郭家滩煤矿含_隔_水层特征及井筒充水因素_田亚飞
郭家湾煤矿开采对地下水环境影响评价分析研究_王军
第41卷第2期2016年2月环境科学与管理ENVIＲONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENT Vol.41No.2Feb．2016收稿日期：2015－12－22基金项目：国家自然基金项目（No．U 1261111）作者简介：王军（1969－），男，博士，讲师，主要从事煤矿环境、生态影响等方面的研究工作。
通讯作者：马爱霞文章编号：1674－6139（2016）02－0170－03郭家湾煤矿开采对地下水环境影响评价分析研究王军1，马爱霞2（1．西安财经学院信息学院，陕西西安710100；2．陕西维德科技股份有限公司，陕西西安710054）摘要：煤炭开采为人类带来了福利和方便，然而随着煤矿开采的发展，范围的扩大，程度的深入，煤炭开采对其他资源也产生了影响，尤其是对地下水的影响。
郭家湾煤矿属陕西神府矿区新民开采区的规划矿井，随着郭家湾煤矿的开采，在推动当地经济发展的同时，对水资源产生不同程度的影响。
在分析郭家湾煤矿水文地质条件的基础上，通过对导水裂隙带发育高度的预测计算，探讨了煤矿开采对地下水环境、勃牛川水源地的影响，得出煤矿开采对侏罗系延安组碎屑岩、变烧岩及烧变岩类裂隙潜水及承压水的影响；对于井田内水资源及矿井安全生产、延安组裂隙承压水三段含水层水量等的影响结论，同时为煤矿的长远开采规划和矿区环境恢复治理提供了理论依据。
关键词：水文地质；煤矿开采；地下水；评价中图分类号：X824文献标志码：AEnvi ro nm e nt al Imp a cts o f G u o ji a w a n C oal M in e o n Gro undw a t erW a ng J un 1，Ma A ixi a 2（1．X i'a n Univ er sity o f F in a nc e a nd Ec o n o mics ，X i'a n 710100，Chin a ；2．Sh a nnxi Wisd ee m Sci e nc e T e chn olo gy C o．，L td ．，X i'a n 710054，Chin a ）Abstract ：C oal mining br ings be n e fits t o hum a nity a nd c o nv e ni e nc e ，h o w e v er ，with th e d e v elo pm e nt o f th e c oal mining ，th e e xp a nsi o n o f mining sc o p e is h a ving a n e ff e ct o n o th er re s o u r c e s ，e sp e ci all y f or th e g ro undw a t er．G u o ji a w a n c oal min e lo c a t e s in Sh aa nxi X inmin c o nc e ssi o ns ．Whi le p ro m o ting lo c al e c o n o mic d e v elo pm e nt ，it al s o br ings diff ere nt d e g ree s o f p oll uti o n t o w a t er re s o u r c e s ．B a s e d o n a n al ysis o n hyd ro g eolo gic al c o nditi o ns o f G u o ji a w a n c oal min e ，this p a p er studi e d its inf l u e nc e o n g ro und w a -t er a nd B o niuchu a n w a t er s o u r c e．It c o nc l ud e d th e inf l u e nc e o f c oal mining o n Ya n a n g ro up o f J u ra ssic C la stic ro ck th ro ugh th e c al cu la ti o n ，th e h e ight o f f ra ctu re d z o n e f ore c a st c oal mining o n th e g ro undw a t er e nvi ro nm e nt ，ch a ng e s t o b u r n ro ck a nd ro ck fis-su re w a t er a nd c o nfin e d w a t er ；For w a t er re s o u r c e s in mining fi el d a nd min e s a f e ty p ro ducti o n ，Ya n a n g ro up f ra ctu re c o nfin e d w a -t er th ree s e cti o ns o f th e inf l u e nc e o f th e qu a ntity o f a quif er．A t th e s a m e tim e ，this study p ro vid e s th eore tic al ba sis f or c oal mining p la nning a nd mining area e nvi ro nm e nt re st ora ti o n ．Key words ：hyd ro g eolo gy ；c oal mining ；g ro undw a t er ；e v al u a ti o n郭家湾井田地处陕西神府矿区新民开采区西北部，位于榆林市府谷县城西北约65km 处，行政区划隶属陕西省榆林市府谷县大昌汗乡管辖［1］。
郭家滩井田侏罗组沉积特征及控煤因素
张东峰 赵金花 郭家滩井田侏罗组沉积特征及控煤因素
２０１９年
郭家滩井田侏罗组沉积特征及控煤因素
张东峰，赵金花
（陕西省煤田地质局一八五队，陕西 榆林 ７１９０００）
摘 要：通过郭家滩勘查区含煤地层岩心沉积学分析，认为延安组一至五段沉积体系为前积型湖泊 三角洲相沉积、浅水湖湾相沉积、浅水三角洲相沉积、三角洲前缘或湖湾相沉积、三角洲前积相沉 积、三角洲前缘与平原过渡相沉积、河流三角洲平原相。矿区内各煤组煤层不仅受沉积环境的影 响，还受到后期构造和砂体冲刷的影响，其中 ２＃煤组受到不均匀沉降及直罗期古河流冲刷作用，煤 层分叉，剥蚀严重，同时各煤层底板均为走向北北东，倾向北西西，显示了自富县组填平补齐的继承 性沉积，反映了湖泊的水位上升下降和水位的进退结果。 关键词：郭家滩井田；延安组；沉积特征；控煤因素 中图分类号：ＴＤ１６３；Ｐ６１８．１１ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１６７１－７４９Ｘ（２０１９）０４－００７６－０６
Ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｃｏａｌｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｆ ＪｕｒａｓｓｉｃｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎＧｕｏｊｉａｔａｎｍｉｎｅｆｉｅｌｄ
ＺＨＡＮＧＤｏｎｇｆｅｎｇ，ＺＨＡＯＪｉｎｈｕａ
（ＳｈａａｎｘｉＮｏ．１８５ＣｏａｌｆｉｅｌｄＧｅｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｙｕｌｉｎ７１９０００，Ｃｈｉｎａ）
收稿日期：２０１８－１２－１２ 作者简介：张东锋（１９８１—），男，陕 西 富 县 人，２００４年 毕 业 于 延 安 大 学水土保持专业，工程师，现从事煤田地质工作。
１°的单斜构造，其上发育有小型宽缓的波状起伏，未 发现岩浆活动。本勘查区构造复杂程度属简单构造 类型，关于该类型的煤炭勘探，前人已有众多研究手 段可供借鉴［１４］。
榆神矿区郭家滩井田煤层赋存特征
— Ｃ — — ｈ — — — — ｉ — ｎ — — ａ — — 。 Ｎ 。 。 。 。 ｅ 。 。 。 ｗ 。 。 。 。 Ｔ 。 ’ ｅ 。 ｃ 。 。 。 ｈ 。 。 。 。 ｎ 。 。 ｏ ｌ — ‘ ｏ 。 。 ｇ 。 。 ｉ 。 。 ｅ 。 。 ｓ 。 。 — ａ — ｎ — — ｄ 。 。 。 Ｐ 。 。 。 。 ｒ 。 。 ｏ 。 ’ ｄ — ｕ 。 ｃ 。 — ｔ — ｓ
延安 组第 四段在 井 田西 南 部 ２ 煤层 因 泥 炭 田中 发 育 有 同期 河 道 冲刷 剥 蚀 使 煤 层
不 可采 至缺 失 。
除 延 安 组 第 五 段 外 ，其 余 各 段 均 含
有 主 可采煤 层 ， 其 中第 四段 含煤 性最 好 ， 第 一 、二 、三 段 含 煤 性 大 致 相 当 ，煤 层
明显 。
２ 煤层 赋存 的平 面特 征 本 区 延 安 组 所 含 煤 层 总 厚 度 １ ０ ． ２ ４ ～ ２ ５ ． ２ ４ ｍ，厚 度 总 体 变 化 趋 势 由 北
向南 ， 由东 向西 逐渐 变薄 ，东 部 厚 度 一 （ １ ）２ 号煤 组 般２ ２ ｍ左 有 ，西 南 部 厚 度 一 般 １ ２ ｍ 左 ２ 号煤 组在 井 田内分 岔成 ２ — ３ 层 （ ２ 右 ，北 部厚 度 一 般 ２ ０ ｍ左 右 ； 中部 向南 厚度 由２ ０ ｍ左 右 变为 １ ４ ｍ左 右 ，变 化 上 、２ ～ 、２ 下 ） 煤层。 较 大 ，主 要 原 因 是该 处第 五受 直 罗 河 流 ２ 上 煤 层 可 采 区 分 布 在 井 田 中 部 冲刷 、第 四段 受 同期 河道 冲刷 而使 煤 层 偏 北 ， 可 采 面 积 ４ ８ ． ９ ６ ６ ｋ ｍ ；埋 藏 深 度 变 薄或 缺失 之 缘 故 ；延 安组 含 煤 系数 为 ２ ３ ６ ． １ ０ ～ ３ ９ １ ． ６ ０ ｍ，底 板 标 高 在 ８ ６ ５ ～ ９ ６ ０ ｍ ４ ． ４ ０ ～ ９ ． ７ ２ ％，平均 ７ ． ３ ６ ％，由北 向南 、由 之 间 ，属 稳 定 型 煤 层 。与 上 部 的 １ 煤 东 向西变 小 ， 与煤 层 厚度 变化 趋势一 致 。 层层 间距在 ｌ ２ ． 【 ） ９ ～ ５ ５ ． ５ ６ ｍ 之 间 ，平 均 ２５ ． ７ ０ ｍ。 ３ 各 段含 煤性 特征 及开 发建议 ３ ． １ 各 含 煤段 的含煤 特 征 ２ 煤层 可采 区 位 于井 田北 部 ，可 采 延 安组 第 五 段厚 度 ０ ． ６ ２ ～ ９ ０ ． ５ ４ ｍ，平 面 积 １ ０ ６ ． ４ ８ ０ ｋ ｍ ，煤 层 厚 度 ０ ～ １ ４ ． ６ ３ ｍ， 均厚度 ４ ８ ． Ｏ ｌ ｍ；共 含 煤 层 １ ～ ５ 层 ，煤 层 平 均 厚 度 ７ ． ３ ４ ｍ； 可 采 点 １ １ ７个 ，厚 度 总厚 度 ０ ． Ｏ ０ ～ ２ ． ８ ９ ｍ，平 均 ０ ． ４ ４ ｍ；含 煤系 ０ ． ９ １ ～ １ ２ ． ０ ８ ｍ，平 均 厚 度 ８ ． ２ １ ｍ， 其 中 厚 数０ ． ｏ ０ — ５ ． １ ３ ％，平 均 ２ ． １ ５ ％。 含 可 采 煤 煤 点 ９ ９ 个， 中厚煤 点 １ １ 个， 薄煤点 ７ 个， 层１ ～ ２层 。该 段 在 井 田 内不 同 程度 遭 受 以厚煤层 为 主 ，面积 可采 概率 ５ ４ ％。 古直 罗河 冲刷 剥蚀 。 ２ 下 煤层 可 采 面积 １ ６ ９ ． ７ ６ ６ ｋ ｍ ，厚 延 安 组 第 四段 厚 度 ３ ９ ． ３ ３ ～ ６ ６ ． ６ １ ｍ， 度０ ． ５ ０ ～ ２ ． ０ ７ ｍ，平 均厚 度 １ ． ５ ８ ｍ。其 中 中 平均厚度 ４ ６ ． ３ ６ ｍ；共 含 煤 层 １ － ６ 层 ，煤 厚 煤 点 ７ ７ 个 ，薄 煤 点 １ ６个 ，以 厚 煤 层 层总 厚度 ０ ． ９ １ ～ １ ２ ． ４ ６ ｍ，平 均 ９ ． ６ １ ｍ； 含 为 主 ；部 含 １ 层夹矸 ，零 星含 ２层夹 矸 ； 煤系数 １ ． ９ ３ ３ ０ ． ４ ２ ％， 平 均 ２ １ ． ０ １ ％。 含 厚 度 ０ ． １ ０ ～ ０ ． ７ ８ ｍ，岩 性 以 粉 砂 岩 为 主 ， 可 采煤 层 １ ～ ３ 层 ，在 西南 部 ２ 煤 层 因泥 局 部 细 粒 砂 岩 、泥 岩 ，零 星 炭 质 泥 岩 ；
康家滩煤矿含水层下煤炭开采的研究
２ 矿 井水 害 事 故
１０ 工作面是康家滩矿一盘区首采工作面 （ ３ ２ 长 壁式综合机械化采煤 、 全部垮落法管理顶板 ）该工 ，
作 面开采 ２号煤 ， 厚 ３ ８ 上覆 岩层厚 度 ２ ｍ～ 煤 ． ｍ， ３ ０
２ 覆岩 包括泥岩 和粉砂岩 。岩层 上方是一层 由 中 ５ ｍ，
收 稿 日期 ：０ ０ ０ — ４ ２ １— ７ １
． 上 述公 式 用 于 有 限 把
元 计算 ， 定 原 始 裂 隙 ｂ ０ ０ ， 以 计算 开 采 假 ＝． １ ０ ｍ闭 可 引起地 压变 化 ， 而导 致水压 传导 率变化 的结果 。 从
３３ 利 用物理 模型 进行 实验 室仿真 实验 ．
摘
要： 经对康 家滩煤矿 １０ ２ ３工作 面突水事故分析 ， 出上覆含水层 突水的主要 原 因， 指 通过数学物理模 型模
拟 １０ 采 煤 工 作 面 ， 出采 场 应 力 、 覆 岩 层破 断 带距 离、 ２１ 得 上 岩层 水 压 传 导 率与 工作 面 宽度 、 推进 度 的关 系 ， 效 指 导 有
综采工作 面的设计 ， 出采空区充填 降低水压传 导、 提 有效防治水 害的新型采空区处理方法 ， 并为地质条件类似的矿
井 防治 水 工作 提 出 了新 的思 路 。 关键 词 ： 水层 ； 拟 ； 断 ； 水 含 模 破 导
中 图分 类 号 ：Ｄ ２ ．９ Ｔ ８ ３８
文 献标 识 码 ： Ａ
利用 物 理模 型实 施 实验 ， 以证 实上 述数 字模 拟
作者简 介 ： 张志斌（ ９ Ｏ ）男 ， １７ 一 ， 山西定襄人 ， 在读工程 硕士 ， 工程师 ， 从事 煤矿安全监察工作 。
井田含水层及隔水层简介
一、井田主要含水层；依据井田内分布含水层的时代、岩性、地下水类型等，井田内主要有4个含水层（组），现由新到老分述如下：1第四系松散沉积物孔隙含水层第四系松散沉积物主要为分布于各较大沟谷、河床及两侧一级阶地的冲击、洪积层，其砂土、砂砾层中多含有不同程度的潜水，据水井检查资料，水位埋深一般为0.6~3.4m，水位高度受季节影响大，且水量因埋藏、补给条件不同而变化较大。
富水段涌水量最大可达13.3L/S。
为当地村名重要的用水水源之一。
2、二叠系上、下石盒子组、山西组砂岩裂隙含水层组该含水层组包括6个含水层，含多层中细粒砂岩，一般厚度2.00~5.00m，局部裂隙较发育，主要接受上部相邻含水层渗透补给，向3号煤层矿坑内排泄，个别钻孔钻至该层段冲洗液消耗量达5m3/h以上，但总体富水性不强。
地下水的埋藏条件在长期开采3号煤疏排矿坑水的影响下，目前主要以潜水形式赋存。
地下水动态变化较大。
水质类型为HCO3·SO4-CaMg型水。
上、下石盒子组在井田的中部和西部广泛出露，风化、剥蚀严重，含水层主要为各粒级砂岩，含水空间以构造裂隙为主，直接接受大气降水补给。
其中下石盒子组仅在S-6及111孔中全部揭露，厚约99m。
上石盒子组最大残留厚度110m（S-6）。
3、石炭系上统**组石灰岩岩溶裂隙含水层组该含水层组包括4个含水层，在部分地段埋藏较深。
含水层以K2、K3、K4、K5等几层灰岩为主，其中K2、K3、K5灰岩较稳定，K4灰岩局部有缺失现象。
K2灰岩发育最好平均厚度为9.39m，为深灰色生物碎屑灰岩，是本组最主要的含水层;K3灰岩次之，平均厚度4.91m，为灰色生物碎屑灰岩，含泥质;K4灰岩较稳定，平均厚度1.59m，为深灰色泥晶灰岩；K5灰岩不稳定，局部有相变现象，平均厚度 1.02m，为深灰色泥晶灰岩。
各含水层呈层状分布且被泥岩隔水层分隔，地层垂直渗透性差，各层之间联通性差。
据长河详查区102水文孔资料，钻孔单位涌水量为0.0013~0.021L/s·m，富水性弱，渗透系数为0.051~0.096m/d，水质类型为HCO3·SO4—CA·MG或SO4·HCO3—CA·MG型水。
榆神矿区郭家滩井田水文地质条件分析
榆神矿区郭家滩井田水文地质条件分析作者：田亚飞来源：《硅谷》2014年第16期摘要论述了榆神矿区郭家滩井田含水层水文地质条件，隔水层特性，阐述了地下水补给径流排泄条件，提出了主要含水层是萨拉乌苏组的观点，在采煤过程中，应采取适当措施，保护萨拉乌苏组含水层地下水水位，从而实现保水与采煤的统一。
关键词水文地质条件；含水层；隔水层；保水采煤；榆神矿区中图分类号：P641 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）16-0175-02榆神矿区是我国西部新建的一个特大型矿区，目前已经建成的矿井有榆树湾煤矿、榆阳煤矿、薛庙滩煤矿等，郭家滩井田是矿区三期规划区规划的一个特大型煤矿，设计年产1000万吨。
近年来，榆神矿区开发过程中遇到了矿井涌水量大、地下水位下降等问题，为了保护地下水水位稳定（生态水位），一些矿井采取了分层开采、充填开采等保水采煤技术，实现了采煤与地下水保护、生态环境保护的协调与统一。
因此，在勘查阶段，查明井田含水层、隔水层及与煤层的特征及空间组合关系，有针对性的采取适宜的保水采煤方法，是郭家滩井田勘探工作的重要任务之一。
本文以郭家滩井田勘探阶段取得的成果为依据，简要论述井田内含水层、隔水层与煤层的赋存关系，探讨了地下水补给、径流排泄条件，对于未来矿井生产过程中的地下水保护、环境保护具有一定指导意义。
1 含（隔）水层水文地质条件根据井田内地下水的赋存条件及水力特征，将井田含水层划分为新生界松散层孔隙潜水和中生界基岩裂隙承压水两大类。
1.1 新生界松散层孔隙潜水含（隔）水层第四系全新统上更新统风积、冲积、湖积层孔隙潜水含水层：全区分布，由第四系上更新统萨拉乌苏组和全新统风积沙等组成。
根据其赋存条件和抽水试验资料划分为两个富水等级。
据钻孔及民井抽水试验资料，含水层厚度1.70～62.47 m，水位埋深0.50～8.84 m，当降深1.60～19.78 m时，涌水量0.221～21.585 L/s，統径统降单位涌水量0.05005～0.63177 L/s·m，渗透系数0.8558～14.43241 m/d，富水性弱～中等。
郭家河煤矿导水裂缝带发育高度及规律研究
郭家河煤矿导水裂缝带发育高度及规律研究作者：杨国栋来源：《中阿科技论坛（中英阿文）》2018年第04期摘要：黄陇侏罗纪煤田综采放顶煤开采受頂板砂岩“离层”突水威胁，研究开采过程中导水裂缝带发育高度和发育规律，对进一步研究矿井涌水的水源、通道、机理，对“离层”突水采取合理有效的防治技术措施，指导以后防治水工作具有重要意义。
以陕西郭家河煤业有限责任公司为例，主要采用钻液漏失量观测、钻孔井下电视窥视两种方法实测确定导水裂缝带发育最大高度。
并与国内及邻区矿井进行对比，进一步验证了实测数据的准确性和符合现场实际，对指导矿井“离层”突水采取合理有效的防治技术措施具有重要意义。
关键词：两带；导水裂缝带；离层；突水；防治水一、前言郭家河煤矿位于陕西省黄陇侏罗纪煤田永陇矿区、麟游县北部，矿井煤厚最大达20m，平均厚度11.57m，采用走向长臂综采放顶煤开采。
在近几年来的建设和生产过程中，矿井局部出现“离层”突水现象严重，对工作面的安全生产造成了较大影响，特别是煤层顶板白垩系洛河组含水层地层沉积厚度较大，对煤矿开采造成威胁较大。
为准确评价煤矿地下水对煤矿安全开采的影响程度，研究开采过程中导水裂缝带发育高度和发育规律，对进一步研究矿井涌水的水源、通道、机理，对“离层”突水采取合理有效的防治技术措施，指导以后防治水工作具有重要意义。
二、工作面简况1302工作面是郭家河煤矿第七个回采工作面，为1307工作面的接续面。
工作面走向可采长度1325m，倾向长度270m，可采面积为3.5775×105m2。
工作面煤层厚度为3.0～13.1m，平均8.0m。
煤层底板标高为+720～+810m，最大高差90m，煤层底板起伏变化较大。
煤层顶板到白垩系底板间距为218～232m，从工作面回风顺槽往皮带顺槽逐渐增大。
三、“两带”探查主要采用钻液漏失量观测、钻孔井下电视窥视两种方法确定导水裂缝带发育高度。
在采后2-7个月进行了探查，探查孔位置选在工作面靠近相邻采空区侧顺槽向工作面内40m处，并且位于向斜轴部附近（煤厚9m），能代表导水裂缝带发育最大高度位置。
郭家河煤矿老巷围岩控制与充填防灭火技术
收稿日期2018-12-26作者简介 胡鑫印（1987-），男，汉族，江西广昌人，工程师，中国矿业大学矿业工程学院矿业工程工程硕士，研究方向：煤矿开采和安全管理。
郭家河煤矿老巷围岩控制与充填防灭火技术胡鑫印1 张晓琴2 杨 丰3（1.江苏博厦矿山科技有限公司，江苏 徐州 221008；2.徐州宝丰特钢有限公司，江苏 徐州 221137；3.杭州道宇检测技术有限公司，浙江 杭州 310000）摘 要为解决郭家河煤矿1307工作面密闭墙及巷道围岩有裂隙、采空区遗煤氧化、有毒有害气体溢出、回风下山一氧化碳含量超标等问题，针对工作面条件，采用超高水材料充填技术，封堵了漏风裂隙，隔绝了氧气渗入通道，解决了煤矿遗煤自燃，有效支撑了巷道围岩，阻止巷道围岩裂隙进一步发育，保障矿井通风系统稳定可靠和生产系统正常运行。
关键词超高水材料 充填 防灭火中图分类号 TD75+2.2；TD353 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2019.06.039Surrounding Rock Control and Filling Technology for Fire Prevention in Old Roadway ofGuojiahe Coal Mine Hu Xin-yin 1Zhang Xiao-qin 2 Yang Feng 3(1.Jiangsu Boxia Mine Science and Technology Co., Ltd., Jiangsu Xuzhou 221008;2.Xuzhou Baofeng Special Steel Co., Ltd. Jiangsu Xuzhou 221137;3.Hangzhou Daoyu Testing Technology Co., Ltd., Zhejiang Hangzhou 310000)Abstract : In order to solve the problems of cracks in sealing wall and surrounding rock of 1307 working face in Guojiahe Coal Mine, oxidation of residual coal in goaf, overflow of toxic and harmful gas and excessive carbon monoxide content in return air downhill, aiming at working face conditions, super-high water filling technology was adopted to seal air leakage cracks, isolate oxygen infiltration passage, solve the problem of spontaneous combustion of residual coal in coal mine, effectively support the surrounding rock of roadway and prevent it from burning. The surrounding rock fissures of stopping roadway are further developed to ensure the stability and reliability of mine ventilation system and the normal operation of production system.Key words : super high water material filling fire prevention1 概 况郭家河矿为高瓦斯矿井，煤层具有自然发火倾向，当工作面回采结束时，需对工作面两顺槽进行封闭，防止工作面采空区瓦斯涌出和采空区遗煤自燃。
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收稿日期：2014－07－23作者简介：田亚飞（1974—），男，陕西佳县人，1997年毕业于中国地质大学（北京）岩土工程专业，工程师，从事岩土工程及煤矿地质技术研究与管理工作。
郭家滩煤矿含（隔）水层特征及井筒充水因素田亚飞（陕西榆林能源集团有限公司，陕西榆林719000）摘要：针对榆神矿区三期开发区郭家滩煤矿井筒施工区水文地质条件，分析了井筒施工区的含水层、隔水层特征，研究了井筒充水因素，对于井筒施工和含水层结构保护具有一定意义。
关键词：水文地质条件；含（隔）水层；保水采煤；井筒充水因素；榆神矿区中图分类号：TD163文献标识码：B 文章编号：1671－749X （2015）01－0103－03Characteristics of aquifers and water-filling factors of shaftin Guojiatan Coal MineTIAN Ya-fei（Shaanxi Yulin Energy Group Co．，Ltd ，Yulin 719000，China ）Abstract ：According to the hydrogeological conditions of shaft construction area of Guojiatan Coal Mine in Yushen mining area ，the paper analyzed the characteristics of aquifer in shaft construction area and water filling factors of shaft．The results can provide references for shaft construction．Key words ：hydrogeological condition ；aquifer ；water-preserved mining ；water-filling factor of shaft ；Yushen mining area0引言榆神矿区郭家滩煤矿是我国西部即将建设的一处特大型煤矿，设计年产1000万t ，全部采用综合机械化采煤技术。
煤矿建设前，对井筒穿过区进行了综合勘查，以便查明井筒穿过区的水文地质条件，制定井筒防治水技术措施，确保井筒施工顺利进行，同时保护井筒施工区含水层结构，实现地下水资源保护与矿井开采同步协调发展。
本文将以勘查资料为依据，分析井筒含水层、隔水层特征，研究井筒充水因素，为科学施工提供依据。
1井筒含水层及隔水层特征1.1含水层特征萨拉乌苏组及风积沙孔隙潜水含水层：①井筒区内井检孔揭露厚度11.50 25.10m ，风积沙的岩性为浅黄色、褐黄色细沙、粉沙，疏松；萨拉乌苏组岩性主要为灰褐色中细粒砂，及灰白色、灰黄色细砂及粉细砂。
含水层厚度8.23 17.79m ，平均厚度为11.29m ；水位埋深2.51 5.74m ，平均埋深为3.88m 。
根据钻孔资料该含水层为透水性强，富水性弱 中等的含水层。
富水程度主要受降雨量制约和土层顶面形态控制。
应注意的是，沙层水的水位动态，分布范围与大气降水的丰欠直接相关，沙层水位随着一年中降水量的变化相应变化。
本次钻探工程施工时正值冬春交际，冻土层未融即溶之时，潜水位较浅，地表水塘、海子田间疏水渠水位均较高，但随着时间的推移至本次野外施工结束时，很多的小水塘、海子和水渠已干涸或近干枯，此为例证；②据抽水试验，单位涌水量0.27537 0.46827l /s.m ，平均0.35898l /s.m ；统径统降单位涌水量0.07052 0.10086l /s.m ，平均0.07901l /s.m ，富水性弱 中等；渗透系数3.11849 8.94400m /d ，平均301第1期田亚飞郭家滩煤矿含（隔）水层特征及井筒充水因素6.37249m/d；矿化度249.2 327.3mg/l，平均为274.6mg/l，属淡水；pH值7.768.00，平均为7.90，为中性水；水温为10ħ，属冷水。
水化学类型主要为HCO3－Ca型水。
离石黄土弱含水层：黄土层井筒区内厚度变化大，除J1号钻孔外其余钻孔均揭穿了该地层3.80 26.30m，平均11.10m。
据本次J7号钻孔抽水试验，单位涌水量0.07843l/s.m，统径统降单位涌水量0.07052l/s.m，为弱富水性含水层，渗透系数0.58041m/d，矿化度216.1mg/l，为淡水，pH值7.93为中性水，水温为11ħ，属冷水。
水化学类型主要为HCO3－Ca·Mg·K+Na型水。
安定组孔隙裂隙承压含水层：①井筒区内风化岩厚度5.60 18.50m，平均厚度12.94m。
因其岩性破碎，套管在其上部无法坐稳止水，所以本次未对其进行专门抽水试验，但该层是井筒重要的充水含水层。
检查8个钻孔揭露了该地层，厚度42.40 116.49m；6个钻孔揭穿了该地层，本次钻孔揭穿厚度76.32 138.80m；平均102.63m，岩性简单，上部以紫红色、紫杂色、暗紫色团块状泥岩、粉砂岩为主；中部和底部为一套紫红色、褐红色巨厚层状中、粗粒长石砂岩，局部夹紫红色、灰绿色粉砂岩，砂质泥岩；②含水层厚度39.40 66.43m，平均57.23m；单位涌水量0.04551 0.16036l/s.m，平均0.09059l/s.m；统径统降单位涌水量0.03114 0.08107l/s.m，平均0.05721l/s.m，富水性弱；渗透系数0.09121 0.32171m/d，平均0.18622m/d；矿化度277.5 385.9mg/l，平均312.8mg/l，属淡水；pH值7.87 8.25，平均8.05，为中性 弱碱性水；水温为11ħ 13ħ，属冷水。
水化学类型主要为HCO3－Ca·Mg·K+Na型水。
直罗组孔隙裂隙承压含水层：①井筒范围均有分布，未出露，因古直罗河的下切作用，厚度变化较大，本次井筒检查6个钻孔揭露了该段地层，揭露厚度61.82 123.20m；4个钻孔（J3、J4、J9、J10）揭穿了该段地层，据本次及勘探阶段钻孔资料揭穿厚度76.60 126.52m，平均112.14m。
下部为灰白色中、粗粒长石石英砂岩，岩屑长石砂岩，为该地层主要含水层。
中部及上部为灰绿色、兰灰色团块状粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩，夹中、细粒长石砂岩；②据据本次抽水试验资料，含水层厚度31.31 91.10 m，平均58.19m；单位涌水量0.00708 0.05127l/s.m，平均0.02485l/s.m；统径统降单位涌水量0.00484 0.03562l/s.m，平均0.01714 l/s.m，富水性弱；渗透系数0.01386 0.13955m/d，平均0.08302m/d；矿化度270.2 409.9mg/l，平均352.6mg/l，属淡水；pH值8.28 8.46，平均8.38，为弱碱性水；水温为10ħ 14ħ，属冷水。
水化学类型主要为HCO3－K+Na型水。
延安组第五段孔隙裂隙承压含水层：①本段地层无出露，岩性为一套浅灰色中细粒砂岩与砂质泥岩、炭质泥岩互层。
厚度63.71 69.67m，平均66.52m；含水层厚度21.20 44.40m，平均33.68m。
本段地层为含煤地层且为2－2煤层的直接充水含水层，含煤地层中粉砂岩与砂质泥岩等成层状，裂隙发育微弱，富水性弱，透水性差；②含水层厚度21.20 44.40m，平均32.80m；单位涌水量0.00051 0.00246l/s.m，平均0.00149l/s.m；统径统降单位涌水量0.00035 0.00168l/s.m，平均0.00102 l/s.m，富水性弱；渗透系数0.00218 0.0523m/d，平均0.00371m/d；矿化度772.1 2069.6mg/l，平均1420.9mg/l，属淡水 微咸水；pH值8.22 8.24，平均8.23，为弱碱性水；水温为12ħ 13ħ，属冷水。
水化学类型主要为SO4－K+Na型水。
1.2隔水层特征井筒范围内的隔水层主要是新近系保德组红土，其次为基岩中的泥岩和粉砂岩。
保德组红土隔水层：①井筒范围除J6、J8两个钻孔附近未赋存其余地段均有分布，因受第四系沉积初期冲蚀影响，厚度变化大，钻孔揭露厚度0.00 29.50m，平均14.08m。
其岩性主要为浅红色、棕红色粘土及亚粘土，具粘性，手搓成条状，含不规则的钙质结核；②保德组红土局部钙质结核富集成层，横向渗透性能较好，具有一定含水性。
保德组红土的地下水，主要存在于钙质结核层中，特别是该层底部钙质结核层与风化裂隙承压水连通，故局部地段该层有含水现象。
红土采样测试显示：红土含水率小于30%，液限29.39% 36.63%，塑限18.19% 23.60%，液性指数小于0.56，处于可塑状态，具有较好的隔水性。
保德组红土是相对隔水层。
正常基岩中的泥岩和粉砂岩隔水层：从井筒检查孔揭露地层的岩性组成特征分析，各含水层段中的泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩均呈互层状沉积，岩性粒度小，孔隙率小，胶结致密，一般以水平层理为特401陕西煤炭2015年征，是本次井筒检查孔上、下含水层段之间相对较好的隔水层。
2井筒充水因素分析2.1充水水源根据主、副斜井及进风立井、回风立井所穿透的各含水层富水性，其主要充水水源为松散沙层、土层段、风化岩段、安定组与直罗组砂岩层段；次为延安组砂岩含水层段。
2.2充水途径及方式各井筒的主要充水途径为松散沙层、土层孔隙和岩层中发育的风化裂隙、原生裂隙及构造节理裂隙和粗颗粒岩层的孔隙，以围岩孔隙涌水和裂隙涌水为主要充水方式。
各充水层以水平透水、汇水为特征，随着井筒的垂直向下或斜坡延伸，水位（水头）压力也不断增大，井筒围岩渗水压力也增大，引起软岩段充水通道松弛，导水裂隙易张裂掉块，发生充水相对集中状况。
2.3充水强度沙层受降水入渗补给面积广，储水条件较好，渗透性强，井壁结构松散极不稳定，充水强度较大。
另外需要注意的是，沙层受大气降水补给明显，在雨季施工时其涌水量会发生较明显的变化。
土层段孔隙潜水：主要接受上部沙层水的重力渗流补给和下部基岩承压水的承压水头补给，水源补给条件好，其中黄土层局部含沙量较大，并伴有沙层透镜体，储水条件较好，具有一定的充水风险。
风化岩、安定组裂隙承压水：在土层缺失和明显变薄区域，主要受松散沙层及土层段的重力渗流补给，水源补给条件较好，充水量及强度较大。
根据抽水资料显示，该段富水性接近中等，水量有所增加，井筒穿越该段时其涌水量有局部变大的可能性。
直罗组、延安组裂隙承压水：水源补给条件差，透水性差，充水量及强度较小。