赵小军

（霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司方山店坪煤矿，山西 吕梁 033100）

1 工程概况

霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司方山店坪煤矿9#煤层为矿井主采煤层，煤层厚度为2.7～3.4 m，平均厚度为3.1 m，煤层倾角为2°～8°，平均倾角为5°。煤层内部含有1～3 层夹矸，夹矸层为砂质泥岩，平均厚度为0.38 m。煤层顶板岩层为中粒砂岩和砂质泥岩，底板岩层为砂质泥岩和细砂岩，具体顶底板岩层特征见表1。根据矿井地质资料可知，9#煤层顶板的充水水源主要为顶板灰岩含水层，该含水层为石炭系太原组岩溶裂隙含水层，主要由三层灰岩及1～3 层中粗砂岩组成。三层灰岩分别为L1、L4、L5，厚度分别为7.75 m、8.8 m、6.6 m，平均总厚度为23.15 m。9#煤层与L1 石灰岩含水层的间距为14.7～28 m，石灰岩岩层裂隙较发育，含水层单位涌水量在0.009～0.078 L/s•m 之间，渗透系数在0.054～0.271 3 m/d 之间，水位标高在935.04～1 058.70 m之间，含水层富水不均匀，局部存在富水区。为保障9#煤层安全开采，特进行9#煤层顶板含水层富水性及突水危险性的评价分析。

表1 煤层顶底板岩层特征表

2 顶板含水层富水性分区

根据国内外众多学者对富水性分区的研究成果[1-3]，结合9#煤层地质条件，确定采用GIS 层次分析法、富水性指数进行9#煤层顶板含水层富水性的评价分析。GIS 具有的强大空间信息处理能力，能够对各个地质要素的图形进行有效的量化处理；再结合层次分析法（AHP）进行各定性地质因素的定量化处理，进而能够得出各个影响因素对富水性的影响权重值；最后通过GIS 的空间复合叠加功能结合AHP 的计算结果进行富水性的评价分析，最终以直观的图元形式展示出含水层富水性的最终评价分区结果。……