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凉水井煤矿一盘区煤层开采水害分

 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