潘北煤礦A組煤底板灰?guī)r水文地質條件研究

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(安徽省煤田地質局水文勘探隊，安徽 宿州 234000)

潘北煤礦位于潘一、潘三礦以北；朱集礦以南；東南部與潘二礦相鄰；西至十一勘探線，東西走向長7.5 km，傾斜寬1.3～2.7 km，面積15 km2。井田二迭系可采煤層隱伏于巨厚松散層之下，掩覆于太原組、奧陶系地層之上。礦區(qū)A組煤含1、3兩層煤，兩煤層結構簡單，賦存穩(wěn)定，煤質優(yōu)良，總儲量2 666.35萬 t，占礦井總儲量的24.1%。為解放A組煤，實現A、B、C三組煤同采并重，必須查明灰?guī)r水文地質特征，對巖溶水害進行有效防治，提高礦井生產能力。

1 井田地質及水文地質

1.1 井田地質

1.1.1 地層

礦區(qū)為全隱蔽區(qū)，據鉆探揭示，有寒武系、奧陶系、石炭系、二迭系、三疊系、第三系、第四系，其中二疊系的山西組和

上、下石盒子組為主要含煤地層。礦區(qū)煤層劃分為5個組，從下往上依次為A、B、C、D、E組。

1.1.2 構造

井田位于潘集背斜北翼及局部轉折端，總體為一單斜構造，即處在潘集背斜和尚塘耿村集向斜共翼部位，主要發(fā)育5條大斷層，分別為F1、F70、F66 、F69和F72，貫穿整個礦井，受褶曲和大斷層的影響，礦井中、小斷層特別發(fā)育，大致可以分為兩組：一組與F66、F72斷層一致的走向逆斷層，一組與F1斷層一致的斜切正斷層。

1.2 井田水文地質

礦井為新生界厚覆蓋層下的單斜構造，含水層(組)有新生界砂層孔隙水、二迭系砂巖裂隙水和太原組、奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙水三部份組成。

各含水層水文地質特征如表1所示。

表1 潘北煤礦主要含水層水文地質特征

2 A組煤底板灰?guī)r水文地質條件

2.1 太原組灰?guī)r

潘北井田太原組灰?guī)r劃分為三組13層，分別為C3-Ⅰ組灰?guī)r、C3-Ⅱ組灰?guī)r、C3-Ⅲ組灰?guī)r，地層總厚107.98～118.04 m,平均113.09 m；含薄層灰?guī)r12～13層，灰?guī)r總厚40.48～52.70 m，平均46.75 m，占地層平均總厚的41.33%。

2.2 巖溶發(fā)育特征

潘北井田，穿過上～下的鉆孔19個，僅1個孔(水四16孔)位于風化帶內短時間漏水，漏水孔率5%；其余揭露太灰和奧灰鉆孔, 沖洗液未發(fā)現明顯消耗或漏失，各組灰?guī)r具體特征如下：

(1)C3-Ⅰ組灰?guī)r：垂向細小裂隙發(fā)育，寬為1～4 mm，多為方解石充填，偶見溶蝕小孔，巖芯較完整，局部巖芯破碎。

(2)C3-Ⅱ組灰?guī)r：小裂隙發(fā)育，寬為2～5 mm，多為方解石充填，見溶蝕小孔，徑為1～2 mm，巖芯較完整，局部巖芯破碎。

(3)C3-Ⅲ組灰?guī)r：裂隙多為方解石充填，寬為1～3 mm，偶見網狀裂隙，偶見溶蝕小孔，巖芯較完整，局部巖芯破碎。

2.3 灰?guī)r富水性特征

本礦區(qū)沒有太灰全段抽水試驗鉆孔，根據潘一礦2次太灰全層抽水試驗資料:水位標高27.03～28.03 m，單位涌水量q=0.012 3～0.021 1 L/s·m，滲透系數K=0.009 35～0.296 4 m/d，富水性弱。具體如表2。

表2 灰?guī)r各組灰?guī)r抽水試驗參數及其富水性特征

2.4 各層段灰?guī)r之間水力聯系

井下-490 m水平共有C3I組灰?guī)r放水孔24個，2009年12月27日開始疏放水后，地面不同層組灰?guī)r鉆孔投入觀測,水位均呈非穩(wěn)定連續(xù)下降。到2010年9月20日，C3I組灰?guī)r水位標高從-27.825 m降至-40.985 m(八西C3I孔)，C3Ⅱ組灰?guī)r水位標高從+3.861 m降至-9.689 m(補水1線C3Ⅱ孔)，C3Ⅲ組灰?guī)r水位標高從+2.481 m降至-2.704 m(補水1線C3Ⅲ孔)，奧灰水位標高從+2.586 m降至+0.076 m(九線O1+2孔)。

通過對井下灰?guī)r疏放水孔水壓、水量變化以及各層段灰?guī)r地面水位觀測孔的水位降深數據綜合分析，由于C3I組灰?guī)r巖溶水的疏放，導致補水1線C3Ⅱ孔、補水1線C3Ⅲ孔、九線O1+2孔及補水1線∈3孔水位都有所下降，下降最明顯的是C3Ⅱ組灰?guī)r水位，其次是C3Ⅲ組灰?guī)r水位，奧灰水位下降不是很明顯。這說明C3I組灰?guī)r與C3Ⅱ組灰?guī)r之間存在較強的水力聯系，與C3Ⅲ組灰?guī)r之間水力聯系較差，與奧陶系水力聯系差。

3 結語

C3Ⅰ組灰?guī)r水是A組煤開采直接充水水源，通過鉆探和井下疏降水等方法，表明灰?guī)r組富水性弱、水力聯系較強，為礦方安全開采A組煤提供依據。

[1]安徽省煤田地質局水文勘探隊.淮南礦業(yè)集團潘北煤礦A組煤開采底板灰?guī)r水文地質條件地面水文鉆孔勘探報告[R].宿州：安徽省煤田地質局水文勘探隊.2010.

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