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淮浙煤电有限责任公司顾北煤矿分公司1312(1)面顶板赋水性综合物探成果报告(1)淮浙煤电有限责任公司顾北煤矿分公司安徽惠洲地下灾害研究设计院2011年5月工作面顶板水综合物探探测成果报告工作面顶板水综合物探探测成果报告目录1 工程概况 (3)2 探测方法原理 (3)2.1三维直流电法基本原理 (3)2.2矿井瞬变电磁探测原理 (4)3 现场数据采集 (6)3.1并行电法现场布置 (6)3.2瞬变电磁法探测布置 (6)4 探测结果分析 (7)4.1井下瞬变电磁探测结果分析 (7)4.2三维并行电法探测结果分析 (8)5 综合分析 (10)6 探测结论与建议 (11)6.1结论 (11)6.2建议 (11)1 工程概况顾北矿1312（1）工作面在掘进过程中，顶板常出现较大涌水现象，严重影响了工作面的正常生产。
为确保本工作面安全生产，需查明该面顶板富水区分布情况。
通常工作面内直流电法和瞬变电磁法都是较有效的物探手段，拟决定采用三维直流电法和瞬变电磁法综合物探法来探测顶板富水区情况。
探测内容为：（1）采用三维直流电法和瞬变电磁法综合物探来探测工作面顶板岩层电性变化情况；（2）分析工作面顶板赋水性，圈定工作面顶板相对富水区；（3）对探测范围内工作面顶板内富水区、导水范围做出分析评价，指导防治顶板水工作。
2 探测方法原理工作面内及煤层顶底板岩层内的富水区，通常表现为低电阻率异常。
工作面内的较大落差断层（>1/2煤厚），在断层两侧常存在煤层变薄现象，电阻率相对变低；而厚层煤区则表现为相对高阻。
因此，富水区范围和煤层变薄区等与正常煤层间存在明显的电性差异，可以进行电法探测来查明相关问题。
2.1 三维直流电法基本原理电法探测采用网络并行电法进行探测。
探测使用的仪器为并行网络电法仪，该仪器的最大优势在于任一电极供电，可在其余所有电极同时进行电位测量，可清楚地反映探测区域的自然电位、一次供电场电位的变化情况，采集数据效率比传统的高密度电法仪又大大提高，是电法勘探技术的又一次飞跃，是国内率先使用的方法。
题目：水文地质勘察设计院系：地球与环境学院专业班级：水文 11- 1 班学号： 2011300307 学生姓名：项其远指导教师：刘启蒙李小龙2014年7月11日目录一、概述 (3)二、新集二矿F10断层水文地质勘探调查 (4)2.1、矿井概述 (4)2.1.1、自然地理 (4)2.1.2、水文地质 (4)2.1.3、地层 (5)2.1.4、构造 (7)2.1.5、F10断层 (8)2.2、水文地质钻探 (9)2.2.1、设计依据 (9)2.2.2、工程概述 (9)2.2.3、钻孔施工工艺 (10)2.2.4、成孔工艺 (14)2.2.5、成果资料 (16)三、潘北煤矿-490m水平水文地质参数及富水性分区研究 (17)3.1、潘北煤矿水文地质条件分析 (17)3.1.1、自然地理状况 (17)3.1.2、潘北煤矿水文地质资料 (17)3.2、放水试验 (23)3.2.1、试验背景 (23)3.2.2、不同阶段流场变化 (25)3.3、采用aquifertest计算水文地质参数（东翼） (29)3.3.1、背景介绍 (29)3.3.2、计算思路 (29)3.3.3、计算方法 (30)3.3.4、东翼参数计算过程 (32)3.3.5、东翼部分区块水文地质参数计算结果 (33)四、总结 (34)五、主要参考资料 (34)附录 (36)附录1：E1水量 (36)附录2：ES2水量 (38)附录3： (40)附录4： (42)一、概述大三下学期我们开设了《水文地质勘查这门课程》，作为我们水文与水资源专业的核心课程，需要进行课程设计来检验我们的学习成果和未来走向工作岗位的工作进行一次模拟。
水文地质勘查谁研究水文地质的主要手段，需要我们运用各种不同的勘查手段（测绘、勘探、试验、观测等），经过一定的勘查程序去查明研究区基本的水文地质条件，解决专门的水文地质问题。
这次我们课程设计的任务主要有两个，一个是对新集二矿的水文地质条件进行勘察，主要是对其中的贯穿矿区的F10断层进行调查，通过我们实地的观察和听讲，结合所给的资料对进行水文地质勘探调查；二是对潘北煤矿-490m水平水文地质参数进行计算，通过运用aquifertest进行水文地质参数计算和对水文地质情况进行评估。
F10断层含水性分析作者：蔡梦雅刘启蒙来源：《绿色科技》2016年第22期摘要：指出了含（富）水断层的存在使得煤矿水文地质条件的复杂性增加，影响煤矿的安全生产。
以新集二矿F10断层为研究对象，通过该断层上覆和下切灰岩富水性分析、F10断层补勘工程水文地质资料及断层两盘岩层含水性分析，对其含水性进行了研究，结果表明：F10断层的含水性总体较差。
关键词：新集二矿；F10断层；断层含水性中图分类号：P542+3文献标识码：A文章编号：1674-9944（2016）22-0140-021引言断层本身作为主要的富水区域和突水通道，是煤矿突水的重要诱发因素之一。
可溶性灰岩水力循环条件好，后期溶蚀作用显著，导致岩溶裂隙发育，含水空间扩大，进一步富水灰岩含水层在断层周围，使断层带含水的概率增大[1]。
若断层含水，会增大在石门过断层过程中灰岩突水的危险[2，3]。
为确保石门安全和高效过断层，有必要对F10断层的含水性进行研究。
2F10断层展布情况新集二矿F10断层横贯新集二矿和新集一矿，东西走向长约13km，断层走向N70°W，倾向SW，倾角为70～30°，落差0～500m。
07勘探线图在-300m以下揭露F10断层，下切煤层下伏的太灰和奥灰。
06勘探线上的0605钻孔在-930m处揭露了下伏灰岩层。
这些都反映了阜凤逆冲断层对F10断层走向上的展布的影响程度之大。
3F10断层含水性3.1F10断层关联灰岩富水性F10断层上覆推覆体寒武系灰岩岩溶裂隙较为发育，水位标高+19.77～+22.25m，q=0.000026～0.974L/s·m，富水性弱至中等。
揭露太灰时均未发生漏水现象，所取岩芯裂隙较发育，钻孔附近处灰岩富水性弱，太原组灰岩富水性相对较弱且不均一。
奥灰抽水孔稳定水位标高：-66.19～-29.57m，q=0.0017～0.0610L/s·m，渗透系数0.00083～0.696m/d，富水性弱，所取岩芯仅见蜂窝状溶蚀孔。
淮南潘北煤矿A组煤层底板灰岩水数值模拟分析
刘林;施安才;许光泉
【期刊名称】《中国煤炭地质》
【年(卷),期】2013(025)001
【摘要】潘北矿位于潘集背斜北翼,区内发育了不同尺度断层和裂隙,且切割了不同深度的灰岩含水层.其中,太原组C2Ⅰ组灰岩含水层,直接影响A组煤层安全开采.通过放水试验,获得大量基础试验数据,分析了水文地质条件,建立了水文地质概念模型及数学模型,并采用总恢复和总放水作为模型的识别和验证阶段,结果表明:井田内太原组C2Ⅰ灰岩含水层为非均质性,边界条件是复杂的,含水层内部的断层具有不同程度导、隔水性等;并验证了在局部地段与奥陶系、寒武系灰岩含水层之间存在水力联系,以及灰岩露头区中F1、DF1均为导水断层等,为下一步A组煤层安全开采,防治灰岩水提供科学依据.
【总页数】6页(P24-29)
【作者】刘林;施安才;许光泉
【作者单位】安徽理工大学地球与环境学院,安徽232001
【正文语种】中文
【中图分类】P641.2
【相关文献】
1.淮南矿区A组煤底板灰岩水防治及潘二矿突水事故原因分析 [J], 甘林堂
2.淮南潘二矿A组煤层首采面底板水害条件勘查与分析 [J], 陈国军;丁庆和;凡净
3.淮南谢桥煤矿1煤层底板太原组灰岩水化学特征研究 [J], 汪敏华;刘满才;马济国
4.潘北煤矿A组煤底板灰岩水文地质条件研究 [J], 曾小英;孙晶晶
5.张集煤矿A组煤层底板灰岩水害探查与治理研究 [J], 魏廷双
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毕业实习报告院别: 资源环境学院专业班级：地质人才08-03 姓名：赵庆红指导教师：宁超学号： 330819060324日期： 2011年3月25日实习时间：2011年3月7日～2011年3月26日实习地点：河南煤化焦煤集团九里山煤矿实习目的：1、巩固所学理论知识，增强自我的实践能力；2、了解矿井的基本知识；3、收集毕业设计所必需的各项原始资料。
实习内容：1 井田位置、范围和交通九里山矿位于焦作市东18 km，矿井地理座标为：东经113º23′～113º26′，北纬39º17′～39º21′，行政区属焦作市管辖。
井田范围由9个拐点坐标圈定（其中扣除的四点控制范围为九里山乡三矿，面积0.10km2），矿井总面积为18.60km2。
拐点坐标详见表1-1。
里山煤矿井田范围拐点坐标表表1-1井田西起11勘探线与演马庄矿相邻，东以北碑村断层为界与古汉山井田相连；北起煤层隐伏露头，南抵西仓上断层。
东西走向长约5.5 km，南北倾向宽约3.4 km。
井田北部有焦（作）~辉（县）公路，南部有焦（作）~新（乡）公路和正在建设的济（源）~东（明）高速公路，矿井铺设专用铁路线经新（乡）~焦（作）待王站编组后输送全国各地。
公路四通八达，并可直达郑州、洛阳、新乡、山西晋城等地，乡间简易公路纵横成网，交通十分方便。
2.自然地理2.1地形本区属太行山山前平原和冲积、洪积扇的边缘地带。
总体地形平坦，海拔85~117m，一般在95m左右。
全区地势北西高，南东低，地面坡度3~8‰。
由于浅部煤层开采后地面塌陷，局部形成低洼带，雨季会出现短时积水。
西部九里山残山上断续出露石炭、奥陶系灰岩，高出地面约70。
2.2水文该区属海河流域卫河水系，东部有石门河，西部有山门河，均发源于太行山，且为间歇性河流，河水在山口外20~25Km全部渗漏地下，成为煤矿的主要充水水源。
据近年资料表明，除雨季外，平时河床干枯。
浅谈安徽潘谢矿区新生界水文地质特征及防治水工作淮南煤田潘谢矿区新生界底部沉积了”下含”、”红层”、”碎石层”、”砂砾岩”等地质沉积物，在分析沉积物的岩性特征、分布规律、水文地质特征的基础上，根据沉积物的含、隔水性特征提出了工作面防治水建议，对于提高工作面安全系数具有重要作用。
标签：潘谢矿区水文地质特征防治水淮南煤田潘谢矿区新生界底部沉积有几种不同的地质沉积物，其沉积特征、岩性组合、富水性等方面存在明显的差异。
研究其分布及水文地质特征对于做好工作面防治水工作有着重要意义。
1 新生界底部沉积物的岩性特征1.1 潘集矿区“下含”砂砾层通过对不同地形单元的新生界地层比较分析发现，潘集矿区新生界底部沉积物下含沉积物主要来源于张八岭地块（蚌埠古隆起地）的火成岩及变质岩，属洪水河流相沉积。
岩性以砂砾层及泥质砂砾层为主，夹数层厚度不稳定粘土、砂质粘土；成分以石英岩砾、石英砂为主，局部夹有火成岩屑（砾）。
粒径变化较大，一般1～50mm，最大100mm，并从东到西逐渐变细，颗粒存在一定的磨园度和球度，分选差、松散。
下含岩组包括：含三、含二、含一及隔三、隔二、隔一，含三、含二及隔三在潘集矿区普遍发育，顶部覆盖一层厚41.0m&左右的中隔隔水粘土。
1.2 谢桥-张集矿区“红层”红层属山麓堆积的产物，主要来源于南部古潜山石千峰组的红色砂岩。
由紫红色石英砂岩、长石石英砂岩砾及岩块组成，并由粘土充填。
砂岩、砾岩块棱角分明，直径大小悬殊，最大粒径500mm，最小粒径2～3mm，堆积十分混乱，可分为紫红色角砾层、含岩块砾石层、紫红色粘土夹砾石。
紫红色角砾层由巨大岩块组成，块径一般为20～300mm，岩块之间充填粘土。
岩性组合简单，以棱角状、次棱角状的紫红色中细粒砂岩为主，硅质胶结，坚硬。
所取岩心一般以短柱状为主，偶见椭园状；含岩块砾石层由大小不等的岩屑块组成，块径一般为20～100mm，分选极差。
砾石之间充填粘土，砾石以紫红色细砂岩为主，紫红色粘土夹砾石其砾石砾径一般较小，多为20～50mm，粘土含量较高；局部为砂质粘土或粘土夹砾石，砾石形状不规则，为紫红色细砂岩。
地质与勘测潘北矿F1断层组性质与含、导水性分析苏明金，李源，贾少平（淮南矿业集团地质勘探工程处，安徽淮南232052）［摘要］通过对潘北矿F1断层组形态、形成时期以及形成机制的剖析，揭示F1断层组的构造演化过程，并通过多孔抽水试验等手段分析断层组含、导水性，为合理提高断层防水煤岩柱开采上限提供科学依据。
［关键词］F1断层组性质；F1断层组含、导水性；开采上限［中图分类号］TD163［文献标识码］B［文章编号］1006-6225（2012）05-0023-03Analysis of F 1Faults Properties and Water Aquosity and Conductivity in Panbei Colliery［收稿日期］2012－06－21［作者简介］苏明金（1982－），男，安徽六安人，硕士，工程师，从事矿井水文地质工程地质工作。
潘北煤矿F1断层为南边界断层，为尽可能减小断层压煤，提高回采上限，在东2采区F1断层附近布置12个钻孔，目的为进一步控制F1断层延展方向与发育深度，以及通过水文地质勘探获得断层含、导水性资料。
1F 1断层组形态分析据三维地震资料，F1断层平面上近似平行潘集背斜，走向NW －SEE ，倾向SW －S 。
目前探明断层东起潘一与潘二矿区边界，西至潘三矿西部，走向延展大于15km ，切割所有煤层，在潘三矿Ⅹ－Ⅺ5孔见断层穿过奥灰，是一条规模较大的具正断层性质的断裂。
本次钻孔布置在六－八线间，其中七－八线间7个钻孔很好地控制F1断层，见图1。
图1钻孔布置平面与断层控制F1断层性质见表1，由表1可知：F1断层落差在200m 左右，以现在基岩面下探明切割深度与断层落差之和，判定断层形成时切割深度不小于600m ；F1断层被后期发育的F1－6断层沿断层走向截切，形成如图1所示构造组合，并与F1次级断层一起构成F1断层组，其中F1－3，F1－4根据三维地震资料获得。
本次研究以F1和F1－6断层组合为主，并简称为F1断层组（下文同理）。
表1F1断层性质孔号断点上盘层位下盘层位断层性质角度/（ʎ）落差/m 备注E2－1E2－279270对比8煤确定断距径向孔E2－382220对比1灰确定断距E2－5E2－482200对比1灰确定断距E2－673150 220参考三维地震成果E2－713煤5煤71180由13煤与5煤层间距确定如图2 图4，重新固结形成断层角砾岩岩芯显示被F1－6断层截切下段岩芯固结前十分破碎，部分岩芯段轻微变质；其中，E2－1，E2－3钻孔揭穿断层角砾岩与破碎带厚度在200m 以上，可知断层带宽度较大，且断层倾角近直立，结合断层规模分析认为F1断层除具备正断层性质同时可能具备走滑性质，限于勘探程度，这有待进一步论证。
图2E2－6孔煤系地层砂岩破碎带图3E2－6孔煤系地层泥岩破碎带图4E2－6孔C 39灰底板微变质岩32第17卷第5期（总第108期）2012年10月煤矿开采Coal mining TechnologyVo1.17No.5（Series No.108）October 2012DOI:10.13532/11-3677/td.2012.05.0102断层形成时期分析F1断层在六－七线、十三东线附近，分别截切了F66，F9逆断层。
潘北精查报告分析判定F66，F9逆断层与陈桥－潘集背斜于印支运动形成；同时，F1断层在十三线切割侵入的岩浆岩，岩浆岩经地质矿产部宜昌研究所测定绝对年龄属燕山期，表明F1断层形成不早于燕山运动［1］。
潘北矿井基岩上部除古潜山外直接被底砾层覆盖，整个潘谢矿区可对比，根据在潘一、三矿井采集孢粉微体植物鉴定分析确定该层属于早中新世沉积物［2］。
由图5和图6可知，底砾层沉积厚度分布基本上受控于基岩面起伏变化，从SE 向NW 随着基岩面逐渐降低，底砾沉积厚度逐渐增加。
假如F1－6断层形成晚于中新世，则F1断层上、下盘底砾层沉积厚度应存在显著差异或F1－6断层上盘基岩面标高明显高于F1下盘（差值应与F1－6上盘抬升高度相当），这均与底砾层等厚线和基岩面等高线分布规律不符，可知F1断层组形成早于该期。
中新世后期构造运动对本区影响表现不明显，这也为从事淮南煤田构造研究的学者所认同［3－4］。
图5基岩面等高线图6底砾层等厚综上所述，F1断层组形成、定型于燕山与四川2期构造运动。
3F 1断层组形成机制分析由上述断层形成期分析可知，在控制区内，F1断层组在2期力学性质不同应力场下发育的。
（1）燕山期伊邪那岐板块由东往西俯冲、挤压，依据板内变形资料，中国东部此期构造的最大主应力方向以NW －NWW 为主，构造应力强度中等，平均应力差为99.4MPa ，最大应力差达161.8MPa ［5－6］。
在强大挤压作用下，近SN 向产生纵向拉伸，近EW 向可能产生走滑，为F1断层发育提供动力条件。
从断层形成时期、力学性质与规模来看，F1断层只能发育于此次构造运动。
（2）四川期冈瓦纳板块继续分裂向北漂移与欧亚板块相对南移作用下，中国东部地区主要受SW-NE 向最大主压应力，平均应力差为107.4MPa ，最大应力差达183.5MPa ［5－6］。
为了吸收、释放强大的压应力，SW-NE 向产生压缩、断裂，在地下水作用下，岩块具备沿着50 80m 宽的破碎带构造软弱面向上逆冲并形成高角度逆断层条件。
综合断层形成时期、力学性质以及与F1断层切割关系，F1－6断层应发育于此次构造运动。
综上分析，F1断层组是经先正后逆2期构造运动叠加形成现在构造样式。
4F 1断层组含、导水性分析首先，F1断层组由前期的正断层经后期挤压、反转等作用多期改造而成，早期发育的张裂隙在后期挤压作用，逐渐闭合；断层带位于煤系地层，母岩以泥岩为主，断层作用碎裂后重新固结的断层角砾岩也以泥质胶结为主，其间夹杂的碎裂砂岩、灰岩裂隙大部分被泥屑充填，钻探揭露断层破碎带时未发生漏水、涌水现象。
此类机制下形成的断层组加之断层带断层岩性质可以推断该断层组应具备阻水性能［7］。
其次，通过多孔抽水试验结果（如表2）：E2－3，E2－6与E2－7三孔对F1断层带进行抽水试验，相应单位涌水量均远小于0.1L /（s ·m ），判断断层带富水性极弱；在水位差31.61 94.35m 压力之下，从观测孔水位波动幅度可知断层带与下含、C 3－Ⅰ灰以及断层带之间不存在水力联系，结合抽水孔与观察孔位置关系（见图1）可以认为断层导水性极差，具有相对隔水性能。
最后，为进一步验证断层具备阻水性能，本次勘探采用拟流场测漏技术探测2个钻孔间不同层位之间水力联系［8－9］。
测漏工作是在断层两盘钻孔间完成的，测漏结果见表3。
由表3可知：断层带与下盘下含、C 3－Ⅰ灰之间水力联系不明显，位于断层带两侧的上盘下含与下盘C 3－Ⅰ灰、上盘煤系地层与下盘下含水力联系同样不明显［10］。
因此，F1断层组不含水并具备相对隔水性能。
42总第108期煤矿开采2012年第5期表2抽水孔与相应观测孔水文地质参数抽水孔抽水层位动水位/m降深/m单位涌水量/（L·（s·m）－1）观测孔观测层位水位波动/m水位差/mE2－2下含/下盘－40.9535.410.0410E2－1断层带－9.31 －9.3431.61 31.64 E2－3断层带－88.6379.320.0002径向孔C3－Ⅰ/下盘－43.73 43.7844.85 44.9 E2－4下含/下盘－102.4285.800.0026E2－53煤顶板砂岩/上盘－66.2859.090.0010E2－4下含/下盘－16.62 －16.6649.62 49.66 E2－6断层带－100.18101.540.0010E2－7断层带－5.83 －5.8594.33 94.35 E2－7断层带－75.1869.350.0039表3测漏结果测漏组目孔号测试层位水力联系1E2－1断层带E2－2下含/下盘不明显2E2－3下含/上盘径向孔C3－Ⅰ/下盘不明显3E2－3断层带径向孔C3－Ⅰ/下盘不明显4E2－4下含/下盘E2－5煤系地层/上盘不明显5结束语（1）F1断层组是先正后逆经多期运动改造形成现在构造样式。
（2）F1断层组富水性极弱并具备相对隔水性能。
（3）依据上述2点可以合理提高断层带防水煤岩柱开采上限，但提高上限需预先分析、模拟断层带在开采作用下位移、变形情况，及时判明断层是否活化导通含水层，以排除安全隐患。
［参考文献］［1］淮南矿业集团，安徽煤田地质局地质勘探院.潘北井田精查勘探报告［R］.合肥：安徽煤田地质局地质勘探院，2003.［2］淮南矿业集团地质勘探工程处.谢桥井田煤系上覆第三系地层（红层）隔水性补勘验证评价报告［R］.淮南：淮南矿业集团地质勘探工程处，1999.［3］宋传中，朱光，刘国生，等.淮南煤田的构造厘定及动力学控制［J］.煤田地质与勘探，2005，33（2）：11－15.［4］张泓，郑玉柱，郑高升，等.安徽淮南煤田阜凤推覆体之下的伸展构造及其形成机制［J］.煤田地质与勘探，2003，31（3）：1－4.［5］万天丰，曹秀华.中国三叠纪中晚期—早更新世构造应力值的估算［J］.中国地质大学学报，1997，22（2）：145－152.［6］万天丰.中国大地构造纲要［M］.北京：地质出版社，2003.［7］王辉，罗国煜，李艳红，等.断层富水性的结构分析［J］.水文地质工程地质，2000（3）：12－15.［8］何继善.堤防渗漏管涌“流场法”探测技术［J］.铜业工程，2000（1）：5－8.［9］杨洋，周必文，邓峰华，等.井间拟流场电阻率成像［A］.中国地球物理学会第二十七届年会论文集［C］.合肥：中国科学技术大学出版社，2011.［10］淮南矿业集团，中南大学.潘北井田F1断层含导水性探查工程拟流场测漏成果报告［R］.淮南：淮南矿业集团，2012.［责任编辑：王兴库］檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶（上接3页）资源承载力以及社会发展，寻求综合经济效益最佳的目标。
综放开采由于开采强度大，对地表环境影响和破坏也很大，特别是在生态环境相对比较脆弱的地区，煤炭开采与生态环境保护的矛盾日益突出，这是摆在我们面前一道亟待解决的难题。
因此，宜未雨绸缪，在受环境与资源约束强烈且条件具备的矿区，积极开展综放充填开采技术的前瞻性研究，通过充填干预上覆岩层运动与破坏进程，减少地表变形，提高地表减沉效果，从而保护地表和生态环境，最终实现与环境的协调发展，在经济效益、社会效益、环境效益和生态效益约束下寻求综合经济效益最佳。
4结束语“十二五”甚至“十三五”期间，综放开采技术在我国的发展，既面临经济发展对煤炭生产安全保障提供的发展机遇，又面临环境与资源约束的挑战，但机遇远大于挑战，这是由我国能源生产和消费结构的根本特征所决定的。
