山西靈石國泰寶華煤業有限公司

中長期防治水規劃

（2019年一2023年）

山西靈石國泰寶華煤業有限公司

2019年1月5日

目錄

第一章前言..................................................1

第二章概況..................................................2

第三章地質情況...............................................4

一、井田地層..............................................4

二、構造...................................................8

三、巖漿巖................................................10

第四章水文地質情況.......................................11

一、井田含水層............................................11

二、井田隔水層............................................12

三、礦井充水條件..........................................13

四、礦井水害的防治........................................28

五、煤礦水文地質類型評價..................................30

六、礦井防治水分區論證....................................31

七、2019-2023年采掘計劃布置..............................31

八、礦井近期與中遠期分別應查明的水文地質問題..............32

第五章礦井防治水技術路線與原則............................34

一、礦井防治水工作的基本原則..............................34

二、寶華煤業防治水工作的技術路線..........................34

第六章防治水技術與工程規劃................................36

一、主要水文地質研究工作..................................36

二、水文地質條件補充勘探..................................36

三、采煤工作面水害條件探查................................36

四、礦井水害治理工程......................................44

五、礦井防排水系統工程....................................44

六、礦井日常水文地質工作要求..............................45

七、礦井防治水規劃........................................47

第七章物探部分............................................48

第八章結論與建議..........................................49

一、結論..................................................49

二、建議..................................................49

附表一2019年防治水工程及裝備計劃表......1

附表一2019年防治水工程及裝備計劃表......2

附表二2020年防治水工程及裝備計劃表......3

附表三2021年防治水工程及裝備計劃表......4

附表四2022年防治水工程及裝備計劃表......5

附表五2023年防治水工程及裝備計劃表......6

第一章前言

山西靈石國泰寶華煤業有限公司位于靈石縣，行政區劃屬王禹鄉管轄。

根據山西省煤礦企業兼并重組整合工作領導組晉煤重組辦發[2009]64號文件《關于晉

中市靈石縣煤礦企業兼并重組整合方案（部分）的批復》，以山西靈石國泰能源有限公司為主

體企業，兼并重組山西靈石寶華煤業有限公司、山西靈石竦泉原煤業有限公司、山西大勝煤業

有限公司、山西靈石聯豐煤業有限公司，兼并重組后稱山西靈石國泰寶華煤業有限公司。山西

省國土資源廳2009年12月15日為該礦頒發的采礦許可證證號為C1400002009121220051025

號，批準開采2-11號煤層，井田面積19.3757km?,生產規模為600kt/a。

礦井于2011年4月15日開工建設；2014年8月6日進入聯合試運轉；2015年4月7日

完成項目竣工驗收；2015年8月17日取得安全生產許可證。

山西靈石國泰寶華煤業有限公司委托晉中市煤田地質隊編制《山西靈石國泰寶華煤業有限

公司生產礦井地質報告》.，委托陜西地寶能有有限公司編制《山西靈石國泰寶華煤業有限公

司礦井水文地質類型劃分報告》、《山西靈石國泰寶華煤業有限公司礦井水文地質補充勘探報

告》，編制《山西靈石國泰寶華煤業有限公司礦井防治水分區論證報告（修編）》，委托中國煤

炭地質總局華盛水文地質勘察工程公司編制《山西靈石國泰寶華煤業有限公司礦井水患補充調

查報告》，委托中國煤炭地質總局一七三勘探隊編制《山西靈石國泰寶華煤業有限公司煤礦隱

蔽致災因素普查報告》。

做好礦井防治水工作是寶華礦今后安全工作的重中之重。研究和評價礦井開采水文地質

條件，分析開采受水害威脅程度，提出針對性的防治水工作內容，指導礦井科學的、有序的做

好防治水工作，確保礦井安全生產。

本規劃是在收集井田已有地質和水文地質資料，分析礦井水文地質條件和存在的水文地

質問題的基礎上，針對寶華煤礦的水文地質特征，結合礦井采掘規劃提出的。規劃的主要內容

包括：

1、寶華煤礦礦井防治水技術；

2、礦井水文地質補充勘探；

3、礦井防治水專項；

4、采煤工作面水害條件探查；

5、礦井水害治理工程；

1

第二章概況

國泰寶華煤業井田位于山西省靈石縣王禹鄉后溝村，距縣城30km,行政區劃隸屬靈石縣

王禹鄉管轄。其地理坐標為：

北緯：36°42'31"—36°47701",

東經:111°32'43"—111°35'37"。

其井田北部以界頭、原西溝、秋泉北0.7km為界，南到槐樹窟；西以界頭、棗搬場塔、北

掌、槐樹窟為界，東至由北向南依次排列的秋泉、黃原上、王禹鄉、回祖一線。依據山西省國

土資源廳2009年12月30日頒發的C1400002009121220051025號《采礦許可證》，批準國泰寶

華煤業開采2號一11號煤層，其井田范圍由下列22個坐標點連線圈定而成（1980西安坐標系）:

井田范圍表

1954年北京坐標系（3'帶）1980年西安坐標系（3'帶）

點號X坐標Y坐標點號X坐標Y坐標

140727003754868014072651.1737548610.90

240727003755000024072651.1737549930.90

340724003755060034072351.1837550530.90

440713003755175044071251.1837552930.90

540713003755300054071251.1837552930.90

640701003755300064070051.1837552930.90

740701803755231074070131.1837552240.90

840700003755140084069951.1837551330.90

940693003755110094069251.1837551030.90

10406730037551050104067251.1837550980.91

11406610037551222114066051.1837551152.91

12406560737551233124065558.1837551163.91

13406504637551574134064997.1837551504.91

14406440037551950144064351.1837551880.91

15406440037551150154064351.1837551080.91

16406730037549590164067251.1837549520.91

17406770037549590174067651.1837549520.91

18406862037549000184068571.1837548930.91

19406860037547920194068551.1837547850.91

20407000037547680204069951.1737547610.91

21407100037547680214070951.1737547610.90

22407100037548680224070951.1737548610.90

井田南北長8.32km,東西寬5.32km,面積19.3757km批準開采深度1069.94m—649.94m。

國泰寶華煤業東部有南同蒲鐵路、大運二級公路、大運高速公路通過，距南同蒲鐵路靈石

煤炭集運站29km、距大運二級公路15km,距大運高速公路仁義出入口約22km。礦區與上述鐵

2

路、公路有靈（石）-王（禹）鄉鎮公路相連，柏油路面，由南同蒲鐵路靈石站與全國鐵路網

相接，由大運高速仁義出入口與全國高速公路網相接，交通較便利。

國泰寶華煤業井田地處呂梁山與霍山之間黃土基巖淺切割中低山區，區內溝谷較為發育,

侵蝕強烈，黃土覆蓋較廣，井田內地勢總體東西高中間低，最高點位于井田中偏北部的山梁上，

海拔1141.7m,最低點位于井田南部溝谷中，海拔860m,最大相對高差約281.7m。

國泰寶華煤業井田屬汾河水系，汾河支流回祖河由西北向東南流經本井田，屬季節性河流,

雨季流量較大，平時流量甚微，甚至干涸。此外，汾河另一支流龍闊河由西北向東南從井田西

部邊界外通過，亦為季節性河流。井田內溝谷多為“V”字型黃土沖溝，一般無水，雨季溝谷

可有溪水，大多分別向東、西注入回祖河及龍闊河，在井田東部處沿溝谷排除井田，最終向東

南匯入汾河。

本區位于暖溫帶季風區，屬大陸性半干旱氣候，據靈石氣象局資料統計表明：年平均氣溫

10.9℃,極端最高氣溫38。＜3,極端最低氣溫年平均降水量571.85mm,最大降水量為

648.80mm，最小降水量為273.50mm，降水多集中在6、7、8、9四個月，年最大蒸發量為2285.1mm,

年平均濕度6.55—9.15mbar,最低Imbar。封凍期為每年10月下旬至次年三月上旬，最大凍

土深度0.93m。年平均初霜期為10月上旬，終霜期為次年4月中旬，年主導風向為西北風，

每年春、秋、冬三季多西北偏西風，夏季多東風，一般風力3-4級。

3

第三章地質情況

國泰寶華煤業位于霍西煤田，處于晉中煤炭國家規劃礦區西南部。區域地層由老到新，主

要有古生界(奧陶系、石炭系、二疊系)、中生界(三疊系)、新生界(上第三系、第四系),

(詳見區域地層簡表3T)。

區域地層簡表表3-1

地層系統厚度(m)

特征

界系統組最小-最大

全新統

5-42粉砂、亞砂土、亞粘土，分布在河流I級階地上。

(Q.)

馬蘭組

3-60灰黃色亞砂土，垂直節理發育，形成黃土地貌

第四(Q3)

系(Q)離石組

更新統30-50灰黃色亞粘土，亞砂土，形成陡立的黃土溝谷。

新(Q2)

生泥河灣組

51-116黃色砂層及灰綠色亞粘土、亞砂土

界(Q1)

靜樂組

24-15降紫紅色粘土，夾鈣質結核。

第三上新統(N2)

系(N)(N2)保德組

14-60礫石及黃紅色砂質粘土。

(N?)

上石盒子

上統(Pz)245-548分三段，上、中灰紫色為主，下灰綠為主。

組(P2s)

下石盒子

二疊90-160分二段、灰綠色長石砂巖為主，植物化石豐富。

組(P1X)

系(P)

下統(Pl)灰黑色、深灰色砂巖，砂質泥巖及粉砂巖、煤組

山西組

23-54成，含煤1上、1、2、3,2號煤在南部分為2號

(P1S)

及2f號。

深灰色泥巖，砂質泥巖，砂巖及3-4層石灰巖及

太原組

上統(C3)60-130煤，含煤4、5上、5、6、7上、8、8、、9、10、

古Ct)

石炭1L

生

系(C)灰-深灰色砂巖、砂質泥巖、泥巖、灰巖及薄層煤

界本溪組

中統(Cz)3-19組成。底部含鋁土巖及山西式鐵礦，白云質灰巖

(Cb)

2組成。

峰峰組

100-239深灰色石灰巖及石膏、白云質灰巖組成。

(02f)

上馬家溝

奧陶中統150-310深灰色角礫狀，豹皮狀石灰巖。

組(0s)

系(0)2

下馬家溝

83-156深灰色中厚層狀石灰巖

組(0zX)

下統(0J75-154厚層狀泥質白云巖

一、井田地層

井田內地層由老到新依次為奧陶系中統峰峰組，石炭系中統本溪組、上統太原組，二疊系

下統山西組、下石盒子組和上統上石盒子組及第四系。井田多黃土覆蓋，山坡及溝谷有下石盒

子組、山西組、太原組地層出露，現結合鉆孔和區域資料自下而上分述如下：

4

1、奧陶系中統峰峰組（0』）

本組在井田內沒有出露，為含煤地層基底，厚度100m左右，與下伏地層上馬家溝組為整

合接觸，由灰色、深灰色厚層狀石灰巖夾薄層泥灰巖、泥質灰巖組成，中部夾白云質灰巖、角

礫狀泥灰巖，下部有石膏層。

2、石炭系中統本溪組（C/b）

與下伏峰峰組呈平行不整合接觸，為一套海陸交互相沉積建造，主要由淺灰色含鋁泥巖、

鋁質泥巖、深灰色泥巖組成，局部夾砂質泥巖、石灰巖，底部常具一薄層鐵質泥巖，含黃鐵礦，

菱鐵礦結核或透鏡體，不穩定，即“山西式”鐵礦。本組厚度4.67—23.09m,平均10.63m。

3、石炭系上統太原組（Cst）

為井田主要含煤地層之一，屬海陸交互相碎屑巖和碳酸鹽巖建造，以凡砂巖為底連續沉

積于本溪組之上，本組厚88.79—120.68m,平均厚113.72m。巖性主要由灰黑色泥巖、深灰一

灰黑色粉砂巖、灰白一深灰色砂巖、深灰色石灰巖及煤層組等成。含煤12層，自上而下為4

號、4下號、5號、6號、7號、7下號、8號、9號、10號、10下號、11號及12號，其中10號

煤層為大部可采煤層，9號煤層為局部可采煤層，其余為不可采煤層，含石灰巖3層，即見、

%、K”，均穩定，具各種層理類型，下部泥巖中富含黃鐵礦結核，動植物化石豐富。依沉積物

特征及組合可分為6個旋回，各旋回均以充填層序為主，厚度不大，該組據巖性、化石組合及

區域對比，自下而上可分三段，分述如下：

（1）第一段（及底一及底）

厚10.16—45.83m,平均厚39.57m,主要由深灰一灰黑色泥巖、鋁土泥巖、炭質泥巖、

煤及灰一深灰色砂巖、粉砂巖組成，泥巖中含黃鐵礦結核，具水平紋理。含12號、11號、10

下號、10號、9號煤層，其中10號煤層為大部可采煤層，9號煤層為局部可采煤層，其余均為

不可采煤層。自下而上為：

K,砂巖：灰白色粗粒長石石英砂巖，分選較好，硅質膠結，局部夾有砂質泥巖，井田范

圍該砂巖不穩定，常相變為灰色粉砂巖，厚度0T7.49m,一般2.94m左右。

12號煤層：黑色，層狀構造，層位穩定，為不可采煤層。

泥巖、砂質泥巖、粉砂巖及細粒砂巖：下部為黑色泥巖，中部為深灰色細砂巖、粉砂巖和

砂質泥巖，上部為黑色泥巖，其中泥巖中含植物化石碎片。

11號煤層：黑色層狀，為不可采煤層。

泥巖、砂質泥巖、粉砂巖及砂巖：下部為黑色泥巖和砂質泥巖，上部為灰色、深灰色砂質

5

泥巖、粉砂巖及中細粒砂巖，局部夾薄層泥巖，泥巖中含有植物化石。

10下號煤層：黑色層狀，為不可采煤層。

泥巖：黑色，泥質結構，含有植物化石。

10號煤層：俗稱大炭，黑色層狀構造，玻璃及油脂光澤，成分以亮煤為主，暗煤次之。

煤層厚0-2.15m,平均0.99m,是井田內較穩定大部可采煤層。

泥巖、砂質泥巖、粉砂巖及砂巖：下部為黑色泥巖和深灰色砂質泥巖及粉砂巖，上部為深

灰色砂質泥巖，偶夾薄層細粒砂巖，含植物化石。

9號煤層：俗稱毛四尺，黑色層狀構造，色澤暗淡，半暗型，煤層一般為單層結構，煤層

厚0-2.45m,平均0.56m,為不穩定局部可采煤層。

(2)第二段(兒底一凡頂)

厚18.95—36.65m,平均厚28.10m,主要由深灰一灰黑色泥巖、鋁土泥巖、砂質泥巖、

砂巖、粉砂巖、煤及灰一深灰色灰巖組成，含煤1一3層，即8號、7號、7下號，均為不可采

煤層。自下而上為：

及灰巖：位于9號煤層之上，為該煤層的直接頂板，巖性為灰色厚層致密石灰巖，塊狀

構造，裂隙較發育，含燧石條帶及結核，厚度較大，一般為L83-9.76m,平均為6.11m。

泥巖和砂質泥巖：下部為深灰色砂質泥巖，上部為黑色泥巖，含植物碎屑化石，中部偶

夾薄層狀細粒砂巖。

8號煤層：俗稱銅二尺，黑色，層狀，一般厚0.36m,為不可采煤層。

及灰巖：位于8號煤層之上，巖性為灰色厚層致密含泥質石灰巖，塊狀構造，裂隙較發

育，含燧石條帶及結核，含生物40-50%,其中有柱纖結構的腕足類碎片及單晶結構的海百合

等。生物碎片分布均勻，碎屑間以泥晶方解石為主，并含少量氧化鐵。厚度較大，一般為

2.82-10.40m,平均為6.28m。

泥巖、鋁土巖、砂質泥巖、粉砂巖及細粒砂巖：下部為灰色一深灰色粉砂巖及細粒砂巖,

中部夾薄層狀灰色砂質泥巖，上部為黑色薄層狀泥巖及鋁土巖。

7下號煤層：黑色，薄層狀，一般厚0.15m,為不可采煤層。

泥巖和砂質泥巖：下部為黑色薄層狀泥巖，含生物碎屑化石，上部為深灰色砂質泥巖，

中部偶夾薄層狀灰白色細粒砂巖，其成分以石英為主。

7號煤層及泥巖：上部為灰黑色泥巖，下部為7號煤層，7號煤層厚度一般為0.34m,屬不

可采煤層。

6

K,灰巖：呈深灰色厚層狀，泥晶結構，塊狀構造，致密堅硬，含泥質帶及燧石結核，裂

隙相對發育，被方解石脈充填。厚度較大，一般L51-10.60m,平均為5.65m。生物碎屑含量

大于50%,其中最多的是隱粒結構的蜓類及柱纖結構的腕足類碎片，次有單晶結構的海百合、

腹足類等。生物碎屑分布均勻，碎屑間有泥晶方解石。

（3）第三段（七頂一3底）

厚39.46—53.45m,平均厚46.05m,主要由深灰一灰黑色泥巖、炭質泥巖、砂質泥巖、

砂巖、粉砂巖、煤層組成，含煤1—4層，即6號、5號、4下號、4號，均為不可采煤層。自

下而上為：

砂質泥巖：呈深灰色，層狀，局部夾薄層泥巖和細粒砂巖。

6號煤層：黑色，薄層狀，半光亮型，一般厚0.13m,為不可采煤層。

砂質泥巖、泥巖：下部為黑色泥巖，呈深灰色，層狀，含黃鐵礦，頁理發育，含有植物化

石，上部為深灰色砂質泥巖，局部夾薄層粉砂巖和細粒砂巖。

5號煤層及泥巖：下部為5號煤層，俗稱灰三尺，黑色，層狀，結構簡單，一般厚0.46m,

為不可采煤層。上部為灰黑色薄層狀泥巖，含植物化石。

4下號煤層：黑色，具玻璃光澤，條帶狀構造，半暗型，一般厚0.36m,為不可采煤層。

泥巖：黑色，薄層狀，含生物碎屑化石。

4號煤層及泥巖：下部為4號煤層，谷稱灰四尺，呈黑色層狀，結構簡單，不含夾砰，以

亮煤及暗煤為主，一般厚度為0.51m,為不穩定不可采煤層。上部為黑色薄層狀泥巖，含植物

化石。

4、二疊系下統山西組（Pc）

為井田的主要含煤地層之一，連續沉積于太原組之上。巖性為灰白色一中細粒砂巖、灰黑

色粉砂巖、砂質泥巖、泥巖及煤。底部以一層灰白色中細砂巖（KT）與太原組分界，頂部以KB

砂巖的底界與下石盒子組分界。本組共含煤1層，即2號煤層，為局部可采煤層。本組厚

55.65-57.30m,平均56.48m。自下而上為：

除砂巖：巖性為灰白色、風化后呈灰黃色、層狀中細粒長石石英砂巖，局部缺失或相變為

粉砂巖、砂質泥巖，主要成分以石英為主，次有長石及白云母，膠結物為鐵質，另有少量暗色

礦物及泥質包裹體，常具交錯層理及鐵質氧化圈。厚0.86-8.70m,平均4.69m。

砂質泥巖、泥巖及細粒砂巖：下部為灰黑色泥巖和灰色細砂巖，上部為灰黑色泥巖、深

灰色砂質泥巖及灰色薄層狀細砂巖。

7

2號煤層及砂質泥巖：下部為2號煤層，俗稱“明四尺”，黑色，厚層塊狀，因其含硫分

及灰分較低，故有香煤之稱，一般厚0.71m,為局部可采煤層。上部為深灰色層狀砂質泥巖。

5、二疊系下統下石盒子組（P.x）

連續沉積于下伏山西組之上，由灰綠、黃綠色砂巖及粉砂巖，間夾灰、黃綠、局部為紫紅

色砂質泥巖組成，為一套陸相沉積的陸源碎屑物地層，底部以KB砂巖與山西組分界。根據本

次勘探成果，本組最大殘留厚度23.50m。

6、上第三系上新統（N2）

井田部分溝谷中有出露，巖性為上新統棕紅色粘土、亞粘土層，夾有數層鈣質結核層，底

部有礫石層，厚度0T5m。

7、第四系中更新統（Q?）

井田內廣泛出露。巖性為紅黃色、黃褐色亞砂土、亞粘土、砂礫層、含鈣質結核，厚度0?

100.00m,與下伏地層呈角度不整合接觸。

8、第四系上更新統（QD

溝谷之中出露。巖性為灰黃色亞砂土、亞粘土、砂土層，厚度0?20.00m,與下伏地層呈

角度不整合接觸。

9、第四系全新統（QJ

分布于井田溝谷之中。為現代沖洪積物組成，巖性為黃色亞砂土、亞粘土、砂、礫石等，

厚度0?10.00m,與下伏地層呈角度不整合接觸。

二、構造

國泰寶華煤業位于呂梁山塊隆與晉中新裂陷的接觸部位，區域構造形態為呂梁山背斜、

霍西向斜，其位于區域構造次級構造單元為靈石富家灘復背斜的北西翼。受區域構造影響，井

田總體為較寬緩的褶曲構造，向、背斜相間排列，井田內共發現褶曲17條，地層平緩，傾角

2°?9°,局部較陡達14°,斷裂構造不甚發育，共發現23條正斷層（其中落差大于5m的4

條），發現陷落柱40個（見構造綱要圖3-1）?，F將井田內的褶曲、斷層（落差大于等于5m的

斷層）和陷落柱分別敘述如下：

1、褶曲

l）Si向斜：位于井田西部，軸向近南北，延伸長度約2420m,兩翼基本對稱，地層寬緩，

傾角2°-5°。

2）S2背斜：位于井田西部、Si向斜東側，軸向NW—SW,延伸長度約2270m,兩翼基本對

8

稱，地層寬緩，地層傾角2°?6。。

3)S：,向斜：位于井田中北部、園背斜東側，與其平行展布，軸向NW,延伸長度約3445m,

兩翼基本對稱，地層寬緩，地層傾角3°?9°。

4)S”背斜：位于井田北部、S3向斜東側，軸向由SN?NW,延伸長度約1700m,兩翼基本

對稱，地層傾角3°?6°。

5)Ss向斜：位于井田北部、S”背斜東側，軸向NW,延伸長度約1785m,兩翼基本對稱，

地層傾角2°?6°o

6)Se向斜：位于井田中部，軸向NE,延伸長度約1220m。兩翼較寬緩，地層傾角4°?9°。

7)S,背斜：位于井田中部，軸向由南北轉東西，延伸長度約5070m,兩翼基本對稱，地

層傾角2°?14°o

8)SB向斜：位于井田中偏東部、8背斜東側，與其并行排列，軸向近南北，延伸長度約

2060m,兩翼基本對稱，地層較寬緩，地層傾角3°?8°。

9)S,背斜：位于井田東北部、S,向斜東側，軸向NE—SE,延伸長度約1690m,兩翼基本

對稱，地層寬緩，地層傾角2°?6°。

10)Su,背斜：位于井田東北部，軸向近東西，延伸長度約1480m,兩翼基本對稱，地層寬

緩，地層傾角2°?7°。

11)S”向斜：位于井田東北部、Su,背斜南部，與其大致平行排列，軸向NE,延伸長度約

820m,兩翼基本對稱，地層較寬緩，地層傾角4°~10°o

12)Siz背斜：位于井田東北部、S”向斜南部，軸向NE,與其平行排列，延伸長度約440m,

兩翼基本對稱，地層較寬緩，地層傾角4°~10°o

13)S*向斜：位于井田東部，軸向NW,延伸長度約680m,兩翼基本對稱，地層較寬緩，

地層傾角5°?9°。

14)S”向斜：位于井田南部，軸向NW,延伸長度約1230m,兩翼基本對稱，地層寬緩，

地層傾角2°?4°。

15)SQ背斜：位于井田南部、Su向斜南部，軸向NW,延伸長度約1065m,地層傾角2°?

14°o

16)Sa向斜：位于井田南部、SB背斜南部，與其平行排列，軸向NW,延伸長度約950m。

兩翼基本對稱，地層傾角10。~14°o

17)S"背斜：位于井田南部、SK向斜南部，與其平行排列，軸向NW,延伸長度約950m。

9

兩翼基本對稱，地層傾角10°?14°。

2、斷層

1)R正斷層：位于井田西部邊界附近，斷層走向近SN,傾向E,傾角為80°,從北部延

入井田內，在井田內延伸長度約4377m,落差40m。

2)F2正斷層：位于井田東北部邊界附近，斷層走向近NW,傾向SW,傾角為80°,從南

部延入井田內，在井田內延伸長度約734m,落差10mo

3)F3正斷層：位于井田南部，斷層走向近NE,傾向SE,傾角為80°,從東部延入井田

內，在井田內延伸長度約758m,落差40m。

4)Fi正斷層：位于井田北部，205鉆孔西部，斷層走向近NW,傾向NE,傾角為80°,

在井田內延伸長度約147m,落差IL4m。

3、陷落柱

根據井下揭露，井田范圍內目前共發現陷落柱40個，均位于井田西北部。其規模大部均

較小，最大的X”，長軸158m,短軸91m,最小的為X1和X：g,長軸為11m,短軸為10m。陷落

柱形態基本上為橢圓型和近圓形，陷落柱內巖石雜亂無章，但膠結致密，目前未發現導水現象。

三、巖漿巖

根據井田地表出露情況和鉆孔及礦井揭露資料，井田內未發現巖漿巖侵入現象。

10

第四章水文地質情況

一、井田含水層

井田含水層自下而上有奧陶系中統石灰巖巖溶裂隙含水層、石炭系上統太原組碎屑巖類夾

石灰巖巖溶裂隙含水層、二疊系下統山西組砂巖裂隙含水層、下石盒子組砂巖裂隙含水層組及

風化裂隙含水層、第四系孔隙含水層。

1、奧陶系中統石灰巖巖溶裂隙含水層

主要為奧陶系上馬家溝組、峰峰組灰巖，是含煤地層之基底，埋于井田深部，巖性為海相

厚層狀石灰巖，主要成分為碳酸鈣，因其易被水所侵蝕溶解而形成溶洞。上馬家溝組中、上部

巖溶發育，可見巖溶灰巖。據2010年山西地寶能源有限公司勘探施工的S504號水文孔，該水

文孔孔口標高為945.87m,終孔層位（）2m,奧陶系中統石灰巖巖溶裂隙含水層沖洗液消耗量在

0.75m7h-4m3/h,據觀測結果靜止水位標高635.22m,水質類型為HC0?SO??Cl-Ca+?Mg”

型。本次收集到2009年10月靈石縣鑿井在井田東北部的施工的后溝深井資料，井口標高為

975.00m,終孔深度530.00m,涌水量480m；7d,靜水位標高537.5m。

另據鄰近的亨元順煤業井田中部槐樹原村西水源井（井口坐標X=4074391.20

Y=19550623.90西安80坐標）資料，奧灰水位埋深為446.10m,水位標高為552.30m,水質類

型為HCO?SO；2-Cl-Ca.?Mg”型。

井田內的S504號水文孔與本次收集到的后溝深井資料相比，奧灰水位標高相差較大，可

能是由于S504號水文孔對奧陶系中統馬家溝組進行的抽水試驗，原始資料不合格，故利用本

次收集到的井田內的后溝深井和鄰近的亨元順煤業井田中部槐樹原村西水源井結合區域水文

資料推斷本井田奧灰水水位標高在520-547m間，奧灰水流向自西北流向東南。

2、石炭系上統太原組碎屑巖類夾石灰巖巖溶裂隙含水層

為巖溶裂隙含水層，該組地層井田內厚度約113.72m,除砂巖、砂質泥巖、泥巖外，有3

層發育良好且易被水溶解的海相石灰巖（&、&、K.），總厚度約18.04m,為本組的主要含水層，

據以往勘探施工的S504號水文孔，其沖洗液消耗量在0.0067m7h-4m7h,單位涌水量為

0.000291L/S-m,滲透系數0.000526m/d,靜止水位標高871.61m,水質類型為

HC031?SO；2?Cl'-Ca2+?Mg2+?K,+Na'型。另據位于井田北部的亨元順煤業井田內的ZK4-5號水

文孔資料，其沖洗液消耗量在0.01m7h-0.03m3/h,巖溶裂隙發育差，單位涌水量為

0.0551L/s.m,滲透系數0.022m/d,靜止水位標高883.85m,水質類型為

依03。0^^^>71/；1+岫'型，總硬度405.60184出心7.73,故該含水層屬弱富水性含水層。

11

3、二疊系下統山西組砂巖裂隙含水層

為碎屑巖裂隙含水層組，含水層主要由中、細粒砂巖組成，含水空間以構造裂隙為主，厚

度變化較大，以往鉆進過程中鉆孔未發現有明顯的漏失現象。區內二疊系下統山西組地層沉積

不全，大部剝蝕，大多位于侵蝕基準面以上。由于部分山西組出露在山梁、山坡及溝谷兩側，

成為相互獨立的含水體，富水性弱。

4、下石盒子組砂巖裂隙含水層組及風化裂隙含水層

在井田內埋藏淺，以中粗粒砂巖為主，風化裂隙較發育，含水空間以砂巖裂隙為主，其次

地表基巖風化裂隙含水，容易接受大氣降水的補給，局形成強富水區，但受季節控制，雨季補

給充分時，富水性強，旱季補給受限時富水性弱。

5、第四系孔隙含水層

井田內廣泛分布，是本區淺層水的主要源地，據區域地質資料，水面埋藏深度為0.5-3.0m,

補給來源主要為大氣降水及支流的地表水，單位涌水量0.17L/s.m,受季節影響較大，屬弱一

中等富水含水層。為當地村民重要的生活和農用水源。

二、井田隔水層

井田內的隔水層主要為第四系上更新統亞粘土隔水層、石炭系太原組和二疊系山西組及下

石盒子組層間隔水層組以及中石炭統本溪組泥巖隔水層。

1、第四系上更新統亞粘土隔水層

上更新統淺紅色亞粘土含大量鈣質結核，覆蓋于各含水層之上，使大氣降水不能直接滲補

給地下水。

2、石炭系太原組和二疊系山西組及下石盒子組層間隔水層組

井田內各含水層之間的泥巖、砂質泥巖、粘土巖等成為各含水層間的主要隔水層，但由于

采空塌陷的影響而產生垂直裂隙，成為各含水層間的水力聯系通道。

3、中石炭統本溪組泥巖隔水層

含煤地層底部的本溪組厚4.67-23.09m,平均10.63m,巖性由鋁土質泥巖、砂質泥巖、粘

土巖組成，巖性致密、細膩，隔水性能好，為井田及區域內含煤地層與奧灰水間良好的隔水層。

上述隔水層在區內分布較穩定，厚度變化相對較小，具有一定的隔水性。但應該指出，

隔水層的隔水性是相對的，是受一定條件影響的，如它在受到較大斷層、陷落柱及礦坑頂板冒

裂帶等特殊情況影響條件下，就會不同程度的失去其隔水作用，而且它在風化程度較高的基巖

風化帶中是不存在的。

12

三、礦井充水條件

1,充水水源

本井田奧灰水水位標高在520-547m間，而10號煤層底板最低標高為675m,遠高于奧灰

水水位標高，因此奧灰水對井田內9、10煤層的開采無影響。故該井田充水水源主要為地表水

體、大氣降水、含水層水、采空及采空破壞區積水，現將其分別敘述如下：

(D大氣降水、地表水對煤層開采的影響

井田屬低山地貌，井田內溝谷切割深、坡度大、地形較為復雜，在井田北部主要出露二疊

系上、下石盒子組地層，南部被第四系黃土覆蓋，煤層北部埋深較南部淺，沒有煤層出露地表。

①大氣降水對煤層開采的影響

本區位于暖溫帶季風區，屬大陸性半干旱氣候，年平均降水量571.85mm,最大降水量為

648.80mm,最小降水量為273.50mm，降水多集中在6、7、8、9四個月，年最大蒸發量為2285.1mm。

雨季時大氣降水可對出露的含水層形成補給，但由于井田內溝谷較發育，地表水排泄條件較好,

補給效果一般。但是，該區煤層埋藏較淺，在井田西部和東部有2、9、10號煤層煤層露頭，

雖然地表水體及大氣降水在該區利于排泄，但不排除其沿煤層露頭或導水裂隙帶直接滲入或沿

充水通道滲入井下，對礦井生產造成影響。今后五年開采范圍位于井田中北部和西部，煤層埋

藏較淺受到大氣降水的影響。

②地表水體對煤層開采的影響

汾河支流回祖河從井田中部由北向南流過，井田及西部邊界附近有汾河支流龍闊河，均為

季節性河流，雨季流量較大，平時流量甚微，甚至干涸，該河流對下部含水層具垂向、側向補

給，使下部含水層富水性增加，開采煤層接近該河流時應留設防水煤柱，另外，巷道掘進至該

河附近或從底部穿過時要引起高度注意，采用特殊的方法，避免河流水直接滲入井下影響煤層

開采，寶華煤業一采區運輸巷道中段已從河底通過，采用了架鋼梁、錨網聯合支護，澆注加固

的方法。同時地表水也可沿井筒進入礦井，造成水害事故，井田內各井筒均位于回祖河附近,

井口標高與其洪水位標高對照關系詳見表4-1。

井口與洪水位標高對照表表4-1

井口名稱井口標高洪水位標高備注

主斜井975.72944

副斜井978.01940

進風行人井1013.05969

回風立井1003.46961

由上表可得，寶華煤業各井口均建在高于附近的洪水位標高的地方，雨季洪水一般不會對

13

礦井生產造成危害。

（2）各含水層對煤層開采的影響

①第四系松散巖類孔隙水

井田內黃土廣泛分布，第四系松散砂礫層孔隙地下水，含水層主要為砂礫卵石類，主要分

布于其下部，該含水層地下水大氣降水關系密切，接受大氣降水補給，雨季含水性強，無雨季

節可干枯。井田內2、9、10號煤層埋藏較淺，且在井田中北部和西部均有出露，大氣降水及

地表水可沿松散堆積物孔隙或基巖風化帶裂隙向下滲透，補給煤層采空區積水，同時由于導水

裂隙帶的傳遞作用，井田內開采9、10號煤層時，可能溝通地表水體，對煤層開采造成影響。

②二疊系碎屑巖類裂隙水

二疊系上石盒子組砂巖裂隙含水層分別由粒級不同的粗、中、細、粉砂巖及泥巖組成，砂

巖之間發育的厚層泥質巖類具有隔水作用，不利于大氣降水入滲補給，正常情況下，各含水層

之間水力聯系微弱，含水層富水性弱，導水裂隙帶發育高度未到該層，上石盒子組砂巖裂隙含

水層水對煤層開采影響不大。

下石盒子組、山西組砂巖裂隙水含水層巖性以粗粒砂巖、中粒砂巖為主，為9、10號煤層

間接含水層充水含水層，富水性弱，受導水裂隙帶影響，煤層開采后導水裂隙帶影響范圍內的

各含水層水將進入井下，對煤層開采有一定的影響。

③太原組碎屑巖類夾碳酸巖裂隙水

石炭系上統太原組碎屑巖類夾石灰巖巖溶裂隙含水層主要由3層發育良好且易被水溶解

的海相石灰巖（K?、"、K,），據本礦在井巷建設中進行了探放水孔，首采區工作面L灰巖水富

水性強。據以往勘探施工的S504號水文孔，其沖洗液消耗量在0.0067的/h?4m會水單位涌水

量為0.000291L/S?m,滲透系數0.000526m/d,故該含水層屬弱一強富水含水層。

根據導水裂隙帶最大高度計算，國泰寶華煤業開采9、10號煤層導水裂隙帶最大高度為

62.91m,此高度可以導通K”L、凡灰巖含水層，凡、（、K,灰巖含水層富水性不均，富水性弱

-強，但不排除及、（、冗灰巖局部裂隙發育，形成富水性強的區域，對9、10號煤層開采造

成影響。

④奧陶系中統碳酸鹽巖巖溶裂隙含水層組

含水層組由石灰巖、白云質灰巖、角礫狀灰巖及溶洞中次生沉積物等組成。井田奧灰水位

標高520m?547m,10號煤層底板標高分別為680-990m,9、10號煤層標高高于奧灰水位標

高，故奧灰水對井田2、9、10號煤層開采不會造成影響。

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（3）井田內及周邊礦井老窯水對煤層開采的影響

①本井田采（古）空區及采空破壞區積水

根據2016年礦井水患補充調查成果和結合本次工作情況,井田內2號煤層已基本采空，4、

5、7號零星煤層也有局部被采且已形成一定面積的采空區及小窯破壞區，9、10號已形成一定

面積的采空區及小窯破壞區。井田內2號煤層有10個采空積水區、小窯破壞區，面積約2403457

m2,積水量約230134m：'；4、5、7號煤層有5個采空積水區、小窯破壞區，面積約966591m：

積水量約146433m3；9號煤層有2個采空積水區、小窯破壞區，均位于井田北部，面積約

166034m2,積水量約15650m：'；10號煤層有7個采空積水區、小窯破壞區，均位于井田東部，

23

面積約1205725m,積水量約119732mo

同時，對于歷次地面物探勘探成果，本次利用情況如下：

a.2010年山西地寶能源有限公司地面瞬變電磁法勘探解釋的2號煤層SI、S2采空積水

異常區，面積約330841m2,積水量約49899m3,10號煤層SIS2、S3采空積水異常區，面積約

211720m2,積水量約43200迷；

b.2016年中國煤炭地質總局水文物測隊地面瞬變電磁法勘探解釋的2號煤層JS1采空

積水異常區，面積9392m2；積水量2012m2。

因此，在今后開采過程中要引起高度重視。

②相鄰礦井采（古）空區積水

根據2016年9月中國煤炭地質總局華盛水文地質勘察工程公司提交的《山西靈石國泰寶

華煤業有限公司礦井水患補充調查報告》：國泰寶華煤業北部與山西靈石國泰亨元順煤業有限

公司相鄰，東南部與山西靈石紅杏元富煤業有限公司相接壤，亨元順煤業開采2、4、10號煤

層，井田內2號煤層有5個采空積水區、小窯破壞區，均位于井田東部，面積約1588533、積

水量約304441m；'；4號煤層有8個采空積水區、小窯破壞區，均位于井田東部，面積約1307508m2,

積水量約326543n?；10號煤層有6個采空積水區、小窯破壞區，均位于井田東部，面積約

1484281m2,積水量約401192m）元富煤礦采空區積水情況，2號煤層采空區積水面積22018282,

積水量225824n?；6號煤層采空區積水面積914080m\積水量84135m*10號煤層采空區積水

面積182803m：積水量24221m?；總面積329871戶，積水量3441800?。井下主要充水來源，一

為煤層頂板含水層；二為因采空產生的溝通與上覆含水層間的水力聯系。據各礦井的觀測資料

表明，井下涌水量動態變化因季節性不同而增減，同時隨開采面積不斷擴大，而涌水量也相應

增加。

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2、礦井充水通道

該井田充水通道主要為斷層和陷落柱等構造、因煤層開采產生的冒落帶及導水裂隙帶、封

堵不良的鉆孔及井筒等，現將其分別敘述如下：

(1)構造對煤層開采影響

井田總體為一較寬緩的褶曲構造，向、背斜相間排列，井田內共發現褶曲17條，地層平

緩，傾角2。?9°,局部較陡達14°,斷裂構造發育，共發現23條正斷層，發現陷落柱40

個。

在井下巷道掘進至一