生产矿井地质报告 矿井水文地质
99 第五章 矿井水文地质
第一节 区域水文地质概况
淮北煤田位于淮北平原的北部，地表水系属淮河水系，主要有濉河、新汴河、沱河、浍河及涡河等，它们自西北流向东南汇入淮河，流经洪泽湖然后入海。这些河流均属季节性河流，河水受大气降水控制，雨季各河水位上涨，流量突增；枯水期间河水流量减少甚至干涸。各河年平均流量3.52～72.10m3/s，年平均水位标高为14.73～26.56m。
新生界松散层的沉积厚度受古地形控制，厚度变化大，除少数基岩裸露区外，厚度为40～500m，其变化规律是自北向南、自东向西逐渐增厚，从地层剖面上可划分为四个含水层（组）和三个隔水层。（局部地区缺失四含、三含或三隔）。
二叠系含煤地层一般划分为三个砂岩裂隙含水层（段）和四个隔水层（段），还有石炭系太原组和奥陶系两个石灰岩岩溶裂隙含水层（段）。
新生界松散层第三隔水层（组），以灰绿色粘土为主，单层厚度大，可塑性强，塑性指数21-38，膨胀量近13.7%，隔水性能良好，是区域内重要的隔水层（组）。由于新生界第三隔水层（组）阻隔，使得新生界松散层第一、二、三含水层（组）地下水及地表水与其下伏的四含水、基岩各含水层（段）地下水之间失去水力联系。
新生界松散层第四含水层（组）含水砂层厚度0～59.1m，单位涌水量q=0.0024～2.635l/s.m，k=0.011～5.80m/d，富水性弱-强，四含直接覆盖在二叠系煤系地层之上，在浅部可沿风化裂隙带和采空冒裂带进入矿坑，成为矿坑充水的主要补给水源之一。
二叠系煤系砂岩裂隙含水层（段）单位涌水量q=0. 0022～0.13l/s.m，k=0.0066～2.65m/d，富水性弱-中等。总的来说补给水源不足，处于封闭或半封闭的水文地质环境，地下水迳流缓慢，以储存量为主。
实习九、矿床充水条件的分析
一、恩口矿区位于四周高、中间低的向斜汇水盆地内，其四周是由灰岩组成的低山。盆地内上部由三叠系灰白色石英砂岩、砂页岩、灰黄色砾岩、灰岩等组成，属微弱裂隙含水层。下部是二叠系灰黄色泥灰岩、巨厚致密灰岩，底部为砂质页岩。由于地理位置，导致区内水系特别发育，由恩口矿区地质略图可以看出，小碧河和壶天河都是由西北向东南流经矿区。而这两条水系均切割主要的含水层，与地下水联系紧密，枯水期受地下水补给，丰水期补给地下水。此区的地下水是地表水的主要补给源之一。地表水系直接或间接补给矿井，给矿井生产带来困难。
由多年降水量图可以看出，矿区内多年年均降水在1384mm左右，主要集中在4—7月份，水量充沛。充足的降水量成为矿区直接或间接的充水水源，为矿区的采矿安全带来了巨大的隐患。
该地区为一向北东高起，东南倒转的向斜构造，向斜轴为北东向。主要有北部周家岭正断层，中部横路冲断层和南部观音桥平移断层。其中，周家岭及横路冲断层导水性强，起到导水通道的作用，地下径流畅通，是矿区外岩溶水补给矿井水的主要通道之一。
矿区内的巨厚灰岩，岩溶发育，含水量大，其与煤层相隔很近，是矿井的主要充水水源，由矿井岩石裂隙统计图可以看出，矿井内岩石裂隙发育，很容易发生突水事故。因此，地下水成为煤矿生产最大的威胁。
二、矿区充水水源主要为大气降水、地表水、地下水及老窖水等。
1、大气降水
在该区大气降水成为矿区的直接充水水源。这主要是由矿区所处的地理位置所决定的。矿区地处四周高，中间低的向斜盆地内。四周低山形成矿区与外部围岩的天然分水岭。由II井排水前、后茅口组含水层地下水等水压线图的对比可以看出，矿区位于地下水水位变幅带内。矿区矿物埋藏浅，可直接接受大气降水。以上因素，共同造成了大气降水可直接补给矿床。
2、地表水
该区水系发育，壶天河、小碧河两条自西北向东南流经矿区，地表水系切割地下含水层，与地下水形成天然的联系。
煤矿矿井水文地质观测标准
3.1 随着矿井向深部水平开拓延伸，要及时补充水文观测孔，完善水位观测系统。具体要求如下：
3.1.1 各观测孔要统一编号，设置固定观测标志，测定坐标和标高。观测点标高每年要复测一次，如有变动，应随时复测。
3.1.2 矿井地下水位的观测，正常情况下每月3次（5日、15日、25日），遇有突水等异常情况，要根据需要增加观测次数。观测方法和精度要符合《矿井水文地质规程》第10条的要求。
3.1.3 水位观测资料必须及时整理，并按要求填写台帐。
3.2 加强井下水文地质观测工作，具体要求：
3.2.1 当采掘工程揭露含水层时，应详细描述其产状、厚度、岩性、构造、裂隙的发育和充填情况，揭露点的位置及标高、出水形式、涌水量、水温等，并采取水样进行水质分析。
3.2.2 对出水裂隙，应测定其位置、产状、长度、宽度、数量、形状、尖灭情况、充填程度及填充物，观测地下水活动的痕迹，绘制裂隙玫瑰图，并选择有代表性的地段测定裂隙率。
3.2.3 突水点的观测和编录。应详细观测记录出水的时间、地点、确切位置、出水层位、岩性、厚度、出水形式、围岩破坏情况，测定涌水量、水质等（含水层的水温变化大的应测定水温）。同时应观测附近出水点和观测孔涌水量、水位的变化，并分析突水原因。要及时编制突水点卡片，附平面图和素描图。
3.2.4 对有底板突水威胁的采面，为防止大的突水事故发生，要加强水文观测，发现底板鼓起、开裂、渗水等异常现象，要立即报告矿调度室及有关矿领导，以便及时采取有效措施，防止大的突水事故发生。
3.3 矿井涌水量观测
3.3.1 应分煤层（或煤组）、分采区、分主要出水点设站进行观测，要与水位同步观测。 3.3.2 对新揭露的出水点，在涌水量尚未稳定和尚未掌握其变化规律之前，应视具体情况加密观测。对溃入性涌水，在未查明突水原因前，应加密观测，以后可适当延长观测间隔时间。涌水量稳定后，可按井下正常观测时间观测。
矿井水文地质类型划分
矿井水文地质是指在矿层的勘探、开采和利用过程中所涉及的水文和地质问题。矿井水文地质类型划分是指将矿井水文地质现象分成不同的类型，以便对不同类型的矿井水文地质现象进行研究和分析，并采取相应的措施加以控制和利用。下面我们就来了解一下矿井水文地质类型划分。
矿井水文地质类型划分主要分为三类：
1. 洞室型矿山
洞室型矿山是指采用巷道和井筒作为开采方式的矿山。在洞室型矿山中，地下水主要通过岩石间隙和岩石裂隙流动，井筒较深，水位变化较小，水温波动也相对较小。洞室型矿山中的水文地质问题主要有：矿山降雨入渗、地下水流动、泉水流出、矿山排水和地面水害等问题。针对这些问题，需要采取相应的治理措施，如设置排水井、洪水沟、做好洞室防水等。此类矿山多选用动态排水，即边开采边排水。
2. 凿岩型矿山
凿岩型矿山是指采用凿岩工艺（如爆破）开采的矿山。由于矿层与岩体之间的界限不清，因此在凿岩型矿山中，地下水主要通过岩石间隙、裂隙和矿体内流动，水位变化较大，水温波动较明显。凿岩型矿山的水文地质问题主要有：矿山降雨入渗、地下水流动、井筒渗漏、矿区地面塌陷、地下水超采引起的地面下沉等问题。针对这些问题，需要采取相应的治理措施，如设置全封闭水井、封闭井筒、开展土工填埋、矿山回灌或转移用水等。
3. 堆矿型矿山
堆矿型矿山是指采用堆矿方式处理矿石的矿山。在堆矿型矿山中，主要存在矿石浸出过程产生的厌氧反应和新鲜水的补给，会使废矿石堆内的水质发生明显变化。同时，其中的水文地质问题也比较复杂，主要有矿石浸出排放、废矿水渗漏和堆体浸润等问题。针对这些问题，需要采取数量控制、质量控制和治理措施，如利用循环水、重新处理污水、减少渗漏等。
总体而言，矿井水文地质类型划分有助于我们更好地了解不同类型的矿井水文地质现象，并针对不同的类型采取相应的治理和利用措施，以提高矿山的安全性和经济性。同时，在实际工作中，也需要对矿井水文地质类型的变化进行动态监测和分析，及时调整治理策略，确保矿井开采和利用的安全和效益。
