8×10-3/42.26=0.029(MPa/m)

井田内原山西吕梁昌盛煤业有限责任公司开采8煤层时发现两条正断层，各煤层最低点突水系数均小于正常块段突水系数经验值0.10MPa/m，也小于受构造破坏块段突水系数临界值0.06 MPa/m。因此开采井田5、8、9、10号煤层时奥灰突水的可能性较小。

（4）采空区积水

本井田采空区面积较大，存在采空积水（矿井充水性图），积水量约21.0730万m3。周边矿井采空区积水对本井田影响较小。采空区积水对本井田有潜在威胁。

综上所述，矿井开采受一定程度的水害影响，其危险源主要是井田内及周边老空区积水和奥陶灰岩含水层水。潜在危险源为构造导水、封闭不良的钻孔突水。

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