兖矿东华建设有限公司地矿建设分公司 山东邹城 273500
摘要：根据矿井地质、地层构造、矿井水文地质、矿井水害影响程度等进行运用科学方法，进行总结、分析评价矿井水文地质类型。
关键词：水文；水文地质；类型划分；评价
一、井田概况
1、位置
金鸡滩煤矿位于陕西省榆林市榆阳区境内，南距榆林市区30km，行政区划隶属金鸡滩乡和孟家湾乡管辖。
2、自然地理
矿井地势平坦开阔，总体地形西部稍低，东部略高。受极地大陆冷气团影响时间较长，受海洋暖气团影响时间较短，为典型的温带半干旱大陆性气候。
二、矿井地质
1、地层
井田地表绝大部分被第四系沉积物覆盖，仅在万家小滩和三道河则长观站一带有小块基岩零星出露。据地质填图及钻孔揭露，井田地层由老至新依次为：三叠系上统永坪组（T3y），侏罗系下富县组（J1f）、中统延安组（J2y）、直罗组（J2z）、安定组（J2a），新近系上新统保德组（N2b），第四系中更新统离石组（Q2l）、上更新统萨拉乌苏组（Q3s）、全新统风积沙（Q4eol）。
2、构造
井田构造简单，地层平坦，总体趋势为一个倾角小于1?、向NW倾斜的单斜构造，无褶皱，仅发育小型宽缓的波状起伏和一条高角度正断层F1。
三、矿井水文地质
1、含水层
井田内影响煤层开采的主要含水层有第四系松散层、基岩风化带、侏罗系直罗组砂岩以及侏罗系延安组砂岩等。
第四系松散含水层岩性多以黄褐色细砂、中砂夹有粉砂及泥质条带透镜体为主，风积沙与萨拉乌苏组结构松散、地形地貌极易接受大气降水补给，水位总体上呈东南高西北低，地下水自南东向北西径流。
基岩风化带分布于基岩顶部，岩性以杂色的粉砂岩、泥岩、砂岩为主，总体上东南部高，向北西降低。其富水性受地形地貌、上覆含水层特征、风化程度及基岩岩性制约。井田内风化带之上普遍有红土隔水层分布，故其富水性较差。
直罗组砂岩含水层岩性为一套黄绿、灰黄色中粗粒砂岩、局部夹粉细砂岩。东南部和西北部砂岩厚度较大，南部和北部较薄，富水性弱的含水层。
延安组砂岩含水层性主要为中、细粒砂岩，局部粗粒砂岩，泥质胶结或钙质胶结，结构致密，裂隙主要为水平或波状层理面及稀少的岩体节理。裂隙密闭或被方解石充填，裂隙及节理透水性差。
2、隔水层
井田内主要隔水层是新近系上新统保德组（N2b）红土层。保德组红土层主要分布于东南部和西南部，分布区厚度为1.40m～49.56m，平均15.72m。其岩性为粘土和亚粘土，含钙质结核层，结构较致密，具柱状节理。硬塑状态，为良好的相对隔水层。
3、矿井充水条件
矿井充水通道主要是煤层开采形成的导水裂缝带（冒落带、冒裂带）裂隙，其次为原生结构面裂隙，局部为断层。煤层开采后，采空区顶板岩层由于失去支撑而向采空区内逐渐移动、弯曲和破坏，从而在顶板内形成冒落裂隙。随着采煤工作面的不断推进，围岩的移动、变形和破坏不断向上扩展，在采空区上方形成一定高度的冒落带和裂缝带，合称为导水裂缝带。导水裂缝带所及范围内的地下水通过冒裂带裂缝进入矿井，对采矿造成影响甚至危及采矿安全。导水裂缝带发育高度是预计矿井涌水量大小、评价顶板突水危险性的重要指标。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆开采形成的导水裂缝带大多数地段远超出煤层上覆基岩厚度，即开采可能引起松散砂层潜水通过导水裂缝带下泄，对矿井生产构成威胁。
矿井充水强度主要决定于直罗组风化基岩孔隙裂隙承压含水层和沙层潜水含水层的富水性、煤层上覆基岩厚度及导水裂缝带裂隙沟通各含水层的程度、大气降水特征、采动后红土隔水层的隔水性能、采煤方式和开采强度等。此外与采煤工作面相对于充水含水层的富水位置也有关系。
区内第四系松散层潜水的富水性大部分为中等，经前述方法计算：2-2及2-2上煤层的导水裂缝带高度存在超出煤层上覆基岩厚度的可能性，因此富水性中等的松散层潜水及黄土弱含水层中的水有可能对矿井的安全生产造成危害；而煤系基岩含水层富水性弱，对矿井生产无大的影响。
矿井涌水量主要来自井筒涌水量、回采面和顺槽。井筒在掘进过程中，随着掘进长度的增加，揭露的含水层也增多，井筒累计涌水量随之增加。井下大巷、首采工作面顺槽等除与井筒相连接的井底车场部位和水仓为岩巷以外，回采工作面主要充水含水层为侏罗系中统延安组（J2y）裂隙承压含水层，采后通过冒落裂隙带向工作面及采后老空区充水，煤层倾角平缓处，局部稍有起伏，回采工作面低洼点极易形成积水，随着矿井进入回采阶段，冒裂带的形成将煤层顶板一定高度范围内的含水层水引入矿井，初期工作面及矿井涌水量将随着开采面积的增加而增加。
四、矿井水害影响程度
影响2-2及2-2上煤层开采的充水含水层为直罗组砂岩含水层及延安组煤层顶板部分砂岩含水层（煤层顶板含水层）、风化基岩带、第四系松散含水层等。煤层顶板含水层是直接充水含水层，风化基岩带、第四系松散含水层以及大气降水、地表水体等对煤层开采的影响程度主要取决于煤层开采后形成的导水裂缝带的高度。一般情况下煤层开采后主要的充水含水层为煤系含水层，但不能排除超高导水裂缝带的形成而导致第四系松散砂岩地下水进入矿井的可能性。
五、矿井水文地质类型评价
金鸡滩煤矿为第四系覆盖下的隐蔽井田，开采2-2及2-2上煤层的直接充水含水层为煤层顶、底板砂岩含水层，间接充水含水层为风化基岩带以及第四系松散砂层含水层。矿井直接充水含水层富水性弱，主要接受侧向径流补给以及上覆含水层越流补给，有一定的补给水源，但补给条件一般，含水层性质及补给条件确定为中等类型。
开采2-2及2-2上煤层的直接充水含水层为煤层顶、底板砂岩含水层，间接充水含水层为风化基岩带和第四系松散砂层含水层，根据各含水层抽身试验资料折算的统径统降单位涌水量，含水层富水性等级确定为复杂类型。
存在少量老空积水，位置、范围、积水量清楚。相邻的杭来湾煤矿与本矿井之间以铁路煤柱间隔，榆树湾煤矿与本矿井不直接相邻接，两矿的采空区积水不会对本矿井产生影响，相邻的其它井田开发初期。矿井及周边老空水分布情况确定为中等类型。
矿井自2011年9月11动工以来，矿井主要是井筒涌水，自2014年6月，矿井进入回采阶段以来，矿井目前平均涌水量在750m3/h左右，根据预计今后三年矿井正常涌水量为798m3/h，最大涌水量1197m3/h。矿井正常涌水量介于180～1200m3/h，最大涌水量介于600～2100m3/h，矿井涌水量确定为复杂类型。
建井过程中没有出现突水情况，仅在井筒施工中出现几个涌水点，在冻结法施工的情况下，出水点涌水量最大为11m3/h。2014年6月以来，生产过程中未发生突水事件，矿井突水量确定为简单类型。
2-2及2-2上煤层开采后主要受顶板水的影响。根据预计，开采过程中不会产生第四系松散流沙抽冒溃入矿井现象；一般情况下煤层开采后主要的充水含水层为煤系含水层，但不能排除超高导水裂缝带的形成而导致第四系松散砂岩地下水进入矿井的可能性。因此，2-2及2-2上煤层开采时存在一定程度第四系水害影响。2-2及2-2上煤层开采后形成的底板破坏带深度较顶板导水裂缝带高度小，底板采动破坏带范围内砂岩含水层富水性差，对矿井产生的影响小，不会构成水害危险，矿井受水害影响程度综合确定为中等类型。
主要含水层为孔隙裂隙含水层，富水性弱，开采过程中出现突水的几率比较小，只要平时采取预先探测、预疏放、加强局部排水措施等工作，就能满足防治水的要求；矿井目前的排水能力能满足矿井涌水量。矿井防治水工作易于进行。矿井防治水工作难易程度综合确定为复杂类型。
结语
根据《煤矿防治水规定》中矿井水文地质条件类型划分标准，按分类依据就高不就低的原则，金鸡滩煤矿开采2-2及2-2上煤层时矿井水文地质类型为复杂类型。
参考文献
[1]煤矿防治水规定[S]2009.09.
论文作者:王学斌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/17
标签：含水层论文; 矿井论文; 煤层论文; 基岩论文; 砂岩论文; 水量论文; 裂隙论文; 《建筑学研究前沿》2017年第34期论文;