柳林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

第四系松散层沙砾石孔隙含水层组  主要分布于三川河、湫水河河谷中，下部为沙砾层含水层，厚度一般小于10米。岩性为近代冲积洪积砂层，透水性良好，主要受大气降水及地表径流补给。单位涌水量为0.71 l/s.m；渗透系数（k值）为19.5 m/d。对浅部煤层有充水影响。

上、下石盒子组及山西组砂岩裂隙含水层组  本组在较大沟谷中和三川河、秋水河两岸均有出露，含水层主要由K₄、K_5、K₆ 、K_7、 K₈ 等砂岩组成，岩性以中粗砂为主，厚度大，分布广。近地表裂隙发育，易于接受大气降水补给，富水性较强，地下水接受大气降水补给后经短途径流出地表形成泉，数量多但流量小，一般不超过0.50 l/s。深部裂隙较少，故富水性很弱。单位涌水量0.005～0.12 l/s.m ，水位标高753.06～913.50米。

太原组碎屑岩夹石灰岩裂隙岩溶含水岩组  零星出露于区东缘，为下煤组煤层的直接充水含水层，由L₁ ～L₅等5层灰岩组成。一般岩溶不发育，富水性较弱。仅局部地段岩溶、裂隙较发育，补水条件较好，富水性较强。单位涌水量为0.00064～0.0056 l/s.m，水位标高为761.85～840.60 米，为弱含水层。

奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水岩组  区东部外围大面积出露。峰峰组岩溶、裂隙不发育，富水性差；上马甲沟组上段岩溶、裂隙发育，富水性很强。单位涌水量为0.027～1.232 l/s.m，水位标高为784.58～801.47米。

（2） 隔水层  本区隔水层有两类：

奥陶系顶面到9（9＋10）煤底板间泥质岩隔水层  厚48.76～74.81米，主要为泥质岩，夹不稳定的薄层砂岩、灰岩，具良好的隔水性能对奥灰水起到隔水作用。

石炭系、二叠系层间隔水层  在砂岩、石炭系之间夹有泥质岩和煤层，前两者为含水层，后两者为隔水层，其厚度为几十厘米至20余米。

 
（3） 地下水补、径、排条件

第四系松散层孔隙水  主要由大气降水补给，孔隙潜水流向与河流走向基本一致，补、径、排区范围基本相同，径流条件较好，排泄途径较多，可通过泉、河流补给、向下伏基岩风化裂隙潜水补给等方式排泄。

煤系及其上覆碎屑岩裂隙水和碎屑岩夹石灰岩岩溶裂隙水  本区为一西向倾伏的单斜构造，随岩层埋深增大，各含水层的岩溶、裂隙发育程度减弱导致富水性减弱，地下水从补给区沿水层向深部运动，径流强度越来越小，最后几乎达到停滞状态。

地下水的排泄途径有三种：一是在浅部以小泉或渗透方式泄出；其次是沿地层弱带补给其它含水层；三是人工排泄点泄出。

奥陶系石灰岩裂隙岩溶水   地下水在露头处接受大气降水补给后，主要沿东部向南径流至柳林泉排泄。除此之外，区内已有数个人工排泄点。

2、煤层顶、底板条件及其物理力学性质

4号煤层   顶板多为砂质泥岩、泥岩、细砂岩，厚0.55～16.60 米，部分地段与3号煤层底板为同一层，回采时极易冒落。局部节理较发育，充填方解石细脉。

5 号煤层  顶板北部以泥岩、砂质泥岩为主，南部以粉砂岩、中砂岩为主，其次为泥岩，厚度1.00～14.68米。回采时极易冒落，不易管理。

8号煤层  绝大多数为L₁石灰岩，致密坚硬，具裂隙，浅埋区岩溶、裂隙发育，为太原组主要含水层之一。厚度0.25～13.44米。岩性坚硬，不易垮落，易于管理。

各煤层底板多为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩。泥岩吸水率高，可塑性强，遇水可膨胀，容易造成巷道的底鼓和变形。主要岩石的物理力学性质列入表6-1。

3、瓦斯

区内生产煤矿多为低瓦斯矿井，相对瓦斯涌出量均小于10 m³/t。如老窑头矿，相对瓦斯涌出量为6.09 m³/t，相对二氧化碳涌出量为11.82 m³/t。