离石矿区煤炭开采技术条件

1、矿区水文地质条件

（1）含水层特征

全新统冲积砾石含水层：

本层广泛分布于三川河河谷中，砾石多为滚圆状，透水性强，含较丰富的潜水。水位多在10m以内，年变化幅度不大，为0.33～0.92m；7～10月最高，1～3月最低。离石县城和马茂村有该层泉水涌出，流量分别为35 l/s及20 l/s，水质属重碳酸盐——氯化物型，为微硬的淡水。

上新统砾岩含水岩组：

上新统的底砾岩,常为半胶结状，渗透性好，多位于沟谷侵蚀基准面以上，当埋藏较深时，由于有红土覆盖，而含承压水。地表有不少小泉出露，水量多在0.2 ～0.4 l/s间，遇该层涌水的钻孔有2、92、34号，涌水量0.26～1.8l/s。

石盒子组砂岩含水岩组：

本组厚砂岩较多，且位于浅部，易于接受补给，故含水性较山西组稍强，出露的下降泉较多，流量多为0.1～0.5 l/s，最大为1.1 l/s。有10%的钻孔发现本组涌水。试验结果：单位涌水量（q） 0.0025～0.06 l/s·m，渗透系数（K） 0.0032～0.22m/d，水位标高882.36～1069.35m。水质属重碳酸盐——硫酸盐型，为软的淡水。

山西组砂岩含水组：

 本组砂岩厚度不大，且不稳定，含水微少。4次抽水试验就有两次是水位下降到几十米后不再出水，其余两次单位涌水量（q）0.00012～0.0022 l/s·m，渗透系数（K）0.0012～0.012m/d，水位标高881.23～1025.42m。水质属重碳酸盐——氯化物型，为硬的淡水。

太原组灰岩含水组：

本组由三层石灰岩组成。其平均厚度为L5 3.11m ，L2 7.73m ，L1 8.74m 。其间距多在10m内，中间主要隔以泥岩，或有少量砂岩。遇K2 和 L1 时消耗量及水位明显变化的钻孔约占29%，遇L5 有显著变化的约占4%，这些孔多位于浅部。本含水组以K2 和 L1为主。含水性因地而异，相差悬殊，浅部裂隙发育，含水性强，深部则截然相反。例如：位于浅部的37、39号孔K2 和 L1涌水，q 1.073l/s ；而位于深部的51、78号孔单位涌水量（q）均为0.0009l/s 左右，35号孔则无水。本组抽水试验结果：水位标高874.93～961.67m ，浅部高，深部低；单位涌水量（q） 0.0009～1.073 l/s·m ，最大为最小的1200倍；渗透系数（K）0.0056～9.00m/d ，最大为最小的1800倍。水质属重碳酸盐——硫酸盐型，为软的淡水。

中奥陶统马家沟组含水层：

本组于勘探区外围广泛出露，岩性为蓝灰色致密状灰岩，常夹泥灰岩、泥岩和石膏等。本层在区内无泉出露，在矿区以西20km柳林镇有泉水涌出。钻孔揭露此层39～223m。根据岩芯所见裂隙不发育，仅有少量蜂窝状溶洞。4号钻孔穿该层6.5m时发现漏水，水位从原来的数米突降至134m。51号孔钻穿该层32米时曾漏水，水位亦随之下降，但很快被岩粉堵塞而回升，说明裂隙不大，该孔抽水试验结果：水位标高877.70m，单位涌水量（q）0.00076 l/s·m ，渗透系数（K）0.0047 m/d ，说明含水极微。206号孔钻穿该层达223m，水位无变化，仅消耗量略有增加 。该组在区内由于裂隙、溶洞不发育，含水微小，个别地段可能含水稍多。

综上所述，本区含水层含水性最强的是全新统砾石层；基岩中含水性最强的是太原群灰岩（以K₂ 和 L₁ 两层为主），最弱的是山西组砂岩。基岩含水层水位高低与其层位高低成正比，水质均为硬度较小的淡水。

（2）水文地质条件和矿床充水条件评价

本区河谷中的冲积砾石层，由于最易接受降水和地表水的补给和本身渗透性好，而成为最主要的含水层。至于基岩含水层，虽然地质构造条件比较利于对地下水的补给，但由于降水量小，弱透水的黄土和不透水的红土广泛覆盖，地形坡度大，岩层裂隙不发育等因素，而大大限制了其补给作用。但是由于浅部风化裂隙发育，而形成浅部的含水性远强于深部，以太原组灰岩为例，K 值浅部位深部的1600倍，q值为1200倍。

资料表明，在正常情况下本矿区矿井水主要来自太原组灰岩，山西组和石盒子组只有很小一部分；中奥陶统灰岩在深部地区，含水小，且与10号煤间有60m以上的以隔水层为主的岩层，所以它对矿井充水无影响或影响很小。一般说来，本区地下水对矿井开采影响不大。但在浅部裂隙发育和有较大断裂构造地段矿井水量可能增加；在有古窑分布的地段矿井水量可能大增或造成灾害。总之，本区水文地质条件在大面积内是简单的只在浅部稍变复杂。

（3）供水水源

据现有资料水源主要可取自以下两个方面：

(1) 赵家庄顺河而下至交口间的河谷冲积层间中的潜水。此段水量丰富，水质好，水位多在5m内，离石城和马茂庄一带泉流量总计4760m³/日，潜力还很大，应作为重点。

(2) 37号孔附近太原组灰岩的自流水。37号孔涌水量为500m³/日，水质良好，计算钻孔最大出水量可达2160m³/日。

此外，北部沟谷中上新统砾岩的承压水，和三川河谷中其余地段的潜水均可作为小型供水资源。

2、各煤层的物理特点

03号煤：30号孔以北为单层反映，往南结构较复杂，顶、底板为炭质泥岩，曲线可作山西组上部对比标志。

4号煤：在30号孔北为二层，30与34号孔间呈单层，向南又渐变为二层，其下层由薄煤线或炭质泥岩构成，曲线成了山西组中部对比的标志。

5号煤：30号孔往北物性显著反映为二层厚薄相差悬殊，下层薄（0.1~0.2米），标志性强。南至58、63、69号孔多为单层。再往南呈现三层，中下层常为炭质泥岩，为山西组下部对比良好标志。

6号煤：全区稳定，中厚层，呈单一结构。