亓荣强，于绪峰

（内蒙古鲁新能源开发有限责任公司， 内蒙古锡林郭勒盟 026321）

内蒙古鲁新矿井地质特征分析及现阶段防治水对策

亓荣强，于绪峰

（内蒙古鲁新能源开发有限责任公司， 内蒙古锡林郭勒盟 026321）

通过对内蒙古鲁新矿矿区地质及含水层富水性特征的分析，指出了矿井当前防治水工作的重点及预防措施，对矿井安全生产具有一定的指导意义。

裂隙水；地质特征；煤系地层；矿井涌水；防治水

内蒙古鲁新矿井地质条件复杂，区内地层以中生界地层为主，区内除发育煤系基地火山角砾岩、火成岩外，多发育灰色砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩，无明显标志层，煤层对比困难；井田内含水层多，含水层虽以孔隙裂隙水为主，但水量大，含水层抽水后水位恢复较快，其含水性及透水性在水平与垂直方向上变化大。

1 矿井地质特征

本区为一封闭聚煤盆地，地层近似为北东－南西走向的向斜，煤层为一套内陆山间盆地沼泽相的含煤沉积，煤层间的超覆现象明显，盆地基底为火成岩，煤系地层与火成岩大角度不整合相交，煤系地层产状平缓。

矿区断层发育，全部为正断层，以北北东向为主。倾角多数集中在60°～70°。落差大于70m的断层仅1条，其余均小于35m；延展长度大于2000 m的断层3条，延展长度大于1000m的断层4条，延展长度大于500m的断层8条，1条延展长度为380m。断层多集中在矿井的西南部，对煤层的稳定性造成一定程度的破坏。

2 水文地质特征

矿井水文地质条件属中等偏复杂的充水矿床。含水层共发育四层，自上而下分别为第四系含水砂砾层、新近系砂砾岩含水层、煤系地层砾岩－砂岩含水层、煤系基底火山凝灰岩含水层，含水层总厚度391.7m。

2.1 含水层特征

（1）第四系含水砂砾层厚1.50～56.80m，平均14.77m，主要为现代冲洪积物，分布于各山间缓坡地带和河流冲沟附近。含水砂层以中细砂、粗砂为主，局部有细砂和粉砂，透水性较强，单位涌水量1.129～1.344L／s.m，涌水量24.2m3／h，直接接受大气降水补给。该层水量较大，但分布不均，厚度较薄，距离煤层较远，属间接充水含水层，对煤层开采影响不大。

（2）新近系砂砾岩含水层厚56.25～108.45 m，平均83.57m，上部为砂质泥岩段，下部为砾岩层，砾径0.1～30cm不等，泥质胶结，固结程度差，松散、易碎、含水较丰富。单位涌水量为0.5636～1.0935L／s.m，渗透系数1.112～1.790m／d，涌水量38.5～59.4m3／h，为富水性中等至强的含水层。本组地层与煤系地层呈剥蚀关系，大部分砂砾层直接与煤层不整合接触，对煤层的开采威胁较大。

（3）煤系地层砾岩、砂岩含水层主要岩性以泥岩、粉砂岩为主，局部为细砂岩、粗砂岩及砾岩。总厚度152.95m，孔隙率较高，含水性较强，单位涌水量为0.562～1.4907L／s.m，渗透系数为0.4523～4.4523m／d，富水性为中等至强的含水层。该层富水性不均一，同一含水层富水性相差较大，属直接充水含水层，对煤层开采影响较大。

（4）煤系基底火山凝灰岩含水层为杂色凝灰岩、火山熔岩，致密、较硬。该层富水性较弱，属间接充水含水层，对煤层开采影响不大。

2.2 矿井涌水量

目前矿井井下总涌水量为151m3／h，其中，煤系基底火山岩含水层涌水量94.9m3／h，占矿井总涌水量63.3%；煤系地层涌水量为55.0m3／h，占矿井总涌水量的36.7%。

随着矿井生产建设的逐步推进，特别是井巷工程对煤系地层的逐步揭露，矿井涌水量将逐步增加，水源将以目前火山岩裂隙水为主逐步过渡为以煤系地层砂砾岩裂隙水为主。至矿井开采第一水平（＋570m）时，矿井正常涌水量将增大至1940 m3／h，该水量是在新近系底界面留足防水煤柱，矿井未发生突水的情况下，开采＋570m水平矿井正常煤系地层出水量。

3 矿井水害防治工作存在问题及相应对策

（1）由于煤系地层岩层硬度小，岩层极松软、破碎，＋570m石门及轨道反上山揭露煤岩层硬度系数为0.96～1.25，属极松软岩层。若局部范围再受地下水及隐伏断层、裂隙等地质构造影响，将使工作面围岩极易松软、破碎。为确保巷道施工安全，巷道施工中应进一步加强支护并采取安全措施。

（2）由于巷道施工范围内断层、裂隙等隐伏地质构造难以控制，隐伏地质构造极易将岩层裂隙水导至工作面，给施工造成威胁；以及工作面进入煤系地层后，岩性变化大，工作面实际揭露煤岩层与物、钻探资料误差较大，导致砂砾岩含水层预测位置的不可靠及遗漏；同时由于物探划定的异常区存在误差，上述不利因素将影响工作面水文地质条件预测预报的准确性，增加工作面安全施工的不确定性。为确保巷道施工安全，在对工作面物探异常区及砂砾岩含水层布置钻孔进行探放水的基础上，应注重加强工作面超前支护。

（3）为了保证工作面探放水钻孔的施工质量及探放效果，探放水钻孔位置应布置在工作面迎头，以确保将工作面前方范围内积水放净，在巷道前方发育隐伏地质异常体及含水层情况下保证巷道施工安全。

（4）在工作面迎头出现潮湿、变冷、挂汗、渗水、滴水、淋水、涌水以及裂隙、断层、岩层变化等异常情况下，应及时加强支护并采取安全措施。

（5）为避免水害事故的发生，矿井开采前应采取井上下物、钻探及水文地质分析等手段，查明首采区各含水层富水性及其间水力联系，掌握地下水运动特征及变化规律。同时，通过在井上下水文观测孔安设水压自记仪、在重要过水地点安设流量自记仪等自动监测仪器，实时采集含水层的水文动态信息，对首采区各含水层富水性及其变化实施动态监测、监控，以便进行水文地质分析预测。当发生水害隐患时能及时采取措施处理，从而保障首采区安全生产，达到预防治理矿井水害的目的。

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2011－09－20）

亓荣强（1963－），男，山东莱芜人，高级工程师，硕士，致力于巷道支护、矿压观测及水文观测技术研究，Email：zsh－2003－2003＠163.com。