常成操

吉林省煤田地质勘察设计研究院，吉林 长春130062

伊通满族自治县煤矿二井水文地质类型划分探讨

常成操

吉林省煤田地质勘察设计研究院，吉林 长春130062

在系统整理、综合分析伊通满族自治县煤矿二井勘探、矿井建设生产各阶段所获得的地质、水文地质资料的基础上，主要从矿井受采掘破坏或者影响的含水层及水体、矿井开采受水害影响程度以及防治水工作难易程度等方面，按照矿井水文地质类 型各项划分要求，确定矿井水文地质类型。提出伊通满族自治县煤矿二井水文地质类型为复杂型的结论从而分析和评价矿井水害危害 程度，经济合理地搞好矿井防治水工作提供了基础资料。

矿井涌水量；水文地质条件；防治水；伊通满族自治县煤矿二井

众所周知，煤矿水灾害是我国煤矿建设和生产过程中主要的灾害之一。据统计，在矿井灾害事故中，水害事故占40%左右。科学地对煤矿水文地质条件进行分类为矿井安全生产与水害防止提供了可靠依据。这不仅可大大避免水害事故发生，减少人员和财产损失，而且为确保矿井安全生产奠定良好基础。矿井水文地质类型及其复杂程度决定了矿井开采受水害威胁程度，也决定了矿井防治水工作的难易程度，它关系到矿井开拓方式的选择和采掘系统的布置，进而影响到矿井的总体规划和设计[1]。因而正确的对煤矿进行矿井水文地质类型划分，对于分析和评价矿井水害危害程度，排查矿井水害隐患，防患于未然，经济合理地搞好矿井防治水工作，大幅提升矿井防治水技术能力，实现矿井安全，有序高效生产，具有十分重要的现实意义[2]。

1 煤井概况

吉林省伊通满族自治县煤矿二井矿区，位于吉林省伊通满族自治县大孤山镇柴家岗子和杨树村境内侯家屯南，行政区隶属于伊通满族自治县大孤山镇管辖，距伊通县城西南约18 km，矿井距大孤山镇约3 km，矿区内以公路交通为主。省道S206线伊通—辽源段，在矿区东南约1.6 km处通过，矿区与该公路之间有砂石路相连。距铁路公主岭站43 km，交通较方便。

矿区地形较平坦、开阔，略有起伏。地势呈东南高西北低，地面标高为245～265 m之间，相对高差为20 m左右。地貌以构造剥蚀丘陵、冲洪积平原波状台地和河谷冲积平原为主。矿井面积2.886 5 km2，开采深度标高由+180～+100 m。

该矿区属辽河流域上游，水系较发育，主要有小子河及杨柳河。小子河由东南向西北流淌，流经矿区北东3 km处的大孤山镇，汇入二龙山水库。

2 矿井水文地质条件

2.1 含水层

（1）第四系全新统砂砾石孔隙潜水:分布于杨树河河谷阶地。含水层埋藏深度8～22 m，水位埋深1.67～6.75 m，单井涌水量1 016.4～4 435.5 m3/d，含水层具有埋藏浅，水量丰富的特点。受大气降水补给，以排泄河水为主，蒸发次之。

（2）第四系中更新统砂砾石孔隙承压水:分布于矿区东部波状台地，为中更新统冲、洪积层。含水层厚度由南向北增加，埋藏较深，最深达37 m，水头高7～23 m。单井涌水量242 m3/d，水位年变化幅1.70 m。主要补给源为大气降水，径流为主要排泄方式。

（3）第三系绿色砂岩段砂砾岩风化裂隙、孔隙含水层:该含水层与上覆第四系含水层有水利联系，该层主要为伊通组绿色岩段，含水层主要岩性为砂岩（细砂岩、中砂岩为主），累计厚度50～150 m，埋藏深度15～170 m，承压水头高80 m左右，单井涌水量886.12 m3/d。动态类型为径流型，侧向补给为主。为富含水层。

（4）第三系含煤段上部含水层：该含水层位于Ⅰ-3煤层的顶板，和煤层接近直接接触，埋深40～180 m，以粉砂岩和细砂岩为主，厚度10～40 m，为矿井开采的直接充水含水层，其导水性和含水性较弱，浅部侧向补给为主，为中等富水性含水层。

（5）第三系含煤段中部含水层：位于Ⅱ-1煤层顶板，和Ⅱ-1煤层接近直接接触，埋深80～240 m，以砂岩为主，厚度8～20 m，泥质胶结，导水性较弱，含水量以静储量为主。为弱含水层。

（6）第三系含煤段底板含水层：位于Ⅱ-3煤的底板，厚度8～11 m，以砂岩为主，泥质弱胶结，夹泥岩，其导水性和富水性较弱，为弱富水性含水层，含水以静储量为主。

（7）基岩风化带网状裂隙水：分布矿区南部丘陵区。主要岩性为海西期花岗岩和奥陶系变质岩。风化带厚度30～50 m，形成了以风化裂隙为主的网状裂隙潜水。据泉点调查资料，泉流量小于5 m3/d,大气降水是主要补给源。地形切割强烈，多以泉的形式排泄地表。

2.2 隔水层

（1）第四系中更新统黄土状亚粘土隔水层 ：分布于矿区东部波状台地，厚度37 m左右，该层阻隔大气降水直接渗入补给。

（2）第三系含煤段泥岩、砂质泥岩隔水层：可采煤层上部泥岩段最大厚度65 m，最小厚度14 m，平均厚度50 m左右，层位稳定，致密状，全区发育。砂质泥岩南部埋深较钱，局部与第四系接触，北部埋藏较深，且岩层平缓。

分布于煤层的顶、底板的泥岩，厚度一般3～10 m。分布不稳定，隔水性不好。

2.3 断层破碎带导水性

矿区东南边缘断层贯穿整个地堑，是控制地堑形成、发展及含煤地层的赋存状态的边界大断裂。其走向为北东（60°左右），倾向北西，倾角大于70°，落差大于500 m。该断层有7个钻孔控制。破碎带导水性取决于破碎带性质及岩性，在井下巷道发现的小断层突水点，水流状态呈涌流，水头高0.3 m，测得流量220.56 m3/d，在开采过程中，顶底板含水层沿断裂充水所致，煤层顶板砂岩中水被疏干后，顶板就不再滴水。故在未来开采过程中，应及时采取疏干措施。

3 矿井充水因素分析

3.1 采空区分布积水情况

本矿采空区为原一井采区和二井的试采区，其分布见矿井充水性图，与本矿井新区有相连通的巷道，在建井的初步设计中采取了打封闭墙堵死废弃井道的措施，但建设单位一定注意封闭墙的质量，并对采区积水一定要排空，防止以后新采区和采空区重叠部分或相邻部分可能产生的充水危害。

3.2 采掘对含水层的影响

本区有6个含水层，但对矿井开采产生有直接影响的为可采煤层上部的4个含水层，由于开采导致围岩失稳、冒落和产生裂隙，使含水层水沿冒落带，裂隙带对井巷和采空区充水。矿井平均涌水量为155 m3/h。

3.3 断层破碎带的导水性

在井下巷道掘进发现的小断层及侵入体有突水点，水流状态呈涌流，水头高度为0.3 m，测得流量小于10 m³/h，说明小断层有导水性，但由于段距小（10 m以内），只能影响到相邻含水层。

3.4 井巷渗透水

主井，付井，风井在延深采掘过程中揭露第四系含水层和第三系含水层会产生渗透水，特别是第四系砂砾层水，涌水量较大，但由于采取了防水措施，其涌水量由80 m3/h降为20～30 m³/h,目前较为稳定。

4 矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度

4.1 受水害影响程度

矿区主要水害为：以大气降水为直接补给源的第四系和第三系含水层、采空区积水和断层水，但危害程度都不是特别严重，都在可防可控范围内。

根据当地无百年一遇洪水位标高资料及矿方提供资料，本矿井井口及工业场地位置不受洪水、内涝威胁。故本矿区开采受水害影响程度为中等。

4.2 防治水工作的难易程度

本矿区防治水工作的方法有：打放水孔、疏干孔、壁后注浆、留防水煤柱，这些防治水工作易于进行，但这些防治水工作必须先探查后由专业人员编制防治水工作设计，按设计施工，以免在处理过程中引发安全事故。防治水工作难易程度为中等。

5 矿井水文地质类型划分

经过对本区地质、水文地质和矿井地质条件的分析及采取的防治水措施，按照国家安全生产监督管理总局令第28号《煤矿防治水规定》的标准对本区评价如下：

（1）第四系和第三系上部含水层和三个井巷接触部分涌水量较固定，和大气降水的直接联系不明显。

（2）按目前生产矿井涌水量估算含水层单位涌水量小于1.0 L/(s.m)。

（3）本区采空区的位置范围和积水情况较清楚，只要采取排水措施是将水探清后排空，不会有大的影响，排水量负担不大

（4）矿井涌水量预测:在+10 0m时，本矿最大涌水量为293 m3/h，平均涌水量为246 m3/h，而在开采+150 m时，涌水量在150～200 m3/h之间。

（5）经调查本区自开采以来，没有发生大的突水情况，其小的断层和侵入体突水量小于600 m3/h，不会威胁矿井安全。

（6）本区的防治水工作较简单，易于进行，主要是疏干、打放水孔、防水煤柱、壁后注浆等，但必须探查清楚后编制设计后进行施工。

鉴于上述原因，按《煤矿防治水规定》第11条，本区矿井水文地质类型为中等类型。

6 结语

要真正搞好矿井防治水工作，必须从思想上重视，制度上保证，组建强有力的防治水队伍，加大防治水费用的投入，不断总结经验，完善矿井防治水措施，以达到安全生产之目的。按照《煤矿防治水规定》的要求，矿井水文地质类型应当每3年进行重新确定。当发生重大突水事故后，矿井应当在1年内重新确定本单位的水文地质类型[3]。

[1] 刘兆昌，李广贺，朱 琨，等.供水水文地质(第三版)[M].北京：中国建筑工业出版社，2000.

[2] 郑世书，陈江中，刘汉湖，等.专门水文地质学[M].徐州：中国矿业大学出版社，1999.

[3] 国家煤矿安全监察局.煤矿防治水规定释义[M].江苏：中国矿业大学出版社,2009.

Hydrogeological type division of coal mine No.2 mine in Yitong Manchu Autonomous County

CHANG Cheng-cao
Institute of Coalf eld Geological Survey and Design of Jilin Province, Changchun 130062, Jilin, China

Based on systematic and comprehensive analyzing the geological, hydrogeological data, which obtained from exploration and mine construction production, of coal mine No.2 mine in Yitong Manchu Autonomous County.In several ways of digging damage or effects of the aquifer and water bodies, mining affected by f ood damage and water prevention diff culty according to divide requirements of mine hydrogeological types, to determine the mine hydrogeological type. Put forward that hydrogeological type of this mine is complex, analyze and evaluate mine water disaster degree provide basic data for prevention and control of mine water.

inf ow of water; hydrogeological condition; prevention and control of water; No.2 mine of coal mine in Yitong Manchu Autonomous County

P618.11

：A

1001—2427（2013）04 - 129 -3

2013-03-05;

2013-11-26

常成操（1986—），男，吉林梨树人，吉林省煤田地质勘察设计研究院助理工程师.