凉水井煤矿一盘区煤层开采水害分
析
摘要:凉水井煤矿一盘区位于井田的西南部,地表大部被第四系风积沙所覆盖,地形开
阔平坦,易接受大气降水补给地下潜水。区内较大的地表水有响水河,发源于一盘区的北部,
为常年性河流,河水来源主要由上游沟脑部位松散沙层潜水出露形成群泉汇集而成。本文通
过对一盘区水文地质条件及矿井充水条件分析,表明一盘区煤层采动主要存在水害有第四
系松散沙层潜水含水层和地表水体,对矿井安全的威胁,并针对两大水害问题提出了科学
合理的防治水措施。
关键词:充水条件;水害问题;突水溃沙;防治水措施
0 引言
凉水井煤矿位于陕西省榆林市神木县境内,地处榆神矿区二期规划区的西北部,井田
北与红柳林井田相接,西与锦界井田相邻,南以神(木)延(安)铁路为界,矿井设计生
产能力为
4.0Mt/a。凉水井煤矿一盘区位于井田的西南部,共布设 18 个综采工作面,回采方
向由东向西推进,主采煤层为延安组第二段
4-2 煤,煤层厚度为 0.30-4.20m,平均煤厚
2.98m。响水沟从一盘区的中部由西北
―东南,横穿工作面而过,沟谷切割深度 15-30m,
最低处距
4-2 煤层顶板 30m 左右,沟谷中沙层潜水出露,沿沟谷渗流排泄汇集成沟流,流
量为
12.22L/s。该区域 4-2 煤层上覆基岩较薄,在工作面推进至此地段时,由于采动形成的
导水裂隙带发育至土层乃至地表,导通
4-2 上覆松散沙层潜水及地表水体,引起矿井突水
溃沙对矿井安全生产会构成严重威胁。因此,分析一盘区存在水害问题,提出科学合理的水
害防治措施尤为重要。
1 水文地质条件
1.1 含水层特征
(
1)第四系全新统冲积孔隙潜水含水层
主要分布于响水河等较大沟谷阶地及沟谷漫滩,岩性为细沙、中粗沙、亚沙土及沙砾石
层,孔隙大,补给条件优越,厚度
1.5-5.0 m,水位埋深 0.2-2.9 m,泉流量一般 0.08-9.375
L/s,富水性弱
―中等。
(
2)第四系上更新统萨拉乌苏组孔隙潜水含水层
区内分布极不均一,西部零星出露,东部黄土沟壑梁峁区缺失,厚度变化大,岩性为
灰黄色、灰褐色、灰黑色中、细沙为主,局部夹有亚砂土及含植物叶茎腐殖质的粉砂透镜体,
厚度
3.00-19.25m,平均厚度 8.56m。在响水河沟脑地段,松散沙层潜水沿沟谷排泄,形成汇
流湿地组成片状泉群,泉流量
0.14-5.618L/s。据 LB2 号钻孔抽水试验资料,静止水位埋深
2.62m,含水层厚度 8.18m,单位涌水量 0.1033L/s.m,渗透系数 1.7424m/d,富水性中等。
(4)侏罗系中统延安组基岩孔隙裂隙承压含水层
①碎屑岩风化带孔隙裂隙承压含水层:主要是指基岩顶部一定厚度的岩层,厚度 12.17
-
32.15m,岩性主要为中、细粒砂岩,次为粗粒砂岩及粉砂岩泥岩等,岩层裂隙较发育,但
表现出由上而下逐渐减弱的特点,上部
10m 左右岩石强烈风化,次生结构面及风化裂隙网
络发育,为地下水储存创造了良好的空间。据
LB4 号钻孔抽水试验资料,静止水位深度
23.28m,单位涌水量 0.0471L/s.m,渗透系数 0.3952m/d,富水性弱。
② 4-2 煤层以上基岩孔隙裂隙承压含水层:主要是指 4-2 煤层以上的正常基岩段,厚度
4.25-29.25m,平均厚度 16.79m,岩性主要为中、细粒砂岩,次为粉砂岩泥岩。岩层裂隙发育
微弱,多以垂直裂隙为主且延伸长度较小,尽管有一定的储水能力,但水量不大,水力联