张亦楠

摘要：吉新煤矿位于准噶尔凹陷南缘乌鲁木齐山前凹陷之泉子街凹陷，石场沟向斜北翼。出露地层主要有中生界下侏罗统八道湾组、三工河组和第四系冲洪积物。含煤地层为八道湾组，构造线呈北西―南东向展布，大部分地层呈单斜构造产出，个别地段略有弯曲，形成宽缓的小背斜。该组地层属滨湖-泥炭沼泽相沉积，是井田主要的含煤岩系。其中含可采煤层6层。本文对吉木萨尔水西沟矿区吉新煤矿水文地质类型进行了分析研究。

关键词：吉木萨尔水西沟矿区;吉新煤矿;水文地质;类型

1 水文地质条件分析

1.1 含水层

井田内含水层主要有第四系上全新统冲洪积沟谷潜水含水层、下侏罗统三工河组含水岩组、下侏罗统八道湾组煤系弱含水层、烧变岩透水含水层。其中矿井直接充水水源是下侏罗统八道湾组煤系弱含水层。

侏罗统含水岩组的含水性在横向、纵向上都有明显变化，在横向上的变化受贯穿矿区内的石场沟影响，近石场沟处钻孔因沟谷中地表水及第四系河水补给，又靠近构造―火烧区富水带，井田内所有抽水孔相比较，钻孔涌水量最大，单位涌水量为0.14～0.37 L/s·m，渗透系数K为0.59 m/d;远离石场沟地表水及第四系河水，又远离构造―火烧区富水带，缺乏补给源，因而单孔涌水量极小，单位涌水量仅为2.49～3.16×10-4 L/s·m，渗透系数为0.28×10-3 m/d，可见其变化之大。

1.2 井田充水因素分析

煤矿井下主要是顶板进水，其次是煤层中渗水，说明基岩裂隙水为矿床充水的重要因素之一。煤系弱含水层主要以静储量为主。除上述两种矿床充水的重要因素之外，火烧层中孔隙潜水和老窑积水的亦有可能对矿床充水。

1.3 充水通道

（1）采动裂隙：采动裂隙带包括顶板的导水裂隙带和底板的导水破坏带，由于煤层顶板裂隙带和底板破坏带是随着煤层的开采逐步发展和扩张的，具有大面积发育的特点，因此将成为矿井涌水的主要充水通道。

（2）断层：根据资料，其中DF10、DF18断层，为压性逆断层，局部发育的裂隙为泥质物质充填，主要表现为对煤层的切割、错动，根据区外钻孔对DF10、DF18断层含水带抽水试验，单位涌水量0.016～0.031 L/s·m，可知含水层组富水性弱。DF43断层位于Ⅲ号构造-火烧区富水带，根据吉新煤矿工作面探放水施工成果阶段分析，布设的钻孔虽然未能探出此断层含水性，但根据目前钻孔出水、岩性及气体情况可初步分析DF43断层为压扭性逆断层，断层面被泥质填充，孔隙裂隙很小，断层面密合，断层外带裂隙多为闭合型，故充水性和导水性的可能性不大，此断层水对工作面的水患威胁极小。

（3）火烧岩：侏罗系火烧岩孔隙裂隙十分发育，具备良好的储水空间和地下水径流的顺畅通道，加之出露地表，火烧岩的下界面低于当地侵蚀基准面，极易受大气降水和地表水补给，易形成天然储水仓。火烧区底界低于河床10 m，地表水的渗漏对矿区含水层侧向补给。

2 矿井涌水量

矿井涌水量在今后的开采中，随着下侏罗统八道湾组煤系弱含水层静储量的疏放，不会呈增大的趋势。根据以往的涌水量资料，矿井最大涌水量164.38 m3/h、矿井的正常涌水量105.88 m3/h。观测结果显示矿井涌水量从2011年2月～2011年9月有增大趋势，经分析认为是煤层回采后，采空区塌陷，导通第四系含水层，第四系含水层水量随季节变化较为明显，含水层水经采动破坏带或老空区进入井下。

3 开采受水害的影响程度

3.1 A7、A6煤层顶板含水层水

A7、A6煤层导水裂隙带均穿不透上部八道湾组煤系以上相对隔水层（G3），只有导水裂隙带范围内的裂隙含水层组对煤层开采产生一定的影响，建议在工作面回采前，做好探放水工作，尤其针对物探圈定的含富水异常区查清其导、含水性，是可以确保安全生产的。

3.2 老空水

吉新煤矿有老窑6个，主要分布在石场沟附近，一般开采水平标高1000 m以上的A6煤层，其它煤层均没有开采，2002年以前区内小煤窑均已封闭。井田中部3个小采空形成的积水区域几乎连为一体，向深部逐渐分解为范围较小的积水区。该积水区域主要是浅部（150 m以浅，950 m准平面以上）可能有矿井水患危险，特别是1000 m准水平范围内6煤层附近。向深部富水性逐渐减弱，突水危险不大。且采空区范围和开采深度需要进一步调查验证，建议在开采过程中，提前做好老空水的探放工作，制定一定的安全措施，以免威胁矿井安全。

4 水文地质类型划分

根据2009年12月1日起施行的《煤矿防治水规定》，从以下六个方面确定吉新煤矿矿井水文地质类型：（1）矿井直接充水水源是下侏罗统八道湾组煤系弱含水层：受采掘破坏或影响的主要是下侏罗统八道湾河组煤系弱含水层以静储量为主，富水性弱、补给条件差，单位涌水量q≤0.1 L/s·m。按照《煤矿防治水规定》第一类分类依据，井田内主采煤层受采掘破坏或影响的含水层为简单型。（2）存在少量老空积水，位置、范围、积水量清楚：按照《煤矿防治水规定》第二类分类依据，井田及周边老空水分布状况属中等。（3）矿井正常涌水量为105.88 m3/h，最大涌水量164.38 m3/h，按照《煤矿防治水规定》第三类分类依据，属于中等类型。（4）矿井生产过程中，偶有突水事故。按照《煤矿防治水规定》第四类分类依据，井田突水量属简单型。（5）矿井开采过程中，受八道湾河组煤系弱含水层、第四系潜水含水层、三工河组含水层、烧变岩含水层等水害影响程度简单，采掘工程不受水害影响。按照《煤矿防治水规定》第五类分类依据，吉新煤矿开采受水害影响程度属中等型。（6）本井田防治水工作需要在原有防治水模式的基础上，重点是对上部采空区的范围及积水情况进行地面物探及钻探控制，防治水工作简单或易于进行，属简单型。

综上所述，本井田矿井水文地质类型划分除矿井及周边老空水分布状况、矿井涌水量、及突水情况定为中等外，其他划分依据均为简单，综合分析矿井周边生产矿井总体涌水量微弱，且与本礦交界处都留有足够的保护煤柱，不存在水害威胁。井田范围内，浅部+1000 m以上存在老空区，地面物探已查明各空区范围及积水情况，合理留设足够的保护煤柱分隔，老空水对本矿井不构成威胁。因此，划定本矿井水文地质类型为中等型。

参考文献

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[3]王心义，徐涛，黄丹。距离判别法在相似矿区突水水源识别中的应用[J].煤炭学报，2011，36（8）.

（作者单位：新疆维吾尔自治区地质环境监测院）