香山煤礦礦井水文地質類型分析

李英奇

摘 要：本文對香山煤礦地層、地質構造、分析地下水補給與徑流條件，水位、水量動態變化特征及其規律，依據煤礦采掘對含水層的破壞程度、礦井周邊老空水分布狀況、礦井涌水量；礦井防治水難易程度等方面對礦井水文地質類型進行綜合評定。

關鍵詞：地質構造；含水層；礦井涌水量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.054

1 地表概況

香山礦井田位于平頂山礦區的西南緣，屬剝蝕殘余丘陵地貌單元。井田北及東北部為三疊系劉家溝組組成的紅石山、蜘蛛山、香山、蓮花盆等丘陵山體，山體呈北西～南東向展布，山脊標高+227.3～+320.4m；山體南坡為褶裙狀坡洪積層及二疊系平頂山砂巖組成的艾山，彈花錘等剝蝕殘丘，標高+245.6～+130.0m；南北向沖溝較為發育，溝深2.0～3.5m。井田南緣為寒武系灰巖組成北西～南東向展布的剝蝕殘丘（青石山）和壟崗，標高+110.0～+176.1m；井田南中部為剝蝕殘丘，壟崗與坡洪積層之間由沖洪積層組成的北西～南東向槽形谷地，標高+110.0～+140.0m，地勢較平坦。相對高差約210m。

2 含煤地層

香山礦井田位于平頂山礦區西南部，李口向斜西南翼，主體構造為淺部陡、深部緩的單斜構造，見圖3-2。由于受北東向擠壓應力影響，在井田西南的淺部形成緊密褶皺帶，地層傾角最大高達67°，局部出現直立甚至倒轉，向深部逐漸變緩，至二1煤層底板-400m標高傾角22°。井田斷裂構造較簡單，較大斷層僅1條，即鳳凰嶺逆斷層。該斷層位于井田西部，走向近南北，傾向西，傾角37°，落差55m。井田由59-4、59-6和58-1孔控制。58-1孔在孔深313.00m見L8灰巖后巖芯破碎，在孔深347.85m和367.33m兩次見L8；59-4孔在355.13m穿過太原組后，至447.80m出現寒武系灰巖，以下又重復出現太原組灰巖和一5煤層；59-6孔在孔深83.34m見四2煤層后至629.74m終孔尚未見到己組。

3 區域水文地質

井田范圍內無天然河流和水庫，僅在井田北部有一些南北向季節性水流沖溝，地表排泄條件良好；在井田南部，沿寒武系露頭北側有一條排水溝，礦井排水及雨季地表水沿排水溝由東向西至余官營附近注入湛河。依據地層巖性、含水層充水空間和地下水類型，將本礦區含水層歸并為四大含水巖組，即松散巖類孔隙含水巖組、碎屑巖類裂隙含水巖組、碎屑巖夾碳酸鹽巖類裂隙含水巖組、碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖組。

4 水力性質

礦井目前開采的五、四、二煤層，對礦井直接充水有影響的含水層，主要為煤層頂板砂巖裂隙水，以及二煤組煤層底板石炭系太原組與寒武系灰巖巖溶裂隙水。井田各煤層頂板砂巖裂隙水，由于受含水層厚度、賦存特征及其裂隙發育程度的制約，均以弱含水為主，除在煤層埋藏的淺部基巖風化帶，通過第四系間接受大氣降水的微弱補給外，在井田區內基本不受其他水源的補給。加之煤層頂板砂巖含水層，雖層數多，但單層厚度小，巖相變化大，含水層間均有砂質泥巖隔水層，在橫向與垂向上，水力聯系較差。礦井排水以消耗裂隙中的靜態水為主。其次為煤層底板灰巖巖溶裂隙地下水，由于受賦存條件、構造條件的影響，灰巖地下水富水性、補給與徑流及水位具有明顯的分區、分帶性，總體變化趨勢，隨埋藏深度的增加而呈逐漸減弱趨勢。由于石炭系太原組和寒武系灰巖埋藏的淺部及其露頭分布區，由于受構造與風化裂隙，地表水與地下水活動的影響，巖溶裂隙十分發育，不僅具有良好的富水性，而且橫向與垂向上相互間有密切的水力聯系，致使石炭系太原組下段灰巖與寒武系灰巖巖構成統一的含水體，水位標高基本一致，且由于受大氣降水與地表水補給影響，水位季節性變化較大。

5 評定指標類別

（1）受采掘影響的含水層及水體補給條件 ： 二1煤層頂板砂巖裂隙含水層，單位涌水量0.00141～0.00158L/（s.m），屬簡單型；二1煤層底板直接充水含水層石炭系太原組灰巖，單位涌水量0.00003L/s·m，具有隨著深度的增加，富水性逐漸減弱的變化趨勢，目前生產的井田深部為簡單類型；二1煤層底板間接充水含水層寒武系灰巖，具有隨埋藏深度的增加，富水性性逐漸減弱的變化規律，目前生產區位于井田深部，單位涌水量0.00003～0.00158L/（s.m），綜合二煤組受采掘影響的含水層及水體補給條件屬簡單型。

（2）礦井及周邊老空水的分布狀況 ：本礦與小煤礦及十一礦老空區積水位置、積水范圍與積水量清楚，屬中等類型。

（3）礦井涌水量 近幾年礦井平均和最大值分別為90.3m3/h和173.3m3/h。應屬簡單類型。

（4）突水量 礦井生產期間，底板灰巖水最大突水量150m3/h，老空水突水3次，最大突水量180 m3/h，屬中等類型。

（5）礦井開采受水害影響程度 礦井目前開采的井田深部，煤層頂板砂巖裂隙水及二1煤層底板石炭系灰巖水，均為弱富水性，局部出現涌突水現象，但水量在可控制范圍以內，在巷道與工作面排水設施完備的情況下，對礦井安全正常生產構不成危害。本礦回采結束的工作面老空水，位置、范圍和積水量清楚，采取超前探放措施可確保安全正常生產。廢棄小窯采空區，主要位于井田淺部，除采取放水措施外，由泄水巷截流排水，可排除對礦井直接構成充水危害。綜合評價礦井開采受水害影響程度為中等類型。

（6）防治水工作的難易程度 由于礦井目前充水水源、位置、水量已基本清楚，現配置的防治水設施與排水能力可滿足目前和后續生產涌水量的要求。防治水工程，一是加大巷道與工作面排水設施與能力措施，以防頂板砂巖局部富水區對礦井充水的影響；二是，在預測有積水的工作面，采取超前探放水措施；三是對井下水位觀測孔進行維護；四是繼續利用泄水巷排水，以防大氣降水和小煤礦老空水對生產區的危害。防治措施技術可行、經濟合理、效果顯著及安全可靠，應為中等類型。

依照《煤礦防治水規定》水文地質類型劃分標準及就高不就低的原則，香山礦水文地質類型綜合評價為中等類型。在礦井生產過程中應進一步加強防治水隊伍建設，以及防治水工作的日常管理與地質與水文地質資料的歸納與分析，以便為礦井水的防治提供切實可靠的依據。

參考文獻：

[1]煤礦防治水規定[S].