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层,其余均在未开拓区域,井田在开采过程中,遇到的多为走向小断层,最大落差26m,最小0.01m,对开采略有影响。 (三)、岩浆岩

矿井范围内的钻孔及井下采掘工程均未见到有岩浆岩的侵入,矿井紧邻的申家庄矿也未发现有岩浆岩的侵入。 1.3井田水文地质 1.3.1含水层

矿井内含水层叙述如下。 新生界砂卵砾石含水层

由沉积松散的砂卵砾石及半胶结的砂砾岩组成,为孔隙含水层,分布不稳定。含水层厚10.60~18.30m,钻孔泥浆消耗量介于0.60~9.60 m 3/h之间。根据辛安井田钻孔抽水试验成果资料,单位涌水量0.355 l/s.m,水位标高+187.44m,矿化度0.3 g/l,水质类型HCO3·CL—Ca·Mg型,为中等富水性含水层。

二叠系上石盒子组二段砂岩含水层组(Ⅸ)

以二叠系上统上石盒子组二段底部砂岩含水层为主,为砂岩裂隙含水层组,岩性以灰白、浅灰白色中~粗粒砂岩为主,含水层厚度10.30~12.00m,平均11.33m,钻孔泥浆消耗量介于0.0~0.8 m 3/h之间。根据辛安井田钻孔抽水试验成果资料,单位涌水量0.023~0.049 l/s.m,水位标高+135.80~+160.77m,渗透系数0.11~0.19 m/d,矿化度0.4~0.6 g/l,水质类型为HCO3·SO4—Ca·Mg、HCO3·CL—Na·Ca型,为弱富水性含水层。

二叠系下石盒子组砂岩含水层组(Ⅷ1+Ⅷ2)

由二叠系下统下石盒子组底部(Ⅷ1)和中部(Ⅷ2)两个含水层构成,为砂岩裂隙含水层组,岩性均为深灰色中~细粒砂岩。

底部砂岩含水层(Ⅷ1)下距2号煤层平均间距47.49m,含水层厚1.60~7.30m,平均5.13m,钻孔泥浆消耗量介于0.00~0.45 m 3/h之间。根据辛安井田钻孔抽水试验成果资料,单位涌水量0.0179~0.22 l/s.m,矿化度0.60~1.8 g/l,渗透系数0.19~1.30 m/d,水位标高+129.72~146.30m,水质类型为HCO3·CL—Na·Ca、HCO3·SO4—Na·Mg型,为弱~中等富水性含水层。

中部砂岩含水层(Ⅷ2)下距2号煤层平均间距84.17m,含水层厚4.50~17.10m,平均10.58m,钻孔泥浆消耗量均小于0.30 m 3/h。根据辛安井田钻孔抽水试验成果资料,单位涌水量0.14~0.18 l/s.m,矿化度0.5 g/l,渗透系数0.38 m/d,水位标高+161.03m,水质类型为HCO3·SO4—Ca·Na型,为中等富水性含水层。

二叠系山西组2号煤顶板砂岩含水层(Ⅶ)

为2号煤层间接顶板裂隙含水层,由1~3层中~细粒砂岩构成,泥钙质胶结,厚度6.31~17.70m,平均12.42m。钻孔泥浆消耗量介于0.0~0.8 m 3/h之间。根据辛安井田钻孔抽水试验成果,单位涌水量为0.078~0.356l/s.m,渗透系数0.04~3.97 m/d,水位标高为+136.45m,水质类型为HCO3—Na型或

HCO3·CL—Na型,为弱~中等富水性含水层。矿井在开采过程中,顶板裂隙水以滴水、淋水的形式涌入工作面。

石炭系野青石灰岩含水层(Ⅵ)

为4号煤层的直接顶板岩溶裂隙含水层,岩性由深灰色隐晶质含泥质石灰岩构成,厚0.47~3.41m,平均2.28m。裂隙发育,但均被方解石及黄铁矿充填。

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辛安及复兴井田中钻孔均未发生漏水现象,钻孔泥浆消耗量介于0.1~0.3 m 3/h之间。根据辛安、复兴井田钻孔抽水试验成果,其单位涌水量介于0.00085~0.071l/s.m之间,渗透系数5.93 m/d,水质类型为HCO3·CL—Na·Ca型,水位标高+133.3m,为弱富水性含水层。

石炭系伏青石灰岩含水层(Ⅳ)

为6号煤层的间接底板岩溶裂隙含水层,岩性由深灰色中~厚层状隐晶质石灰岩组成,含少许泥质,分布稳定,厚3.50~4.57m,平均4.09m,矿井进行扩大延伸补充地质勘探时,钻孔泥浆消耗量大于0.5m 3/h的钻孔有2个,其余介于0.60~1.20m 3/h之间;复兴井田的1205、1201、1202、1612钻孔揭露该含水层时发生严重漏水。根据辛安井田和复兴井田(1202孔)的钻孔抽水试验资料,其单位涌水量介于0.0185~5.359 l/s.m之间,渗透系数8.25 m/d,水质类型为HCO3·CL—Na·Ca型或HCO3·SO4—Na·Ca型,水位标高+133m,为弱~极强富水性含水层。

石炭系大青石灰岩含水层(Ⅱ)

为8号煤层顶板岩溶裂隙含水层,岩性由深灰色巨厚层状质纯隐晶质~细晶质石灰岩组成,含燧石,厚5.42~7.00m,平均6.12m,层位稳定。矿井扩大

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延伸补充地质勘探时,钻孔泥浆消耗量介于1.20~4.50m/h之间。根据辛安井田钻孔抽水试验,其单位涌水量0.06~0.9 l/s.m,水质类型为HCO3—Na,矿化度为0.6g/l,水位标高+132m,为弱~中等富水性的含水层。

奥陶系石灰岩含水层(Ⅰ)

为煤系地层的沉积基底,主要指中统峰峰组七、八段地层,地层厚度120m左右,为岩溶裂隙含水层。岩性由浅灰、灰色石灰岩、角砾状石灰岩、白云质石灰岩组成,钻孔最大揭露厚度57.55m,岩溶发育极不均一,根据辛安井田钻孔抽水试验资料,单位涌水量0.20~105.11l/s.m,水质类型HCO3·SO4—Ca·Mg,矿化度小于0.5g/l。2004年矿井工业广场内施工的水源井揭露奥陶系石灰岩厚度154.45m(揭露层段为峰峰组六、七、八段),出水段孔径219mm,单位涌水量为25.50 l/s.m,换算成孔径91mm的单位涌水量为18.20l/s.m,渗透系数

14.67m/d,经多年观测,水位标高+120.00m,为富水性极强的含水层。1.3.2隔水层

矿井内各含水层在垂向上间隔一般15~56m,各含水层之间岩性构成为粉砂岩或泥岩,在天然状态下具有良好的隔水性能。根据邻近复兴井田和辛安井田水文地质资料,矿井内各含水层的水位、水质、矿化度等指标存在明显差异,天然状态下各含水层之间无水力联系。

新生界砂卵砾石含水层组(Ⅹ)与二叠系上石盒子组砂岩含水层组(Ⅸ)之间隔水层

钻孔揭露新生界砂卵砾石含水层组之下基岩风氧化带最大厚度为13.90m,岩性为褐色、褐黄色粉砂岩及细粒砂岩,岩层风氧化带裂隙被粘土质充填,形成基岩风氧化带隔水层;二叠系上石盒子组砂岩含水层组主要指上石盒子组二段中~粗粒砂岩含水层段。石盒子组二段之上为石盒子组三段、四段地层,石盒子组三段地层厚度100m左右,岩性以紫色、灰绿色带紫斑、紫灰色带青斑的粉砂岩、砂质泥岩为主;石盒子组四段地层厚度150.00m左右,岩性以紫灰色、灰绿色、紫色粉砂岩为主,夹青灰色中~细粒砂岩组成,顶部为兰紫色稍带绿色斑点(猪肝紫)的巨厚层状含白色瘤状钙质结核的粉砂岩。石盒子组三段和四段的粉砂岩厚度占两段地层总厚度的85%以上,因此,新生界砂卵砾石含水层组(Ⅹ)

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与二叠系上石盒子组砂岩含水层组(Ⅸ)之间的岩层隔水性能良好,天然状态下不会发生水力联系。

二叠系上石盒子组二段砂岩含水层组(Ⅸ)与二叠系下石盒子组砂岩含水层组(Ⅷ1+Ⅷ2)之间隔水层二叠系下石盒子组砂岩含水层组的顶部为厚10~20m的灰绿、紫色、紫花斑色铝质泥岩,具有明显的鲕粒结构(桃花泥岩);二叠系上石盒子组砂岩含水层组的下部为上石盒子组一段地层。上石盒子组一段地层厚度150m左右,其下部以深灰色、浅绿灰色粉砂岩、泥质粉砂岩为主,夹少量灰白色中~细粒砂岩及灰黑色泥岩。由此可见,二叠系上石盒子组砂岩含水层组(Ⅸ)与二叠系下石盒子组砂岩含水层组(Ⅷ1+Ⅷ2)之间存在巨厚层的粉砂岩及砂质泥岩,两含水层组之间岩层的隔水性能良好,天然状态下不会发生水力联系。

二叠系下石盒子组砂岩含水层组(Ⅷ1+Ⅷ2)与二叠系山西组2号煤顶板砂岩含水层(Ⅶ)之间隔水层

二叠系下石盒子组砂岩(骆驼脖砂岩)至二叠系山西组2号煤层顶板砂岩含水层含水层(Ⅷ1)平均间距50m左右,岩性由黑色、黑灰色粉砂岩、砂质泥岩、细粒砂岩组成,粉砂岩、砂质泥岩占岩层厚度的65%左右(见图5-4),两含水层组之间岩层的隔水性能良好,天然状态下不会发生水力联系。

二叠系山西组2号煤顶板砂岩含水层(Ⅶ)与石炭系野青石灰岩含水层(Ⅵ)之间隔水层

两含水层间距47m左右,岩性由深灰、灰黑色泥岩、粉砂岩、细粒砂岩组成,泥岩及粉砂岩占岩层厚度的75%左右,两含水层组之间岩层的隔水性能良好,天然状态下不会发生水力联系。

石炭系野青石灰岩含水层(Ⅵ)与石炭系伏青石灰岩含水层(Ⅳ) 之间隔水层

两含水层间距49m左右,两含水层之间岩性由灰黑色、黑色泥岩、粉砂岩、深灰色细粒砂岩及煤层组成,泥岩及粉砂岩占岩层厚度的 45%左右,天然状态下两含水层不会发生水力联系。

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石炭系伏青石灰岩含水层(Ⅳ)与石炭系大青石灰岩含水层(Ⅱ)之间隔水层

两含水层间距40m左右,岩性由深灰色粉砂岩、泥岩、砂质泥岩、细粒砂岩及薄层石灰岩和煤层组成,泥岩、粉砂岩占岩层厚度的55%左右,天然状态下两含水层不会发生水力联系。

石炭系大青石灰岩含水层(Ⅱ)与奥陶系石灰岩含水层(Ⅰ)之间隔水层 两含水层间距21.58~24.96m,含水层之间岩性由深灰、灰白色粉砂岩、铝土泥岩及煤层组成,粉砂岩、铝土泥岩占岩层厚度85%左右,隔水性能良好,天然状态下两含水层不会发生水力联系。 1.3.3地表水与地下水之水力联系

矿井北部位于岳城水库上游最高洪水水位线内,最高洪水位线内漳河河床常年有水。经钻孔揭露,新生界发育有静水条件下形成的粘土层,其下伏的基岩风氧化带为二叠系上石盒子组地层,风化壳裂隙被粘土介质充填,形成相对隔水层,阻止地表水下渗补给潜水及基岩水。《河北省邯郸地区磁县申家庄煤矿岳城水库洪水位下试采研究报告》表明,“库区水不补给潜水及基岩含水层”。矿井相邻的申家庄矿西翼1221工作面位于洪水位边缘,开采深度80~120m,采高4.0~4.30m,采区上新生界覆盖层厚度0~10m,开采后地表出现裂缝宽度250~300mm,随即洪水位线以下水库全部蓄水,经井下观测,采区工作面涌水量未增加,表明地表水体与下伏基岩含水层无水力联系。

2004年11月,中国水利水电科学研究院提交了《关于磁县六合工业有限公司在岳城水库下采煤的可行性专题研究报告》,该报告经水利部海河委漳卫南运河管理局审查批复。上述批复意见均认为,矿井在库区开采时,库区水不会补给下伏的含水层,不会对矿井的开采造成威胁。

多年来,矿井在开采过程中对井下出水点进行采样化验,分析水质,判断水源,根据分析结果,经计算比对,矿井水水源均为二叠系下统山西组2号煤层顶板砂岩裂隙水。见表5-1。

综上所述,矿井内地表水体与潜水及基岩含水层无水力联系。 1.4煤层特征 1.4.1煤层

矿井内主要含煤地层为二叠系下统山西组、石炭系上统太原组及中统本溪组地层。含煤地层平均总厚228.27m,含煤14层,煤层平均总厚11.04m,含煤系数4.84%,其中稳定可采的煤层为2、7、8、92号煤层,局部可采煤层为3、6号煤层,可采煤层平均总厚度为7.46m,可采含煤系数为3.27%(见表4-1)。

井田内主要可采特征如下: 2号煤层(大煤)

矿井主采煤层,位于山西组下部,上距“骆驼脖砂岩”47m左右,下距“北岔沟砂岩”14m左右。煤层在矿井范围内南北两端厚,东北部厚度4。56~5.45m,平均5.25m,西南部厚度3.90~6.50m,平均5.00m。中部薄,厚度3.30~4.40m,平均3.82m,无伪顶,细粒砂岩直接顶板。局部含厚度为0.02~0.15m的夹矸,夹矸岩性为粉砂岩或炭质泥岩,结构简单,稳定可采。

7号煤层(小青煤) 位于太原组中下部,上距2号煤层110m,距伏青石灰岩14m。煤层厚度0.34~1.54m,平均0.87m,含夹矸一层,夹矸厚度0.27m,岩性为粉砂岩,结构简单。顶板岩性为石灰岩,底板岩性为泥岩。全区稳定,大部可采。

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