王家?guī)X煤礦水文地質(zhì)特征

　1 礦區(qū)地質(zhì)特征
　　王家?guī)X煤礦井田賦存的地層由新到老為：第四系、新近系、三疊系、二疊系、石炭系、奧陶系。地層在本井田內(nèi)發(fā)育穩(wěn)定，產(chǎn)狀平緩，而且部分上覆基巖零星出露于溝谷之中，山坡和山脊多被第三、第四系紅土、黃土覆蓋。地層總體上由東向西由老到新依次出露。石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組，為本井田含煤地層。
　　1.1 山西組
　　該組為河流、三角洲相為主的含煤沉積。主要為灰白色砂巖、灰色粉、細砂巖、砂質(zhì)泥巖，黑色炭質(zhì)泥巖及煤層組成。主要可采煤層4號位于該組下部。該組厚度38.44～115.90m，平均65.65m。與下伏地層整合接觸。
　　1.2 太原組
　　主要為黑灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖，灰白色中粗砂巖、粉細砂巖，灰色灰?guī)r、泥灰?guī)r及煤層組成，為一套海、陸交互相含煤沉積。該組共含煤8層，由上至下依次編號為5、6、7上、7、8、9、10、11號煤層，其中中部6～7號煤層間發(fā)育1～2層海相泥巖或泥灰?guī)r，俗稱“保德灰?guī)r”（L2）。9號煤層位于該組中下段，全區(qū)普遍發(fā)育。
　　2 礦區(qū)水文地質(zhì)特征
　　2.1 井田邊界及其水利性質(zhì)
　　井田東部以呂梁山脈與寧武煤田相隔，南部為河?xùn)|煤田白家溝資源補償項目詳查區(qū)，東南部為泰安煤業(yè)公司煤礦，西部鄰黃河與陜西神府煤田隔河相望，北部為神華集團神東公司保德煤礦。四周邊界為人為邊界，無隔水邊界，含水層與周邊井田存在水力聯(lián)系。
　　2.2 含水層
　?、俚谒南悼紫逗畬樱簭V泛分布于垣、梁、峁丘陵區(qū)，覆于基巖或紅土之上的中、上更新世黃土，由細粒的粉砂質(zhì)粉土組成，雖然黃土孔隙較大，垂直裂隙也較發(fā)育，但受當(dāng)?shù)亟邓啃?，而蒸發(fā)量較大等自然條件制約，因此黃土的含水極弱。
　?、诘谌当５陆M砂巖裂隙、孔隙含水層：上部為棕紅色粉質(zhì)粘土，全區(qū)分布，富水性極弱。底部有一層鈣質(zhì)膠結(jié)的礫巖層，半膠結(jié)狀，厚2～5m，含孔隙、裂隙。本組地層，底部普遍有一層沖積砂礫層或半膠結(jié)礫巖，厚3～20m。
　?、凵轿鹘M砂巖裂隙含水層：該含水層是4號煤層直接充水含水層。4號煤層頂部砂巖段：含水層巖性為灰白色礫巖、中、粗砂巖有1～3層，總厚度5.22～26.24m，單層厚度2.50～11.96m;4號煤層底板砂巖段：巖性為中粒砂巖、粗粒砂巖，全區(qū)分布穩(wěn)定，厚度為4.28-8.49m，該含水層富水性弱。
　?、芴M砂巖裂隙含水層：該含水層主要由砂巖、含礫粗砂巖組成，為砂巖裂隙承壓水，巖石膠結(jié)致密，裂隙不甚發(fā)育，埋藏深，補給條件較差。含水層全區(qū)富水性弱。水位標(biāo)高887～908m，由于礦井東部及東南部開采疏放水影響，太原組砂巖裂隙水流向自北西向南東。
　?、輮W陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層：總體上，奧灰水位東南部高，向西北部逐漸降低，平均水位標(biāo)高838m。上馬家溝組含水層厚度約14m，富水性強;峰峰組含水層厚度約4.1m，富水性弱。
　　2.3 礦井充水條件
　　2.3.1 充水水源
　　王家?guī)X為新建礦井，根據(jù)以往地質(zhì)資料及礦井在建設(shè)生產(chǎn)過程中的情況，礦井內(nèi)主要充水水源有大氣降水、地表水、地下水。
　?、俅髿饨邓c地表水：根據(jù)縣城氣象資料，平均降水量410.0mm，春季偏少，主要集中在7、8、9月份。井田范圍內(nèi)發(fā)育有大小支溝共計60余條。溝谷內(nèi)分布有一定數(shù)量的泉水，煤礦開采后，將可能改變地下水的天然流場，使大氣降水及河水將沿煤礦開采形成的裂隙、孔隙進入礦井，成為礦坑水的來源之一。
　　②山西組砂巖裂隙含水層：含水層巖性以粗粒砂巖、中粒砂巖為主，垂向上分為4號煤層頂部砂巖和4號煤層底板砂巖二個含水層段，山西組砂巖膠結(jié)致密，節(jié)理裂隙少，砂巖的含水性極弱。
　?、厶M砂巖裂隙含水層：由砂巖、泥巖、泥灰?guī)r及煤組成，系砂巖裂隙承壓含水層，該含水層屬弱富水含水層。是9號煤的直接充水含水層。但巖石膠結(jié)致密，裂隙不發(fā)育，埋藏深，補給條件差，含水性較弱。
　?、軍W陶系中統(tǒng)碳酸鹽巖巖溶裂隙含水層：奧灰頂板距離4號煤層底板115.82～157.05m，平均為135.42m。奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙水水位標(biāo)高838m，井田4號煤層各鉆孔奧灰突水系數(shù)均小于臨界突水系數(shù)經(jīng)驗值0.06MPa/m。
　　2.3.2 充水通道
　　2.3.2.1 頂板采動裂縫帶
　　4號煤層到地表厚度為230m-880m，遠大于4號煤層導(dǎo)水裂隙帶的高度78.41m，沒有溝通地表。4號煤層到9號煤層的層間距為40m左右，9號煤層導(dǎo)水裂隙帶的高度為61.60m，因此，開采9號煤層時的礦井涌水來自其頂板砂巖裂隙水及上部煤層采空區(qū)積水，對礦井開采有一定影響。
　　2.3.2.2 礦壓擾動裂隙帶
　　礦壓擾動裂隙使底板有效隔水層變薄，可能會成為下伏奧陶系巖溶水沖入礦坑的通道。在正常地段，開采9號煤，按工作面長200m計算，底板破壞深度約為26.67m，9號煤底板有效隔水層平均厚度為58.59m，在小斷層和裂隙發(fā)育的區(qū)域，可能會形成充水通道。
　　3 結(jié)語
　　結(jié)合礦區(qū)水文地質(zhì)工作成果，分析了礦區(qū)地質(zhì)特征及水文地質(zhì)特征，分析結(jié)果對于該礦煤層開采工作面布置及巷道安全掘進有一定的參考價值。