xx矿井水文地质类型划分报告

xx矿井水文地质类型划分报告

矿井水文地质类型划分报告  
 
第一章 矿井及井田概况  
1.1、矿井及井田基本情况  
1.1.1、建井与投产时间及设计能力  
1901年德国人根据个别钻孔资料和调查报告开凿了一立井，1902年投产，1956年改扩建，设计能力30万吨。1976年合并了南店区，以《xx省xx煤田南店勘探区详查报告》<最终>为依据，实施了开拓延深工程，1991年矿井核定生产能力35万吨/年， 2005年矿井核定生产能力50万吨/年，2009年矿井核定生产能力72万吨。2009年实际产量67.5万吨。  
1.1.2、开拓方式及开采范围  
xxxx矿业有限公司开拓方式为立井暗斜井多水平，采区上下山开拓方式。井田西起F20号断层，东至煤层剥蚀边界，南起煤层露头，北至李家庄断层（F30号断层），走向长7.3千米，南北倾斜宽4.40千米，面积约32.2平方千米。建矿以来，截止2005年底，已开采面积21.80平方千米，占矿区总面积67.70％，目前生产开拓区4.59平方千米，占矿区总面积14.25％，远景开拓区5.81平方千米。  
通风方式中央混合式。  
1.1.3、开采水平及开采煤层  
xxxx矿业有限公司共有四个生产水平，一水平（-175米），1983年开采结束，保留与提升有关的部分运输巷道；二水平（-308米），1994年开采结束，保留部分与提升运输有关巷道；三水平（-380米），现处于收缩阶段仅对剩余边角煤进行回采；四水平（-550米）是目前主要生产水平，提升由主副暗斜井与一、二两个提升运输水平连通，运输环节为二级提升，主、副井相距1.4千米。  
四水平目前主要开采上层煤和中层煤。  
1.1.4、开采方法  
采煤方法采用长壁后退式采煤方法。  
1.2、井田位置、交通  
xxxx矿业有限公司位于xx省xx市xx区境内，行政区划属xx街道办事处管理，地理极值座标为东经119°06'43”～119°12'03”，北纬36°34'57”～36°38'25”。井田西以F20号断层与xx煤矿相邻，东至煤层剥蚀边界，北至李家庄断层（F30号断层），井田面积32.20平方千米，共有29个拐点圈定。批准开采深度-175米～-850米，各拐点座标见表1-1：  
采矿许可证号: C3700002009091120036432  
 
矿区范围拐点坐标表  
表1-1  
点号 X Y 点号 X Y  
1 18  
2 19  
3 20  
4 21  
5 22  
6 23  
7 24  
8 25  
9 26  
10 27  
11 33  
12 34  
13  
14  
15  
16  
17  
交通条件：  
xxxx矿业有限公司距胶济铁路xx站15千米，并有煤矿铁路专用线，与胶济铁路相连接，潍徐公路及潍莱、济青高速公路从矿区通过，交通甚为方便。见图1-1  
1.3、地形地貌：  
区域内陆势南高北低，南部为标高123.6～211.0米的丘陵，由太古界花岗片麻岩和中、下寒武系灰岩、页岩组成。蟠龙山、牛七埠山、灵山构成较高一级分水岭，吴家山、铁山、郭家山、荆山、李家水坡、石埠山构成二级分水岭，张家柳沟、马司岭、杨家埠构成三级分水岭，再向北为1/1000的坡度逐渐过渡为平原，地面标高102.8～59.50米。展现出丘陵、冲沟、河谷、平原四个地貌单元。  
历史最高洪水位57.794米。一立井井口标高68.63米，北立井井口标高67.49米，东立井井口标高74.11米，北风井井口标高59.46米。工业广场标高：南矿区67.51米，北矿区67.478米，均高于历史最高洪水位。凤翔河最低侵蚀基准面标高55.428米。  
1.4、气象、水文：  
1.4.1、气象  
本区属冬冷夏热四季分明的暖温带季风区大陆性气候。  
降水量：最小降水量150.7mm（2002年），最大降水量为1272mm（1964年），月最大降水量363mm（1965年7月），历年平均降水量545.5mm，多集中于7、8、9三个月份，占全年降水量60％以上，11月至次年3月降水量最少，最大积雪深度250mm（1955年12月27日），11月至次年2月为降雪期。  
蒸发量：  
历年地面月蒸发量平均11.65mm，历年平均420mm，水面蒸发量年平均2211.5mm，最大年水面蒸发量为3380.9mm（1959年），最小为2032.5mm（1958年）。  
相对湿度：  
历年平均相对湿度68.2％，最大月平均相对湿度81％（1961年7月）最小为42％（1962年5月）。  
气温：  
历年平均气温13.5°，最高气温40°（1952年7月）最低气温-19.6°（1951年1月）。  
风向与风速：  
冬季多西北风夏季多东南风，最大风速51m/s（1954年5月），月平均最大风速5.4m/s，年平均风力为三级。  
最大降水量均在最大地面蒸发量1～2月以后出现。  
历年最大冻土深度0.50米。  
1.4.2、水文  
本区内共有四条河：xx、凤翔河（浆沟河）、马家河、虞河。三个水库：xx水库、西王家水库、蒋家水库。本区河流水系基本属鲁中山区基岩裂隙水系。  
1.4.2.1、xx发源于xx县南部房山，流经xx县、xx城区、寒亭区至xx峰台西北注入渤海，主流长度123千米，支流总长度185千米，流域面积944平方千米，最高水位22.49米（1951年8月8日）最低水位18.30米（1952年6月25日），最大流量684m3/s，最小流量0.16m3/s（1955年5月23日），平均流量16.13m3/s，中游xx境内距矿区西部边界3.8千米。  
1.4.2.2、凤翔河（浆沟河）：发源于矿区南部马司岭西侧，由南向北流经矿区，在赵家村与虞河汇合，流出矿区，属季节性河流，常年干枯无水。根据历史记载，1957年7月14日，日降水量157mm，最大洪水面宽8.5米，最大流量3.56m3/S，最小0.21m3/S，平均0.56m3/S，河底为凝灰岩。历史最高洪水位标高57.794米，最低侵蚀基准标高55.428米。  
八十年代由于当地村民开采煤矿浅部水平残余煤，破坏了河床煤柱。2005年为了保证雨季河水畅通，xx矿业对破坏严重漏水段，八马路以南至原水闸门段，进行重新铺设河道、砌河堤，全长560米，每年雨季前进行检查、清理河道，保证汛期洪水及时泄出矿区。  
1.4.2.3、马家河  
发源于矿区南部东辛村，由南向北流经矿区，在长宁街五一大桥处与凤翔河汇合，实际是一冲沟，无水。八十年代随着矿区建筑物范围扩大及马路扩宽，河床全部填平，河流已不存在，并在八马路以北，矸石山前修一条暗沟，雨季时低洼处积水，顺暗沟排入凤翔河。  
1.4.2.4、虞河  
发源于矿区东南部房士村，寒武系灰岩岩溶裂隙带，属季节性河流，由南向北流经矿区，在矿区北部赵家村与凤翔河汇合，在xx市北部汇入虞河（玗河）。干旱季节断流，河床底为凝灰岩。  
据1957年7月24日观测资料，雨季洪水面宽20米，最窄3.5米，瞬时最大流量24.5m3/S，最小流量1.83 m3/S，平均流量13.16m3/S，历史最高洪水位56.797米，最低侵蚀基准标高53.149米。  
1.4.2.5、xx水库  
1958年在张友村西侧拦截xx形成xx水库，南北长5500米，东西平均宽3875米，面积21213500平方米，最大库容量1.48亿立方米。  
1.4.2.6、王家水库  
1958年在西王家村东侧拦凤翔河而成，南起西辛村，北至西王村北，东西范围东、西村之间南北长680米，东西宽71米，面积482800平方米，库容量最大15万立方米，主要水源xx矿业井下排水，库底为凝灰岩。  
1.4.2.7、蒋家水库  
在蒋家村东南拦截虞河而成，范围在土楼子村、蒋家村北头，东西宽平均248米，南北长1304米，面积345800平方米，库容量120万立方米，库底为凝灰岩，其下为无煤区。见图1-2  
1.5、地震：  
本区处在地壳较脆弱的沂沭断裂带内，已有资料证明，断裂带在不断活动，据记载：1668年大地震，震中在郯城、莒县一带，震级8.5级，烈度为11～12°，1969年7月18日渤海湾发生了震级7.3级的地震，对本区影响不大。本市烈度据xx市地震监测中心台提供资料划为7度。另据国家地震标准（GB18306－2001）本区所属地震动峰值加速度分区0.15g。  
1.6、矿井排水能力现状  
1.6.1、一水平现安设5台泵，型号200D143×7，排水量280m3/h台，敷设排水管路2趟，其中Φ＝273×10mm一趟，最大流量9.04m3/min，最小流量7.537m3/min，另一趟Φ＝325×12mm，最大流量13.144m3/min，最小流量10.954m3/min，水仓容量2848立方米，目前最大涌水量282.12m3/h，满足生产需要。  
1.6.2、二水平现安设5台泵，型号D500A-57×7，排水量500m3/h台，敷设排水管路2趟，Φ＝325×10mm，最大流量13.144m3/min，最小流量10.954 m3/min，水仓容量6402立方米，二水平中央泵房担负二、三、四水平总排水能力，目前最大涌水量510.6m3/h，满足生产需要。  
1.6.3、三水平现安设5台泵，型号200D143×7，排水量280m3/h台，敷设排水管路2趟，Φ＝325×10mm，最大流量13.144m3/min，最小流量10.954 m3/min，水仓容量2720立方米，最大涌水量24m3/h，满足生产需要。  
1.6.4、四水平现安设5台泵，型号D500A-57×7，排水量500m3/h台，敷设排水管路2趟，Φ＝377×12mm，水仓容量5137立方米，目前最大涌水量474.6m3/h，满足生产需要。  
一、二、三、四水平中央泵房综排能力，均超过实际涌水量，有一定抗灾能力，完全满足排水的要求。  
第二章 以往地质和水文地质工作评述  
2.1、以往地质工作及质量评述  
解放后随着矿井的发展，在井田范围内先后进行了三次勘探。  
2.1.1、1955年10月原华东煤田地质勘探局121队对矿区西部磨神湾和石拉子地区进行了勘探，并提交了“xx煤田磨神湾、石拉子井田地质报告”，勘探面积2.43平方千米，钻孔22个（其中坊孔8个，深孔11个，浅孔3个），完成钻探工程4532.78米，获得B+C1+C2级储量1162.9万吨，其中B+C1级529.5万吨。  
2.1.2、1959年8月原xx煤矿钻探队在北大井勘探区进行精查勘探，提交了“xx煤田北大井勘探区地质勘探最终报告《精查》”，勘探面积6.4平方千米，施工钻孔14个，钻探工程6078.38米，获得地质储量A+B+C级储量3946万吨，其中A+B级1932万吨，A+B+C1级储量2080.2万吨。  
以上两个勘探报告分别为一、二水平生产提供了可靠依据。  
2.1.3、1975年10月原xx省煤炭工业局地质勘探大队一队，在南店勘探区进行勘探，并提交了“xx煤田南店勘探区详查地质报告（最终）”，勘探面积10平方千米，共施工56个钻孔，完成勘探工程量40540.26米，获得地质储量8240.02万吨，其中B级储量1217.16万吨，B+C1级储量6007.85万吨。经xx省煤炭工业局审批，作为xx煤矿北大井（四水平）延深开拓设计的地质依据。以上三次勘探面积18.83平方千米，共施工钻孔92个，钻探工程量51151.42米，获得地质储量13348.9万吨。  
2.2、水文地质工作评述  
1955年、1959年原华东煤田地质勘探局121队所提交地质报告仅对矿区水文地质工作进行了描述，未作专门水文钻探工作。  
1975年10月原xx省煤炭工业局地质勘探大队一队提交“xx煤田南店勘探区详查地质报告”中完成了水文地质孔3个1699.06米，并进行了三次抽水试验，对凝灰岩、凝灰砾岩、煤系上层煤顶板砂岩及煤系基底花岗片麻岩各抽水一次，为了解片麻岩的裂隙发育程度，有10个孔对片麻岩延深，钻探进尺217.53米。在勘探区内对10个孔进行长期水文观测，井泉地表水水体水质简分析取样10个，专门水文孔水质全分析水样12个。  
对xx煤田地质构造煤层成煤规律，水文地质特征评估基本正确，为不同阶段生产发展、生产开拓布局等提供了可靠依据。对勘探报告评述如下：  
2.2.1、报告成果  
由于《xx煤田磨神湾、石拉子井田地质报告》、《xx煤田北大井勘探区地质最终报告》（精查）时间已久，一、二、三水平已报废，不作详细评价，而四水平正在生产开拓中，故对《南店地质勘探报告》作以评价。  
2.2.2、探采对比  
2.2.2.1、煤层对比  
由煤田地质勘探大队，提交的《xx省xx煤田南店勘探区祥查地质报告》（最终）所确定的上、中、下三层煤原始沉积均属较稳定煤层，但由于煤层受岩浆岩的影响破坏造成煤层结构复杂和不稳定，造成对比困难，煤层层位对比基本正确，层间距煤层厚度基本相符。  
2.2.2.2、煤质对比  
钻孔揭露见煤点124次点，取煤芯样80个层次点，采样点占见煤点64％，对本区煤质作了基本控制，煤质化验项目齐全，化验方法符合现行国家标准，通过开采证实与xx煤矿所取煤层煤样化验资料相比基本相符。  
2.2.2.3、构造对比  
原报告认为勘探区内构造特点以褶皱为主，断层构造并不发育，经开采证实：  
整个四水平是一个倾伏向斜，次一级构造并不发育。正断层发育，开采上、中层煤过程中共揭露断层落差大于20米19条，在257与208钻孔线以南，F4-3断层落差60米以上，区内推侧F4号断层产状不符，原认为断层走向NE～SW，实质NW～SE，断层落差25米以上。  
-550米水平南部边界F2号断层（西段）位置向北移动300米，对断裂构造控制不严。  
2.2.2.4、开采技术条件  
目前开采证实-600米以深煤层沉积较稳定，受岩浆岩破坏性差，煤层厚度2.00米以上，但是由于倾斜断层多，改变了沿走向送巷的开采方法。另外由于F2号断层（西端）位置北移300米，使原来布置的4102、4202两个采区面积变化，资源储量减少（122b）68.9万吨。（其中上层38万吨，中层30.9万吨）  
2.3、矿区地震勘探及其他物探工作评述  
xx科技大学资源环境工程学院于2005年6月～2008年9月对xxxx矿业有限公司深部进行了三维地震勘探，并提交了《xxxx矿业集团有限公司xx煤矿三维地震勘探报告》，布设E级GPS控制点4个，布设三维地震测线14束，控制面积6.62平方千米，波线48条，炮线36条，物理点1261个。  
物探地质和水文地质成果：  
1、构造控制：A区查明了落差5米以上的断层19条，其中可靠13条，较可靠4条，B区查明落差5米以上的断层13条，其中可靠10条，较可靠2条。  
2、煤层A区煤厚2～3米，较可靠，B区煤层较薄，可靠程度差。  
3、对断层导水性水文地质研究较差。  
2.4、矿井建设、开拓、采掘延伸改扩建时期水文地质工作  
xxxx矿业有限公司1976年进行延深四水平，开拓方案延深工程后，生产系统基本形成。1979年至1982年四水平开拓延深期间，为修改开拓延深地质资料，原xx煤矿进行了生产补充钻探工作，完成钻孔14个，工程量12316.21米，其中4个水文观测孔，工程量2301.01米，片麻岩延深工程191.91米。提交了《xx煤矿地质钻探总结》，满足生产开拓需要，其中甲级孔9个，乙级孔5个，通过生产开拓证实42个见煤点，基本符合要求，基本掌握了片麻岩水位变化动态和片麻岩含水岩性特点。  
2.5、生产期间矿井地质及水文地质工作  
2.5.1、生产期间矿井地质工作  
2.5.1.1、井下层间钻探找煤  
在现有生产范围内，2002～2009年共完成层间钻探14418米，钻探费用162.27万元。  
2.5.1.2、进行了大量的巷探工程  
2002-2009年为了适应生产发展需要，提高资源储量的类别、查清地质构造及水文地质条件，在勘探网距稀疏地区进行了巷探找煤。总工程量20800米，总投资7298万元。  
2.5.1.3、为满足生产需要于2004年10月编制了《xx煤矿生产矿井地质报告》。2005年3月由xx省煤炭工业局给予认定，下达了《xxxx矿业集团有限公司xx煤矿生产矿井地质报告》认定书。估算保有资源储量：基础储量111b+2M11＝16207千吨，资源储量2S11+333＝49045千吨，矿产总资源量：基础储量+资源储量＝65252千吨。  
2.5.1.4、加强矿井地质资料收集  
对开拓巷道、采区上下山、石门进行地质编录，2002～2009年完成1：200巷道编录7296米，提交地质开拓说明书、掘进地质说明书、回采地质说明书共156份、地质总结248份、编录断层卡片36张，钻孔编录336个，编制必备图纸8种。  
2.5.2、生产期间水文地质工作  
2.5.2.1、为了保证安全生产，在掘进中遇到落差大于20米断层，进行打钻探水，完成钻探工程量2650米，资金78.8万元。另外对水文资料不清区域进行探放水工作，完成工程量563米，提交探放水设计和总结18份，水文地质、生产地质预报249份，对矿区水害做到年、季、月、周等预报。  
2.5.2.2、地面建立了气象观测站，对降水量及时观测，井下各水平建立了系统涌水量观测站，坚持每月观测一次，并建立涌水量、降水量成果观测台帐，对二水平西大巷防水墙进行24小时不间断监控，随时可以掌握墙内压力变化动态。  
2.5.2.3、对井下揭露出水点进行了系统涌水量观测和水质分析工作。  
2.5.2.4、按照《矿井水文地质规程》要求，编制了矿井必备的水文地质图纸。  
第三章 地质概况  
3.1、地层  
本井田地下水属鲁中山区山前岩溶裂隙水系统。区内所见地层：  
3.1.1、太古宇泰山群（Art）  
岩性以花岗片麻岩为主，次为绿泥石片岩及黑云母花岗片麻岩，厚度不详。与上覆地层呈不整合接触。  
3.1.2、中生界下侏罗统xx组（J1）  
是本区唯一含煤地层，残留厚度0～270.91米，平均159米，主要岩性为粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩，细砂岩粉砂岩互层，煤层及岩浆岩。纯属陆相沉积，含上、中、下三层主要可采煤层，煤系基底为太古宇泰山群片麻岩。  
下侏罗系地层仅在矿区南部以及刘家柳沟、石拉子、电厂以北和徐家大路一带地表有零星出露。  
下侏罗系地层，常见的主要植物化石：苏铁属、银杏、锥羊齿，及枝脉蕨等，局部地区偶见瓣锶类动物化石（247号孔）。与上覆地层呈不整合接触。  
煤系地层标志层：  
煤系地层岩相变化比较大，无明显的标志层，对比较为困难，根据多年来实践经验，以下岩层可作为煤层对比的标志层。  
a、中～粗粒石英砂岩（上层老顶砂岩）  
岩性特征，灰白色，主要成份石英，含量85％以上，质纯，断口似糖粒状含石英和泥岩细砾及煤的包裹体，少量暗色矿物碎屑，夹镜煤条带，分选性磨圆度差。  
厚度3.07～16.22米，平均5.67米，位于上层煤之上。  
b、粉砂质泥岩（上层煤直接顶）  
岩性特征，深褐黑色，页理不发育，层面含大量锥羊齿，枝脉蕨等植物化石。  
厚度1.00～5.67米，平均3.45米。  
c、泥质岩（中层煤直接顶）  
岩性特征，深灰色，多数为深灰褐红色相互交替，水平页理极为发育，致密、性脆、贝壳状断口，上部含菱缺矿结核，偶含植物叶部化石碎片，垂直节理发育，破碎后呈块状。  
厚度1.56～6.60米，平均3.45米，为中层煤直接顶板。  
d、含砾泥岩（下层煤底板）  
厚度0.55～15.05米，平均3.91米。  
岩性特征，灰黑色，泥质胶结，较坚硬，主要砾石成份为石英岩及黑色泥质物，愈向下石英岩砾愈增加，分选性差，磨圆度为次棱角状，砾石直径一般2mm左右，最大不超过5mm。  
3.1.3、下白垩统青山组（K1）  
上部：为凝灰质砂岩，在地表及冲沟都有出露，主要为灰绿色凝灰岩，块状构造，厚度20～931米，平均550.00米，其下为凝灰砾岩，砾石成份主要为片麻岩、石灰岩、石英岩、馒头页岩，磨圆度多为次棱角～棱角状，砾径0.05～0.80米，大小不等。层厚4～117.3米平均33.80米。  
下部：为红色砂砾岩互层，在红泥洼有零星出露， 主要紫红色砂岩、砾岩、泥岩组成，以红色砂岩、砾岩为主，砾石成份为石英岩，其底式红色泥质胶结，自西向东逐渐变薄，尖灭，厚度8～203.8米，平均61.66米。与上覆地层不整合接触。  
3.1.4、第四系（Q4）  
厚度0～19.5米，平均7.92米，主要为褐色、棕黄色，粉沙土及沙质粘土，底部夹有钙结石及凝灰岩和片麻岩的砾石，在浆沟河两岸局部含少量流沙。见图3－1  
3.1.5、含煤岩性及煤层  
xx井田煤系地层下侏罗系含煤五层，其中可采煤层为上、中、下三层煤，其他两层煤皆不可采，三层煤总平均厚度为5.50米，煤系地层平均厚度159米，含煤系数3.46％，其他两个不可采煤层，一层位于上层煤以上10米左右，绝大多数为炭质泥岩，有时为0.10～0.80米的煤（一水平局部可采），另一层位于中层煤以上、上层煤以下，厚度0.20～0.40米，距上层煤4～8米，该两个分层可采点很少，属不可采煤层，故未编号。  
3.1.5.1、煤层的主要特点  
3.1.5.1.1、可采煤层稳定性  
三个主要可采煤层分布于煤系地层的中下部，原始沉积不稳定，均有不可采区，上层煤赋存面积17.69平方千米，可采面积14.18平方千米，可采性指数Km=0.80；中层煤赋存面积27.09平方千米，可采面积19.75平方千米，可采性指数Km=0.73；下层煤赋存面积31.47平方千米，可采面积25.26平方千米，可采性指数Km=0.80；煤层厚度变异系数（r），上层煤61.9％，中层煤60.6％，下层煤69.7％，根据煤层稳定性标准评定为不稳定煤层。但在井田深部-640米以深，上、中、下三层煤厚度变化不大，沉积相对稳定，受岩浆岩影响较小。  
3.1.5.1.2、岩浆岩对煤层影响  
由于岩浆岩活动较剧烈，尤其浅部二、三水平较为突出，致使岩浆岩侵入到煤系及煤层中，侵入体呈岩床、岩盘、岩脉、串珠、似层状等复杂形状，侵入层位多半侵入可采煤层附近及煤层中，把煤层分为2～10个分层，甚至岩浆岩与煤层搅混在一起失去可采价值。以中层煤为例，中层煤沉积面积27.09平方千米，岩浆岩造成不可采面积7.9平方千米，占29.16％。岩浆岩侵入体不仅使煤的变质程度增高，靠近岩浆岩体附近由烟煤变为无烟煤、局部变为天然焦，而且使煤质变坏，灰份普遍增高。  
3.1.5.2、煤层结构及厚度  
3.1.5.2.1、上层煤  
可见煤层厚度0.07～3.40米，平均1.75米，原始沉积夹石1～2层，岩性为炭质页岩、泥岩，厚0.10～0.42米。直接顶为深褐色粉砂质泥岩，厚1.00～5.67米，平均3.45米，有时被岩浆岩替代，老顶为含砾中～粗粒石英砂岩，厚3.07～16.22米，平均5.67米，底板为粉砂岩细砂岩互层，见煤点可采性指数Km=0.80，变异系数r=61.90%，受岩浆岩影响较小。伪顶有泥岩、砂质泥岩。第二水平浅部有大面积沉积缺失现象。深部（-640m以深）煤层厚度在3米以上，沉积稳定，受岩浆岩影响较小。  
3.1.5.2.2、中层煤  
可见煤层厚度0.10～10.99米，平均1.83米，原始沉积自然夹石1～2层，岩性为炭质泥岩、泥岩，厚0.05～1.37米，直接顶为褐灰褐红色相间，水平层理发育的粉砂质泥岩，厚1.00～5.67米，平均3.45米，老顶岩性为浅灰白色中粒长石石英砂岩，厚1.95～27.51米，平均5.10米，底板岩性为薄层细砂岩，粉砂岩互层，受岩浆岩破坏严重，侵入分层1～14层，使煤层变质程度增高，灰份增加，失去开采价值，局部变为不可采区，可采性指数Km=0.73，变异系数r=60.60%，距上层煤平均间距41.03米。深部（-640m以深）分布普遍，沉积稳定，受岩浆岩影响浅差。  
3.1.5.2.3、下层煤  
可见煤层厚度0.05～10.32米，平均1.92米，原始沉积自然夹石1～2层，岩性为炭质泥岩、泥岩，厚0.08～1.57米，直接顶岩性为灰褐色粉砂岩，厚0.50～6.90米，平均4.15米，老顶为浅灰白色薄层中粗粒石英砂岩，厚2.30～22.51米，平均4.16米，底板岩性为含砾泥岩，厚0.55～15.05米，平均3.91米，岩浆岩侵入剧烈，侵入分层1～4层，岩体厚0.30～14.50米，可采性指数Km=0.80，变异系数r=69.7%，属不稳定煤层，距中层煤平均32.43米。深部（-640m以深）分布普遍，沉积稳定，受岩浆岩影响较浅部差。  
xx井田煤层特征表  
表4-1  
煤层名称 上层煤 中层煤 下层煤  
厚度  
(米) 两极  
平均  
0.07～3.40  
1.75  
0.10～10.99  
1.83  
0.05～10.32  
1.92  
 
可采性指数(Km) 0.80 0.73 0.80  
变异系数％（r） 61.90 60.60 69.70  
煤层稳定性 不稳定 不稳定 不稳定  
煤层结构 复杂 复杂 复杂  
可采程度 大部可采 大部可采 大部可采  
层间距  
(米) 两极  
平均  
22.48～48.67 4.32～44.14  
41.03 32.43  
 
顶  
板  
岩  
性 老顶：浅灰色含砾中~粗粒石英砂岩，致密坚硬  
直接顶：深褐黑砂质泥岩，含植物叶化石 老顶：浅灰白色中粒长石石英砂岩，粘土质胶结易风化  
直接顶：灰黑色粉砂质泥岩，水平层理发育，垂直裂隙发育 老顶：浅灰白色，石英砂岩，致密坚硬  
直接顶：灰黑色粉砂岩  
直接底：粉砂岩含砾泥岩  
 
3.1.6、储量  
截止2009年12月31日xxxx矿业有限公司剩余保有资源储量5868.2万吨。其中：  
可采储量（111）503.9万吨；  
预可采储量（122）1218.2万吨；  
探明的（可研）经济基础储量（111b）831.5万吨；  
控制的经济基础储量（122b）1907.5万吨；  
探明的内蕴经济资源量（331）570.7万吨；  
控制的内蕴经济资源量（332）433.5万吨；  
推断的内蕴经济资源量（333）2125.0万吨。  
3.2、构造  
3.2.1、褶皱  
xx井田位于张家柳沟、马司背斜的北翼，为一个大致向北倾斜的单斜构造，倾角8～12°，轴向呈东西走向，轴部岩性由太古界片麻岩、寒武系灰岩、馒头页岩组成。深部为一轴向南东倾向斜构造，次一级褶皱发育、小型背、向斜均有，轴向北东向为主，幅度15～50米，其特点见表3-1。  
xx井田构造（褶皱）特征统计表  
表3-1  
编号 名称 形态 幅度  
（米） 轴向 两翼产状  
（度） 延展长度  
（米）  
1 前宁向斜 对称 40 N20°～65°E 12～15 2500  
2 中宁瓢状向斜 不对称 45 N5°～W 75～13 640  
3 西岭背斜 对称 20 S60°E 10～10 1100  
4 王家夹河套背斜 对称 30 W40°E 8～13 1300  
5 高家倾没背斜 倾没对称 25 N10°E 8～10 1900  
6 李家营子倾没向斜 倾没对称 15 N11°E 8～12 1400  
7 南店倾没背斜 倾没对称 40 N89°E 7～10 4100  
8 南店倾没向斜 50 N90°E 4～13 4150  
9 冯铁家穹窿 20 12  
3.2.2、断裂构造  
大地构造位置处于华北地台，鲁西台背斜，沂沭断层带北端，郯庐大断裂西缘。xx井田由于受燕山、喜山多期地壳变动的影响断裂构造发育，按产状共分三组，第一组呈近东西向，其特点走向线长，断距大,如F7、F18、F25、F29、F30，F4-3、F4-4、F4-18号断层，作为煤田边界断层和水平划分依据；第二组北西向，断距小而密集，落差一般8～20米。尤其-550米水平最为突出；第三组北东向，数量少断距大，作井田边界断层如F20、F28。均为正断层，断层面凹凸不平，呈S型，属典型压扭性断层。  
全井田截止目前共揭露落差10米以上断层78条，走向线总长度76095米，平均每平方千米2.13条。其中-550～-680米范围内共揭露46条断层，平均每平方千米2.9条，走向线总长度23225米，按断层落差大小划分：5～10米19条、11～20米16条、21～30米5条、31～40米2条、40米以上4条。见图3-2、见附表3-2  
 
xx井田构造（断层）特征统计表（-75～-380m水平）  
表3-2  
编号 断层性质 产状 断层落差  
（米） 走向长度  
（米） 控制程度 备注  
倾角 倾向 走向  
F1 正 70°～80° 104° 14°～194° 20 480 巷道揭露 　  
F2 正 70°～80° 110° 20°～200° 40 1520 巷道揭露 　  
F3 正 70°～80° 276° 6°～186° 40 410 巷道揭露 　  
F4 正 70°～80° 112° 22°～202° 20 520 巷道揭露 张家柳沟断层  
F5 正 70°～80° 118° 28°～208° 30 510 巷道揭露 杨家埠断层  
F6 正 70°～80° 345° 75°～255° 25 210 巷道揭露 　  
F7 正 70°～80° 342° 72°～252° 50～70 330 巷道揭露 水平边界  
F8 正 70°～80° 160° 70°～250° 20 1040 巷道揭露 　  
F9 正 70°～80° 145° 55°～235° 20 330 巷道揭露 　  
F10 正 70°～80° 242° 152°～332° 28 360 巷道揭露 　  
F11 正 70°～80° 164° 74°～254° 30 750 巷道揭露 　  
F12 正 70°～80° 134° 44°～224° 30～40 880 巷道揭露 　  
F13 正 70°～80° 240° 150°～330° 40 1260 巷道揭露 　  
F14 正 70°～80° 46° 136°～316° 25 450 巷道揭露 　  
F15 正 70°～80° 42°～80° 312°～170° 10～40 1000 巷道揭露 　  
F16 正 70°～80° 60° 330°～150° 20 440 巷道揭露 　  
F17 正 70°～80° 6° 96°～276° 　 480 巷道揭露 　  
 
 
xx井田构造（断层）特征统计表（-75～-380m水平）  
表3-2  
编号 断层性质 产状 断层落差  
（米） 走向长度  
（米） 控制程度 备注  
倾角 倾向 走向  
F18 正 70°～80° 172° 82°～262° 10~130 2520 巷道揭露 呈弧形水平边界  
F19 正 70°～80° 232° 142°～322° 160 1040 巷道揭露  
F20 正 70°～80° 122° 32°～212° 150 3530 钻孔控制 矿区边界  
F21 正 70°～80° 97° 7°～187° 300 1950 钻孔控制 煤田西部边界  
F22 正 70°～80° 132° 42°～222° 50 800 钻孔控制  
F23 正 68°～72° 210° 120°～300° 20 450 钻孔控制  
F24 正 68°～72° 72° 162°～342° 40 650 钻孔控制  
F25 正 68°～72° 168°~188° 78°～258° 50 850 钻孔控制  
F26 正 68° 229° 139°～319° 15 980 钻孔控制  
F27 正 68° 140° 50°～230° 10 400 钻孔控制  
F28 正 68° 313° 20°～254° 150 2600 钻孔控制 水平边界呈弧形  
F29 正 68°～72° 8° 98°～278° 55 1800 钻孔控制  
F30 正 72°～80° 358° 88°～268° 540 3200 钻孔控制 煤田北部边界断层  
F31 正 70°～80° 325°~3° 30 930 钻孔控制  
F32 正 68° 20° 110°～290° 15 400 钻孔控制  
F33 正 68° 225° 135°～315° 15 715 钻孔控制  
F34 正 68° 244° 154°～334° 15 1250 钻孔控制  
F35 正 68°～72° 30° 40°～190° 15 1250 巷道揭露 呈弧形  
F36 正 68°～72° 230° 140°～320° 15 800 巷道揭露  
合计 36条断层  
 
 
 
 
xx井田构造（断层）特征统计表（-550m水平）  
表3-2  
编号 断层性质 产状 断层落差  
（米） 走向长度  
（米） 控制程度 备注  
倾角 倾向 走向  
F4-1 正 75° 355° 85°～265° 180 1250 地面钻孔 南部边界  
F4-2 正 62°～75° 190° 100°～280° 50 1240 地面钻孔 　  
F4-3 正 47°～62° 5°～355° 85°～265° 30～70 750 巷道揭露 上层采区边界  
F4-4 正 56°～68° 30° 120°～300° 20～70 5600 巷道揭露 　  
F4-5 正 56°～68° 20° 110°～290° 8～10 550 钻孔控制 　  
F4-6 正 57°～72° 155° 65°～245° 5～6 1400 钻孔控制 　  
F4-7 正 65° 20° 110°～290° 8～25 1850 巷道揭露 　  
F4-8 正 65° 50° 140°～320° 6 1030 巷道揭露 　  
F4-9 正 63° 50° 140°～320° 5～10 300 巷道揭露 　  
F4-10 正 62° 215° 125°～305° 10 620 巷道揭露 　  
F4-11 正 62°～67° 355° 85°～265° 8～25 630 巷道揭露 水平边界呈弧形  
F4-12 正 56° 210°～220° 130°～310° 8～20 2510 巷道揭露 　  
F4-13 正 55°～63° 240° 150°～330° 12 830 巷道揭露 煤田北部边界断层  
F4-14 正 55°～60° 60° 150°～330° 12 1120 巷道揭露 　  
F4-15 正 59°～69° 210° 120°～300° 5～10 140 巷道揭露 　  
F4-16 正 62°～72° 27° 117°～297° 8～10 1870 巷道揭露 　  
F4-17 正 59°～67° 210° 120°～300° 10～12 550 巷道揭露 　  
F4-18 正 59°～65° 190° 100°～280° 25～30 2600 钻孔控制 呈弧形  
F4-19 正 65°～71° 10°～42° 100°～312° 5～12 1250 钻孔控制 　  
F4-20 正 62°～69° 240° 150°～330° 30～40 700 钻孔控制 　  
F4-21 正 65° 230° 140°～320° 10～25 1800 钻孔控制 　  
 
 
 
xx井田构造（断层）特征统计表（-550m水平）  
表3-2  
编号 断层性质 产状 断层落差  
（米） 走向长度  
（米） 控制程度 备注  
倾角 倾向 走向  
F4-22 正 65° 140° 50°～230° 10～25 950 巷道揭露 　  
F4-23 正 54°～72° 235° 145°～325° 5～10 750 巷道揭露 　  
F4-24 正 60°～65° 255° 165°～345° 10～12 1150 巷道揭露 　  
F4-25 正 55°～65° 90° 180°～360° 6～8 690 巷道揭露 　  
F4-26 正 55°～65° 8° 98°～278° 5～20 790 巷道揭露 　  
F4-27 正 70° 220° 130°～310° 5 690 巷道揭露 　  
F4-28 正 69° 335° 245°～65° 10～12 580 巷道揭露 　  
F4-29 正 64°～71° 27° 117°～299° 18～22 260 巷道揭露 　  
F4-30 正 55°～69° 15° 105°～285° 3～10 550 巷道揭露 　  
F4-31 正 65° 205° 115°～295° 8～12 470 巷道揭露 　  
F4-32 正 56° 350° 80°～260° 6～8 300 巷道揭露 　  
F4-33 正 65° 5° 95°～275° 10～25 350 巷道揭露 　  
F4-34 正 65°～68° 210° 120°～300° 10～15 450 巷道揭露 　  
F4-35 正 62°～72° 192° 102°～282° 8～12 785 巷道揭露 　  
F4-36 正 61°～67° 200° 110°～290° 6～12 675 巷道揭露 　  
F4-40 正 57°～67° 90° 180°～360° 80 1650 巷道揭露 　  
F4-49 正 61°～72° 230° 140°～320° 18 1020 巷道揭露 　  
F4-50 正 60° 240° 150°～330° 10 540 巷道揭露 　  
F4-51 正 70° 230° 150°～330° 8～10 360 巷道揭露 　  
F4-60 正 70° 7° 97°～277° 20 710 巷道揭露 　  
F4-61 正 57° 5° 95°～275° 20 800 巷道揭露 　  
F4-62 正 67°～71° 25° 115°～295° 80 1420 巷道揭露 　  
F4-63 正 41°～58° 15° 105°～285° 20 800 巷道揭露 　  
F4-68 正 63°～71° 8° 98°～275° 20～30 93 巷道揭露 　  
F4-65 正 47° 204° 114°～298° 34 1100 巷道揭露 　  
 
3.3、岩浆岩  
3.3.1、岩浆岩的分布  
井下所见的岩性主要为中性—偏碱性正长—闪长岩类，常见有以下几种：  
a、正长斑岩  
主要分布井田南部和北部营子地区。浅肉红色，主要矿物成分，碱性斜长石。次要矿物中性斜长石、普通角闪石、黑云母、普通辉石，成半自性晶出现。  
副矿物锆石、磷灰石等  
斑状结构，块状构造，基质为显晶质碱性长石。  
b、闪长岩、闪长玢岩类  
主要分布三水平西部和-640米南部、北部。浅绿、暗绿色，主要矿物为中性斜长石、普通角闪石、单斜辉石，次要矿物黑云母、石英、辉长石，副矿物磷灰石钛铁辉石，斑状结构、块状构造。  
3.3.2、岩浆岩产状  
不同岩性的岩浆岩所处岩相位置不同，产状形态特征不同，一般在岩浆岩的内部相岩浆岩多呈岩株和厚体的岩床，也有岩鞍出现，到了过渡相厚体的岩床逐渐变薄开始分叉形成颜色较浅的薄层和中厚层岩床，且伴随着岩浆侵入软岩层和煤层中，随着岩浆体流动力的逐渐减小，边缘相岩浆岩产状复杂，形成了似层状岩床、岩墙、岩枝、藕节状、团块状岩体，多数侵入于煤层顶底板和煤层中。  
正长斑岩一般呈岩床、岩墙和岩盘的形态出现，闪长玢岩产状主要是岩床、岩枝和岩墙。  
3.3.3、岩浆侵入对煤层影响  
岩浆岩分布广泛，对煤层侵蚀破坏范围比较大，但是岩浆侵入部位不同，影响程度不一样。  
a、岩浆岩厚度对煤层影响  
根据岩浆岩的厚度在平面位置上分为：  
（1）、侵入中心区（岩体厚度25米以上）  
主要分布在矿区南部五立井东辛村、西北部石拉子、红泥洼及矿区北部李家营子一带，岩体最厚250.70米，轴向北东南西，巨厚的岩浆岩体将煤系地层抬高，剥蚀掉，造成大面积无煤区。  
（2）、上升扩散区（岩体厚度10～25米）  
主要分布在三水平北部和四水平上部及北部。产状以岩床、岩墙、岩枝最为常见，沿煤层顶底板或煤层侵入，使煤层分层、变薄，使部分煤层失去开采价值。  
（3）、岩浆岩侵入边缘区（岩体厚10米以下）  
主要分布于二水平、三水平东西石门及四水平-600米以深，岩体厚度一般3～4米，多数沿煤层顶底板侵入，四水平-640米以深也是岩浆岩体减弱区，对煤层无大的影响，局部使煤层变质为无烟煤。  
b、岩浆纵向侵入（垂直）对煤层的影响  
根据356个地面钻孔统计资料，岩浆岩岩体总厚度占煤系地层总厚的24.71％，侵入部位不同对上、中、下三层煤影响程度不一样。由上而下逐渐强烈，见下表。  
岩浆岩侵入煤层情况表  
侵入部位 全煤系 上层煤以浅 上层煤~中层煤 中~下层煤 下层煤以下  
侵入厚度(m) 28.59 3.50 8.49 14.08 2.52  
侵入体厚/  
煤系厚 24.74 3.03 7.37 12.17 2.17  
注：以上厚度均为平均值。  
（1）、岩浆岩对上层煤的影响  
根据二、三、四水平开采资料证实，岩浆岩仅沿煤层顶底板侵入，或侵入到煤层中，但层数较少，而且厚度小，很少因岩浆岩侵入造成不可采区，对煤质的影响只是与岩浆岩接触处发生烘烤接触变质。  
（2）、岩浆岩对中层煤的影响  
岩浆岩侵入剧烈，在北部营子地区比较突出，在煤层中穿插，使煤层结构复杂化，分叉、变薄、煤质变为高变质无烟煤，使部分煤层失去开采价值，局部形成不可采区。  
3.3.4、岩浆岩活动期  
岩浆活动时期，产生于喜山运动晚期，即岩浆是沿着喜山运动早期形成的断裂构造为通道，侵入到煤系地层中，而煤田中的断裂构造则形成喜山运动早期，岩浆岩来源沿西北部石拉子断裂带，矿井南部东辛F7号断裂带和煤田北部李家庄断裂带三个侵入方向。  
3.3.5、岩浆岩与主要含水层关系  
xx井田常见岩性闪长岩、闪长玢岩（矿区西部）正长斑岩（南部、北部），岩体厚大比较致密，裂隙不发育，不含水，起到隔水作用，在侵入通道大的断裂带附近，是砂岩裂隙水、片麻岩裂隙补给通道，井下巷道揭露很少见到地下水沿岩浆岩裂隙向下渗水现象，岩浆发育区往往是无煤区。  
第四章 区域水文地质  
4.1、矿区所在位置、范围、边界  
xx井田所处水文地质单元，应属鲁中山区北端岩溶裂隙水系统、汶河水系，井田位于张家柳沟、马司岭、杨家埠三级分水岭以北，北至煤田边界李家庄断层，长9.0千米，西起石拉子断层，东至石埠山断层以西（煤层剥蚀边界）宽平均6.5千米，汇水面积58.5平方千米）。  
地下水补给水源大气降水，排泄方向，地下水沿岩层倾斜方向由南向北排泄，径流距离长，补给通道不好，循环条件差。  
4.2、矿区水文区域划分  
根据构造条件，岩性组合地下水运动及特征划分三个水文地质区。  
4.2.1、前震旦系花岗片麻岩、寒武系灰岩、裂隙、岩溶裂隙区，主要分布矿区南部、东南部、出露面积26.8平方千米，其中寒武系灰岩、岩溶裂隙区，分布矿区东部张疃村、石埠山一带，主要接受大气降水。地表水以水平运动为主，自南向北流动泄出矿区，对煤田开采无影响。  
4.2.2、隐覆白垩系凝灰岩裂隙水区，分布广，大部被第四系黄土层覆盖，直接接受大气降水，地下水以垂直运动为主，沿岩层倾斜方向流泄。  
4.2.3、煤系砂岩、煤系基底片麻岩裂隙水区，由煤层顶板砂岩及下层煤底板片麻岩组成，主要通过构造裂隙，直接接受上覆地层含水层补给，径流条件差，地下水不易排泄，造成井田深部地下水交替缓慢，泄水方式井下巷道涌出。  
4.3、边界条件  
xx井田地表水、地下水主要流动方向自南向北流动，是一个独立单斜水文地质单元。煤田水文边界条件，地势南高北低，标高123.6～59.5米。位于李家水坡石埠山分水岭以北，南起煤层露头，北部为李家庄断层南盘（上升盘）煤系地层与北盘（下降盘）新近系灰黑色砂页岩接触，煤田西部边界位于石拉子断层东侧（上升盘）煤系地层与白垩系凝灰岩接触，东部煤系地层与白垩系凝灰岩接触。白垩系凝灰岩、近古系砂砾岩均为弱含水层。  
根据以上资料分析，煤田南北、东西处于断层上升盘地叠构造，煤田四周岩性为不含水或含水性很弱岩层，断层性质属压扭性断裂，导水性差，与煤田内含水层无水力联系，区域水文地质条件简单。见图4-1  
第五章 矿井水文地质  
5.1井田边界及水力联系  
5.1.1、井田边界  
西起F20号断层与xx煤矿相邻，东至下层煤剥蚀边界，南起煤层露头，北至李家庄断层（F30），采矿边界以xx国土资源厅2010年1月批准采矿许可证，共有29个拐点坐标圈定范围，面积32.2平方千米，批准开采深度-175～-850米。  
5.1.2、含水层之间水力联系  
xx井田西部边界以F20号断层与xx煤矿相邻，两矿在井田边界两侧各留50米防水隔离煤柱，其对口岩性，xx煤矿一侧煤系地层与xx煤矿白垩系凝灰岩相接触，属弱含水层（或隔水层），而且南翼xx矿业在二水平建有防水墙，进行隔断，北翼xx煤矿跃进井采区与xx煤矿营子勘探区相邻，无水力联系，井田东部边界煤系地层剥蚀边界，对口岩性是白垩系凝灰岩隔水层，井田南部边界，煤系地层被白垩系地层覆盖，煤系基底寒武系镘头页岩，属隔水层，井田北部边界，煤系地层对口岩性是近古系xx组（N）砂页岩隔水层。  
从以上资料分析，井田边界条件看外围，补给水源大气降水又无大的含水层，补给通道断裂带，断裂带内断层多被红色泥质充填，补给通道不好，因此井田边界外围含水层之间及井田内之间含水层均不发生水力联系。  
5.2、含水层及补给条件  
按含水层性质分第四系孔隙水、基岩裂隙水两个含水层。  
5.2.1、第四系孔隙水  
岩性为棕黄色粉沙土、粉土，底部含钙结石，层厚0.20～19.2米，平均7.92米，为透水含水性差的松散层，单位涌水量0.008L/S.m，矿化度490～1650mg/L，PH=7.0～7.6，水化学类型HCO3-Cl-Ca-Na型水。  
由于第四系孔隙水和地表水体之下为巨厚的白垩系凝灰岩，不会直接补给煤系地层砂岩含水层，对井下充水条件无影响，第四系含水层直接接受大气降水补给，由南向北流泄。  
5.2.2、基岩裂隙含水层  
（1）白垩系凝灰岩、砾岩含水层  
凝灰岩分布广泛，60米以浅风化带含水较丰富属层状裂隙水，60米以深局部构造裂隙含水，分布不均，涌水量大小受大气降水控制，根据南店地质报告提供资料，浅部水位标高64.42～84.35米，单位涌水量0.0015L/S.m，矿化度284～595mg/L， PH=7.3～8.1，水化学类型HCO3-Na型水，岩层总厚度20～931米平均550米。  
凝灰砾岩：厚3.47～83.7米，平均30.52米，含水层位于与煤系地层接触界面。砾石成份片麻岩、灰岩、馒头页岩等，砾径0.01～0.10米，单位涌水量0.0014L/S.m，水位标高33.64米，矿化度466mg/L，PH=6.8～7.2，水化学类型HCO3-Ca-Na型水。在本井田范围内，局部含水，以静储量为主，分布不广。白垩系凝灰岩、凝灰砾岩、露头直接接受大气降水补给，地下水以垂直运动为主，沿倾斜方向流泄。距煤系煤层50～80米以上，对开采无影响。  
（2）煤系砂岩含水层  
①上层煤老顶砂岩  
岩性为浅灰白色，含砾中～粗粒石英砂岩，厚1.52～16.22米，平均5.67米，下距上层煤顶板0.75～7.51米，平均3.47米，在构造断裂带发育部位含水。在井下常以滴水、淋水出现。静储量为主，可疏干。单位涌水量0.0044L/S.m。矿化度908mg/L，PH=7.2～7.8，水化学类型Cl-HCO3-Na型水。  
②中层煤老顶砂岩  
浅灰白色中～粗粒长石英砂岩，厚1.95～27.5米，平均5.10米，下距中层煤1.56～6.60米，平均3.45米，含水性分布不均匀，仅在三水平东西石门开拓上、中层时和井下层间钻探中揭露涌水点，总涌水量最大15.0m3/h，一般10.0 m3/h，其他地区少见，长期排水可疏干，井下常以淋水出现，不久干涸，矿化度1680～2458mg/L，PH=7.4～8.6，水化学类型Cl-Na型水。  
③下层煤老顶砂岩  
中～粗粒薄层石英砂岩，厚2.30～27.51米，平均4.15米，下距下层煤顶0.50～6.9米，在断层带附近以淋水方式出现，平均4.16米，矿化度1884mg/L，PH=7.4～8.6，水化学类型Cl-Na型水。  
以上三个含水层，上层煤老顶砂岩为主要含水层。其他两层几乎不含水，属富水性弱含水层，是矿井主要充水含水层，泄水方式井下涌出。  
5.2.3、太古界片麻岩构造裂隙水  
煤系基底片麻岩，富水性中等，距下层煤3-8米，平均3.91米，含水特征：  
①含水岩性分布不均匀，多产生在刚性花岗片麻岩中，其他变质岩系不含水，在平面上各涌水点之间水力联系差，如1981年-550米水平主石门遇到的N38突水点涌水量68m3/h，副石门见同一裂隙涌水量14m3/h，在注浆堵水时，作水力联系试验，基本不发生水力联系。  
②涌水量以静储量为主，初期涌水量大，经长期疏放，呈逐渐减小趋势，减少60～75%。 原泰安地勘公司在提交南店勘探报告中对片麻岩水作过专门抽水试验四个孔，因孔内水量小抽水试验未成功。根据二水平、四水平出水点进行排水试验确定单位涌水量。  
单位涌水量q=0.125L/S.m，富水性中等  
③水头压力、水化学类型：水头压力0.05～1.8MPa，水温31～33.5℃,矿化度500～2439mg/L，PH值7.4～8.1，水化学类型Cl-Na型水，是矿井主要充水含水层，泄水方式井下涌出。  
补给条件及水力联系：主要是大气降水沿不同成因裂隙断裂带通过渗透作用补给，补给条件不好，各含水层不发生水力联系，虽然片麻岩裂隙距下层煤老顶砂岩裂隙较近，但从含水岩性，片麻岩含水并不普遍发生水力联系差。如2009年开拓-550上层北大巷沿片麻岩送巷452米，无出水现象。  
5.3、隔水层  
5.3.1、上层煤顶部砂页岩互层(L1)  
位于上层煤顶板以上至白垩系凝灰砾岩底界面以下，岩性为灰黑、浅灰色粉砂岩、砂质页岩为主，夹薄层呈透纸状分布的细砂岩，分布普遍，厚度稳定。厚度最小45.50米，最大105.5米，平均75.60米。物理性质：重力密度2.57～2.77g/cm3.孔隙度0.4%。根据统计粉砂、砂质泥岩平均厚度65.2米，占总平均厚度的86.24%，岩性致密坚硬，呈块状，结构厚层状，层面结合力不强，tanΦ=0.3～0.5,单向抗压强度>30Mpa，煤系上部有150～450米火山碎屑岩相隔，本层持水性好，透水性、给水性差。  
5.3.2、上层煤直接顶：粉砂质泥岩（L2）  
岩性深黑色粉砂质泥岩，沉积稳定，分布普遍，厚度最小1.0米，最大5.67米，平均3.45米，致密坚硬，物理力学性质基本与L1相同。  
5.3.3、中层煤顶部砂页岩互层（L3）  
岩性：灰黑色粉砂质泥岩，夹薄层细粒砂岩，层位稳定，分布广泛，厚度最大41.25米，最小16.19米，平均30.65米，其中粉砂岩、砂质泥岩夹薄层细砂岩，平均厚度26.4米，总厚度86%，物理性质致密坚硬，抗压强度>30Mpa，重力密度2.5～2.77g/cm3,孔隙度1.6～1.8%，四水平0.51～1.44%，软化系数0.44～0.97，层面结构厚层状，持水性好，透水性、给水性差。  
5.3.4、下层煤顶部泥质粉砂岩（L4）  
岩性以灰黑色粉砂岩为主，夹薄层粉砂质泥岩、细砂岩，层位稳定，分布普遍，岩相厚度变化较大，厚度最小12.80米，最大35.6米，平均22.2米，隔水较好的粉砂、砂质页岩厚度17.16米，占总厚度的78%。物理力学性质致密，抗压强度>30Mpa，重力密度2.55～2.75g/cm3，孔隙度1.5～8%，吸水率0.51～1.44，软化吸收0.26～0.65%。由于地表无大的积水体，地表以下有数百米白垩系火山碎屑岩及上层煤以上砂页岩互层相隔，因此大气降水、地表水与含水层之间不发生水力联系。详见图5-1  
5.4、矿井充水条件  
xxxx矿业有限公司矿井充水因素，浅部主要是大气降水，沿各种不同成因裂隙渗入井下，深部水平随着开拓范围扩大，揭露煤系砂岩涌水点增多，涌水量逐渐增加。  
5.4.1、浅部水平（一水平）  
主要充水因素是大气降水，距地表浅，渗透距离近，雨季期间涌水量明显增加，例如1998年7月10日～8月16日连续降水342mm，一水平涌水量由214.2m3/h增至352.2m3/h，2000年以后随着浅部水平报废，塌陷裂隙夯实，渗水通道减弱，涌水量相对减少。  
5.4.2、深部水平（二、三、四水平）  
深部水平由于大气降水向下渗透距离长，流经途径远，充水条件差。二水平涌水量雨季期间变化不明显，三、四水平无变化，主要充水因素是煤系砂岩水、老空水、片麻岩水随着开采面积增加，揭露出水点增多，涌水量逐渐增加。  
目前主要采场在四水平，开采上层煤、中层煤。主要充水因素，上层煤老顶砂岩、少量老空水、岩浆岩裂隙水及开拓大巷揭露极少量片麻岩裂隙水。其特点渗透距离长，补给条件差，老的出水点水量减小或疏干，新的出水点又出现。  
5.5、井田及周边老窑水分布状况  
5.5.1、井田内老窑水分布状况  
老窑采空区主要分布在一、二、三水平西翼，开采时间1951～1975年，采空区总面积339051平方米，积水量167952.5立方米,其中：  
(1)一水平（-175米水平）：开采时间1951～1965年，开采标高-165～-331.5米，煤层厚度1.6～1.8米，采空区面积122316平方米,积水量61158立方米。主要采区5#下山、15#又下山、3#下山。  
(2）二水平（-308米水平）：开采时间1969～1978年，开采标高-335.7～-403.2米，煤厚1.5～1.7米，主要采区2#下山、3#、4#下山，采空区面积101977平方米，积水量49415立方米。  
(3）三水平（-308米水平）：开采时间1969年～1985年，开采标高-377～-438米，主要采区：8#下山、19#下山，采空区面积114758平方米，积水量57379立方米。  
采空区积水量估算：采空区面积根据1：2000采掘工程平面图用微机计算出面积，巷道用经纬仪控制。由于停采时间太久（最晚距今25年），下沉稳定，冒落比较充分，xx煤矿煤层沉积不稳定采空区内有大面积沉积缺失无煤块段，按照经验数据，估算积水量时，有效开采系数为0.49。充填系数0.50。详见表5-1。  
以上各采区下限均为无煤区，属独立块段，相互之间不发生水力联系。对现在开采的四水平无采空区积水。防治措施：沿积水区设三线，建立严格审查制度。  
5.5.2、周边小井老空区分布情况  
矿区南部开采13对小井于2001年前全部闭坑，地表下沉稳定，主要复采原xx煤矿一水平底台煤及残煤柱，已冒落充分，无积水区，加之2008年以来城中村改造，修公路、盖厂房，现小井井口已不存在。目前矿区西部相邻有xx煤矿：南翼（红泥洼井）于2008年6月停采，北翼（跃进井）主要开采2#下山以西上层煤（西五路下山），采场与xx煤矿北部营子勘探区相毗邻，并且有落差150米F20号断层相隔，无水力联系。现将南翼采空区分布情况叙述如下：  
xx煤矿南翼（红泥洼井）与xx矿业临近200米范围内采区：  
（1）-300米水平南石门300主下山主要开采中层煤，开采时间为1986～1997年，后又进行复采，2008年结束，开采标高-266.1～-293.6米，采空区面积120400平方米，积水量29498立方米，老空区补给水源主要为大气降水。见表5-2  
（2）防止老空水透水措施  
1、井田边界xx煤矿一侧留设防水隔离煤柱50米  
2、建防水墙进行隔断，于1997年xx煤矿在二水平西大巷正、副巷各建一道防水闸墙，设计静水压力3.982Mpa，并进行验收。墙设直径Φ=127mm排水管路正巷1趟，副巷2趟，遇到墙体破坏或xx煤矿突然来水时，可以进行放水。并安压力表，设有摄像探头进行监控，建立严格检查制度。2009年由xx仪力安全技术有限公司，资质证号APJ-（国）-300-2006，对防水墙进行了安全现状评估，提出了《xxxx矿业集团有限公司xx煤矿水闸墙安全现状评估报告》结论：“xxxx矿业有限公司按照国家有关法规，严格防水墙设计和施工管理，采取的安全技术措施基本有效，可以采取措施解决出现的安全问题，能够保证防水墙安全可靠性，使矿生产得到安全保障。认定xxxx矿业有限公司西大巷正副巷2道封堵积水的墙体目前（评估）质量基本可靠，可以满足安全。”  
5.6、矿井充水状况  
5.6.1、各水平涌水点位置、水量和水质变化规律  
5.6.1.1、一水平：  
1975年报废后仅保留运输系统，涌水量来源主要是大气降水，沿老空裂隙、断层裂隙渗入井下，主要有两个涌水点：  
A：一水平西大巷防水墙处（水闸阀常年开启）距一立井口65米，标高-174.3米。矿区西部地下水汇集而成，涌水量正常75.00m3/h，最大162.12m3/h,受雨季影响较大，正常情况水量变化不大。水化学类型Ca-Na-HCO3-Cl型水，PH=7.00,矿化度948mg/L。  
B:一水平东大巷18#上山下头距东大巷门子口250米，标高-174.4米，涌水量45.2m3/h,最大120m3/h，水化学类型、涌水量变化规律与一水平西大巷大致相同。一水平总的涌水量正常120.2m3/h，最大282.12m3/h。  
5.6.1.2、二水平  
涌水点位于1#下山材料车场处，涌水点巷道标高-306.4米，涌水量正常11.0 m3/h ，最大12.13m3/h，煤系砂岩裂隙水多处淋水汇集而成，水量水质稳定无变化，水化学类型Ca-Na-HCO3-SO4型水，矿化度1674mg/L， PH=7.60。  
5.6.1.3、三水平  
A:主要涌水点三号石门东大巷35#上山下头，水的来源采后老空渗水，水量比较稳定常年18m3/h,标高-376.7米，水化学类型Cl-HCO3-Na型水，矿化度1760mg/L,PH=7.8。  
B:三号石门西大巷涌水量6m3/h，老空渗水，水量稳定，水化学类型Cl-HCO3-Na型水，矿化度1700g/l,PH=7.6.水量水质无变化。  
三水平总的涌水量24m3/h,水量水质无变化。  
5.6.1.4、四水平  
四水平是当前主要采区，采场均在-640米以深，大的开拓区在矿区的东北部，标高-480~-550米，涌水量变化比较大，主要是掘进上层煤老顶砂岩裂隙水，变质岩裂隙水，老的涌水点水量减小，新的涌水点水量不断出现增加。正常涌水量395.6 m3/h，最大474.8 m3/h 。2005年以来生产中揭露出水点如下：  
5.6.1.4.1、4101又下山9#面溜子路掘进中出水，上层煤老顶砂岩裂隙水（顶板水）出水点标高-633.90米，时间2007年9月25日，初期27m3/h，稳定后12m3/h  
截止2009年12月31日涌水量约6m3/h。水化学类型CL-HCO3-Na型水，矿化度908mg/L,PH=7.8，长期可疏干。  
5.6.1.4.2、-640米中层北大巷2005年2月18日，掘进后2个月涌水，掘进中遇到F4-21号断层，沿断层裂隙带涌水（滞后出水），涌水量初期64.8m3/h，稳定后10m3/h,涌水量逐渐减小，截止2009年12月该涌水点涌水量35m3/h。水质无变化，由于裂隙带较宽，进行砌碹后注浆，2009年12月观测无水。  
5.6.1.4.3、-680米上层南大巷2007年6月7日掘进中出水，断裂构造裂隙水沿F4-40号断层带涌出，涌水量初期57m3/h，稳定水量12m3/h，水化学类型Cl-Na型水，矿化度1700mg/L,PH=7.6，水量水质无变化。  
5.6.1.4.4、4202又下山2#面溜子路于2007年4月26日在掘进中遇到F4-42断层时出水（该断层落差5米）出水点标高-652.6米，涌水量119m3/h,稳定后57m3/h，水化学类型Cl-Na型水，矿化度1482mg/L,PH=7.76，涌水量逐渐减小，水质无变化。  
4202又下山2#面风眼在2008年10月3日回采中底板出水，涌水量初期18m3/h，稳定15m3/h。  
5.6.1.4.5、4103采区轨道巷2008年10月25日掘进中涌水，涌水量初期28m3/h，稳定流量10m3/h，出水点标高-479.9米，水化学类型HCO3-Cl-Na型水，矿化度908mg/L,PH=7.8，涌水量逐渐减小，可疏干。  
5.6.1.4.6、-550上层北大巷2009年12月25日掘进中遇到上层煤老顶砂岩裂隙水从顶板涌出，流量初期38m3/h,稳定流量10m3/h（随着掘进迎头涌出）涌水量初期大，后期小，长期疏放可疏干，水化学类型HCO3-Cl-Na型水，矿化度908mg/L,PH=7.8。  
四水平涌水量总的变化规律随着开拓掘进工作量增加，新的涌水点增多，水量增多，老的出水点减小，新的出水点又增加。上层老顶砂岩水，水化学类型HCO3-Cl-Na型水，片麻岩水化学类型Cl-Na型水，矿化度较高，反映了地下水循环条件差，水源不足的特点。  
5.6.1.5、井筒涌水量状况  
xxxx矿业有限公司现有竖井3个，即一立井（南井）、北立井（北大井）、东立井（东风井）所穿地层第四系表土层厚3.52米左右，白垩系火山碎屑岩及煤系地层，井底层位位于中层煤底板砂页岩，井筒所见淋水属于第四系与白垩系凝灰岩风化带附近，属于第四系孔隙水，白垩系凝灰岩风化带裂隙水，水沿封闭不严的砌碹裂缝渗出，水量0.10m3/h左右，雨季有增加一般0.12～0.13m3/h左右，水化学类型HCO3-Ca-Mg型水，矿化度559mg/L,PH=7.3～8.1。见5-3、4表  
5.6.2、矿井涌水量  
根据2005年至2009年统计资料，全矿平均正常涌水量551.0m3/h，最大793.05m3/h，按水平分：  
一水平正常120.4m3/h,最大282.12m3/h  
二水平正常11.10m3/h,最大12.13m3/h  
三水平正常24.0m3/h,最大24.0m3/h  
四水平正常396.0m3/h,最大474.8m3/h（包括无法测量的淋水带）。  
按充水因素:大气降水正常120.4m3/h,最大282.12m3/h  
地下裂隙水正常406.70m3/h,最大486.93m3/h  
老空水正常24m3/h,最大24m3/h。见表5-5  
第六章 对矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易度评价  
6.1、对矿井开采受水害影响程度评价  
受采掘破坏影响的含水层主要是上层煤老顶砂岩裂隙水及片麻岩裂隙水，上层煤老顶砂岩裂隙水属弱含水层，可疏干，不影响上层煤开采，片麻岩构造裂隙水，含水性不均匀，与构造断裂有关，遇到断裂带可超前预注浆，不影响开采，局部影响掘进速度。  
6.2、矿井防治水工作难易度程度的评估  
在采掘过程中，遇到上层煤老顶砂岩水（属弱含水层）一般采用疏放措施，对开采无影响，掘进中遇到片麻岩裂隙水，涌水量10m3/h，一般采用强行掘进，采用疏放措施。当遇到断层落差大于20米断裂带，涌水量大于10m3/h时，采用超前探水预注浆或掘后壁后注浆方法，治水方法简单可行，效果良好。  
上述两类裂隙水，上层煤老顶砂岩水，不影响开采。片麻岩裂隙水，仅是影响掘进进度，不威胁矿井安全，治水方法简单可行。  
第七章 矿井水文地质类型划分  
7.1、矿井水文地质类型划分依据  
本次矿井水文地质类型划分，按照《煤矿防治水规定》标准进行水文地质类型划分。  
7.1.1、矿井水文地质类型确定  
7.1.1.1、受采掘破坏或影响的含水层及水体  
xxxx矿业有限公司，受采掘破坏影响的含水层，主要是上层煤老顶砂岩裂隙水（开采初期）、开采下层煤时片麻岩裂隙水。补给水源，大气降水，沿构造断裂、风化裂隙等途径通过渗透作用分别补给，砂岩、花岗片麻岩裂隙水，补给渗透距离长，补给水源不足，补给条件差，应属简单类型。  
7.1.1.2、单位涌水量（L/S.m）  
上层煤老顶砂岩水单位涌水量q=0.0044L/s.m q≦0.1简单  
煤系基底花岗片麻岩裂隙水q＝0.125 L/s.m 0.1≦q≦1.0 中等  
综合评定为中等偏简单。  
7.1.1.3、矿井及周边老空水分布状况  
7.1.1.3.1、矿井老空水分布  
主要分布在一、二、三水平西部，积水总面积339051平方米，积水量167952.5立方米，其特点积水老空区下限边界均为无煤区，孤立零星块段，开采时间长达31年以上，远离现在生产地点（四水平），不致发生水力联系，并按防治水规定设有三线，老空积水位置、范围、积水量清楚。应属中等。  
7.1.1.3.2、周边老空水分布状况  
与xxxx矿业有限公司西部井田边界相邻矿有xx煤矿红泥洼井，该井于2008年6月闭坑，距井田边界200米范围内老空区有南石门三○○米主下山，开采中层煤，开采标高-266.1～-293.6米，老空面积120400平方米，积水量29498立方米。  
2008年6月红泥洼井闭坑后，xxxx矿业有限公司关闭二水平西大巷防水墙之闸阀进行永久隔断，建立了严密管理制度，设有监控系统定期观测墙体、压力。积水边界、位置、范围、积水量清楚。  
该项按标准划分中等类型。  
7.1.2、矿井涌水量（m3/h）  
7.1.2.1、全矿井涌水量(Q1)  
根据2005～2009年5年统计资料，全矿平均Q1=551.0m3/h，小于600m3/h。其特点无大的突水点，涌水量大的原因开拓范围大。（维护开采面积26.39平方千米）大量裂隙水出水点汇集而成，老的出水点减小，新的出水点不断增加。  
7.1.2.2、全矿井最大涌水量(Q2)  
全矿井最大涌水量Q2＝793.05m3/h 300<Q2≦1200 m3/h为中等类型。  
7.1.3、突水量(Q3＝m3/h)  
上层煤老顶砂岩裂隙水最大突水点突水量18 m3/h，一般4～8 m3/h  
片麻岩裂隙水最大突水点突水量119.4 m3/h Q3≦600 m3/h  
综合评定划分为中等类型。  
7.1.4、开采受水害影响程度  
目前开采以上层煤为主期间，采掘工程不受水害影响，无需按设排水设施，属简单类型。  
后期联合开采中层，局部开采下层煤期间，偶尔片麻岩有局部突水现象仅影响采掘工程进度，不威胁矿井安全生产，属中等类型。  
7.1.5、防治水工作难易程度  
防治水采用疏排为主，或过断层超前预注浆，局部掘后壁后注浆，方法简单，易进行，属中等类型。  
7.1.5.1、以往矿井水文地质类型划分  
（1）1975年xx煤炭工业局泰安地勘大队一队提交xx煤田南店地区详查（最终）报告将南店勘探区（-550米水平以深）定为中等类型。  
（2）1983年《中国煤炭工业劳动保护科学同水害防治专业委员会》为xx煤田煤矿矿井水文地质类型评定为中等类型，并以典型实例编入（矿井地质手册）（下册）。  
（3）2004年xx煤矿提交《xxxx矿业集团有限公司xx煤矿生产矿井地质报告》（修编）将xx煤矿矿井水文地质类型评定为中等偏简单。  
7.1.5.2、本次矿井水文地类型的确定  
根据《煤矿防治水规定》颁布的《矿井水文地质类型》划分标准，6项标准中，I项简单，I项界于I－Π中间，4项为中等类型。奔着就高不就低原则，综合评定中等类型。  
7.2、防治水工作建议  
xx煤矿主要水害大气降水，增加一水平排水量，深部水平主要水害老空水（一、二、三水平）、构造裂隙水。  
防治水措施：  
1、地表水治理：主要加强凤翔河流域观测与管理，建立观测台账，雨季期间搞好巡视，成立专业巡视队伍进行定期巡视，发现地表有渗漏严重区域或河床有堵塞地方及时处理，保证汛期地表水及时泄出。  
2、对矿区西翼老空区积水情况建立台账，定期观测与分析，不经矿长、总工程师批准不得随意进入三线区，加强二水平西大巷观测与管理，严格执行监控制度。  
3、建立完善隐患排查制度，严格执行各项规章制度。  
4、严格执行探放水制度，生产过程中过断层有出水征兆，必须先探后掘，进行予注浆防止大的突水事故发生。  
5、矿总工程师每月召开一次水情水害分析会，排查各种水害，采取防治措施。  
6、按照《煤矿防治水规定》建立数据库，完善各种图纸。  
7、搞好调查研究，2010年12月31日前实现中央泵房远距离控制方案。  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
第八章 主要参考文献  
 
1、李正根；水文地质学；北京地质出版社1980年  
2、陈严光；矿井水文地质规程；北京煤炭工业出版社1984年  
3、柴登榜；矿井地质工作手册（下册）；北京煤炭工业出版社1984年  
4、王永红、沈文；中国煤矿水害预防及治理；北京煤炭工业出版社2001年  
5、胡绍祥、李守春；矿山地质学；徐州中国矿业大学出版社2002年  
6、中国煤炭工业劳动保护科学技术委员会；矿井水害防治技术；北京煤炭工业出版社2007年  
7、国家煤矿安全监察局；煤矿防治水规定；徐州中国矿业大学出版社2009年  
8、国家煤矿安全监察局；煤矿防治水规定释义；徐州中国矿业大学出版社2009年