青东矿10煤层水文地质特征及充水因素分析

　　摘 要：为了评价10煤层开采可能产生的水害影响，根据矿井含、隔水层的水文地质特征，指出10煤层受采动破坏，顶底板砂岩裂隙水、太原组和奥陶系岩溶水沿采动裂隙和断层溃入矿井，对矿井开采形成威胁。根据对矿井充水因素的分析，得出矿井的充水强度不大，充水通道主要为隔水层薄弱地段采动裂隙和断层破碎带。　　关键词：矿井水害；水文地质特征；充水因素　　中图分类号：P641.43文献标识码：A　　文章编号：1672-1098(2012)02-0041-04　　收稿日期：2012-03-13　　作者简介：李书奎（1958-），男，安徽肖县人，高级工程师，硕士，主要从事采矿、安全、地测技术及管理工作。　　Analysis of Hydrogeological Characteristics and Water-filling Factors of No.10 Coal Seam in Qingdong Coal Mine　　LI Shu-qui　　(Geological Survey Department, Huaibei Mining Group Co. Ltd., Huiabei Anhui 23500, China)　　Abstract:In order to evaluate possible water hazard of No.10 coal seam mining, on the basis of analysis of Hydrological characteristics of aquifer and water-resisting layers, it’s pointed out that No. 10 coal seam will be damaged by mining, resulting in crevice water in roof and floor sandstone, water in Taiyuan Formation and the Ordovician karst inflowing into the mine along the mining fissures and faults, which creates threat to underground mining. Analysis of mine water filling factors showed that mine water-filling intensity is small, mining-induced fissures and fault fracture zone in the aquiclude weak lots form water-filling channel.　　Key words:mine water hazard; hydrological characteristics; water filling factors　　青东煤矿是淮北矿业(集团)公司新建矿井位于安徽省淮北市濉溪县李小庙至大刘家一带，行政区划属濉溪县，井田东距宿州市、北东距淮北市均为45 km［1］。地理坐标：东经116°25′44″～116°34′44″，北纬33°36′34″～33°40′29″。井田内发育的主要地层有奥陶系、石炭系、二叠系、第三系和第四系。主要含煤地层为二叠系的上石盒子组、下石盒子组及山西组。　　据钻孔2-1孔揭露奥陶系中下统老虎山组～马家沟组，厚度14.97 m，岩性为灰褐色，中厚层状石灰岩。上石炭统太原组含13～14层灰岩期间夹泥岩、砂岩和粉砂岩，井田77个钻孔揭露一般揭露1～2层，全组层厚平均140.12 m。山西组下部以太原组顶部一灰之顶为界，上界为铝质泥岩之底，地层平均厚度101.59 m。岩性由砂岩、砂、泥岩互层、粉砂岩、泥岩和煤层组成;主采10煤层位于此地层中。第三、第四系地层由浅黄、棕黄色细砂、粉砂及粘土质砂，间夹3～5层砂质粘土及粘土组成，含有四个含水层。　　1 水文地质条件分析　　1.1 主要含水层　　1.1.1 孔隙潜水-承压含水层 至上而下分为四个含水层，分别为第一、二、三和”四含”水层，由于第三隔水层厚度大、分布稳定，有效地阻隔了上、下含水层的联系。第四系含水层是影响10煤层开采的主要充水含水层。　　第四含水层(简称“四含”)平均厚度5.94 m，分布不稳定，岩性复杂，厚度变化较大，主要由棕黄色、灰黄色的细砂、粉砂、砂砾、粘土砾石、粗砂及粘土质砂等组成，分选差。根据抽水试验资料：k=0.049 7 m／d、q=0.017 92 L／s.m、矿化度1.21 g／L、水化学类型SO4-Na?Ca型，弱富水性。　　1.1.2 10煤顶底板砂岩裂隙含水层 平均厚度为20.50 m， 一般由2～3层的中砂岩、 细砂岩构成， 岩性较致密， 裂隙不发育， 据7西-1孔抽水试验资料： 水位标高22.98 m， 按降深为10 m孔径为91 mm折算后q=0.004 623 L／(s?m)， k=0.041 5 m／d，矿化度2.43 g／L，水质为SO4-Na型水，富水性较弱［2］。　　1.1.3 岩溶裂隙含水层　　1） 太原组灰岩岩溶裂隙含水层。矿井共有77个钻孔揭露太原组地层，最大揭露厚度62.01 m(09-观3孔)，据邻区临涣煤矿资料，太原组地层厚度133.81～144.01 m，平均140.12 m，有石灰岩9～12层，石灰岩总厚度59.94 m，占太原组总厚的42.8％。一灰厚度0.63～3.89 m，平均2.20 m；二灰厚度1.79～4.05 m，平均3.15 m；三灰厚度2.88～12.54 m，平均8.34 m；四灰厚度6.15～27.29 m，平均14.14 m。一～四灰累计平均厚度27.83 m，厚度大，含有燧石结核，底部常有薄煤层，水动力条件好，各含水层段之间距离仅数米，可视为一个含水层，为10煤层开采主要补给水源，k=0.773 8 m／d，q=0.178 L／(s?m)，矿化度2.66 g／L，水质类型SO4-Na?Ca?Mg，中等富水性。