东岭煤矿 安全风险辨识评估报告
图3-2 韩城矿区构造纲要图
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2.2 地球物理特征
矿井以往进行了这方面的地质工作,并对资料进行处理和研究分析,在勘探报告中已形成了结论。
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三、水文地质
(一)煤矿边界及其水力性质
东岭煤矿位于渭北煤田韩城矿区下峪口井田东南部边缘,其西与下峪口煤矿、南与韩城市燎原煤矿相邻,东部边界以煤层出露为界,边浅部露头部分,有煤系基岩及奥陶系石灰岩等含水层裸露,可产生大气降水的补给作用,但尚未发现含水层之间有明显的水力联系。矿井东浅部边界存在废弃小煤窑,经过近几年的探放水工作,发现几乎无水。地下水总体由北西流向南东。
(二)、 含水层特征
矿井主要含水层为煤系及其上覆地层中的砂岩含水层及煤系基底奥陶系石灰岩含水层。由于受沉积作用的控制,含水层与隔水层相间存在,形成多层结构的复合承压含水体。煤系及其上覆地层中的砂岩和灰岩含水层的富水性与透水性不好,水力联系差,加上地形复杂,地表径流条件好,渗透有限,补充量不足等,其含水量都不大;同时受隔水层阻隔,各含水层之间多无水力联系。煤系基底奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层,含水丰富,水文地质条件复杂。
根据勘探及矿井生产资料,综合分析地层及其含水性,根据含水层岩性、结构及其富水性的变化,由新至老将本区含水层划分为以下四组11个层(表5-1及表5-2)。
(1)、第四系松散岩类孔隙含水层组(Hl)
地下水主要赋存于第四系更新统和全新统砂砾石层、河流冲积层中。 1、全新统孔隙潜水含水层(Hl-1):位于第四系地层的上部,为褐黄色粗细砂。地下水主要赋存于黄土孔隙、亚砂土及细砂层中。由于区内地层沉积厚度小,因此含水性弱。单位涌水量q=1.83 L/s·m,渗透系数K=11.78m/d。水质类型:HCO3-SO4-Ca-Mg型或HCO3-Ca-Mg型,矿化度M=0.834g/L。
2、更新统砂砾石层孔隙含水层(Hl-2):该含水层在区内近东西向的几条山间河谷一、二级阶地及河漫滩中呈现不连续的分布,其分布范围不大,含水层总厚度一般不大于10m,一般在出山口处砂砾石分布较为连续。钻孔抽水试验结
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果q为3.06~10.68 L/m·s,渗透系数K7.20~9.24m/d。含水性较强。水质为HCO3-SO4-Na-Ca型,矿化度M在1.30g/L左右。
(2) 二叠系砂岩层裂隙承压弱、弱~中等含水层组(H2)
二叠系地层主要由泥岩、砂质泥岩与各种不同粒度的砂岩相间组成。由于含水砂岩层次较多,并与粉砂岩、泥岩等隔水层相互重叠,构成复合含水岩层。地下水具有承压性,主要埋藏于中—粗粒砂岩裂隙中,细粒砂岩次之,泥岩、粉砂岩裂隙发育较差,并为方解石所充填,可视为相对隔水层。对煤层开采有一定影响的为山西组、
东岭煤矿含水层划分表 表5-1
含水层 组划分 代号 含水层组名称 含水层 代号 个数 Hl-1 2 Hl-2 H2-1 3 H2-2 H2-3 H3-1 3 H3-2 H3-3 H4-1 第四 奥陶系石灰岩溶隙溶H4 含水层组 洞承压强含水层组 3 H4-2 H4-3 全新统砂砾石层孔隙含水层 上石盒子组底部K5砂岩裂隙含水层 下石盒子组底部K中砂岩裂隙含水层 山西组底部K4砂岩裂隙含水层 太原组顶部K3砂岩裂隙含水层 太原组K2灰岩裂隙含水层 太原组底部砂砾岩裂隙含水层 上马家沟组三段岩溶裂隙弱含水层 上马家沟组二段岩溶裂隙强含水层 下马家沟组二段岩溶裂隙强含水层 含水层名称 第一 第四系松散岩类孔隙Hl 含水层组 含水层组 更新统孔隙潜水含水层 第二 二叠系砂岩层裂隙承H2 含水层组 压弱含水层组 石炭系砂岩(灰岩)第三 H3 裂隙承压极弱含水层含水层组 组 下石盒子组含水层。由于岩性及地质构造的控制作用,这些岩组含水性变化大。总体含水量并不丰富,且以静储量为主,尤其是煤系地层,水量相对更弱,故属于裂隙承压弱、弱~中等含水岩组。
据井田内开拓、回采的实践表明,坑道系统在不同程度揭露二叠系砂岩地层后,多数巷道无水,所遇裂隙和小断层的出水点不多,单个出水点的流量很小,且有先大后小的规律,地下水消耗快,易于疏导。含水岩组中的水主要接受大气
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降水沿露头岩层的渗透补给,渗入后,一部分以泉的形式排放出地表,另一部分沿岩层间裂隙向深部渗透。由于含水层与隔水层相间排列,而且产生于砂、泥岩中的断层导水性差,故在自然状态下,各承压含水层互不连通,地表水与地下水无密切联系,越向深部,渗透数越小,循环条件越差,水质相应变劣。虽然该含水层组属弱、极弱含水层,但其富水性有不均一特点,故不排除在有的区域还会对生产造成影响。
对二叠系砂岩含水层组,由上至下细分为三层:
1、上石盒子砂岩裂隙含水层(H2-1)(井田东部地层缺失) 上石盒子组下段K5砂岩含水层(H2-1):
石炭二叠与奥陶系含水层水理性质统计表 表5-2
奥陶系石灰下石盒子组 山西组 太原组 项目 岩 含水岩组 含水岩组 含水岩组 含水岩组 砂岩(灰岩)层平均19.75 35.0 18.5 220 厚度(m) 含水层埋深(m) 静水位高度(m) 单位涌水量(L/s.m) 渗透系数(m/d) 水质类型和矿化度 (g/L) 209.88 647.22 0.00084~0.82 0.00443 HCO3-SO4-Ca -Mg(0.62) 281.27 575.83 0.000032~0.387 0.00034 HCO3-SO4-Na -Mg(0.85) 300.1 557 0.000052~0.0029 0.0030 SO4-Ca-Mg (0.95) 477.1 380 0.415~4.18 0.0113~9.95 SO4-Ca-Mg (0.61) 注:此表数据来源于水文孔勘探资料和下峪口井田(扩大)建井勘探地质报告。
主要位于二叠系上石盒子组的底部,岩性为灰色白中粗粒砂岩。含水层厚0~28m,平均厚度15.0m。据韩城下峪口井田精查报告资料,含水层单位涌水量q=0.000354~0.116L/s.m,渗透系数K=0.0057~0.181m/d。水质类型:HCO3-SO4-Ca-Mg型,该含水层属于裂隙承压弱含水层。
2、下石盒子组砂岩裂隙含水层(H2-2)
下石盒子组底部K中砂岩含水层(H2-2):岩性为浅灰~灰白色中粗粒砂岩,
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