2013矿井水文地质类型划分报告.docx

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1、山东金阳矿业集团金阳煤矿矿井水文地质类型划分报告矿井水文地质类型划分报告山东金阳矿业集团有限公司二一三年一月目目录录第一章第一章绪论绪论第一节编制报告的依据、目的和任务.2第二节矿井及井田概况.3第二章第二章以往地质工作和水文地质工作评述以往地质工作和水文地质工作评述第一节建井前地质工作和水文地质工作情况.6第二节生产矿井时期地质及水文地质工作情况.9第三章第三章地质概况地质概况第一节地 层.11第二节井田煤层及其储量情况.15第三节构造情况.17第四节岩浆岩.24第四章第四章区域水文地质区域水文地质第一节区域地形情况.24第二节地下水系统情况.25第五章第五章矿井水文地质矿井水文地质第一节井

2、田边界及其水力性质.26第二节含水层.27第三节隔水层.32第四节矿井充水条件.33第五节井田及周边老窑水分布状况.36第六节矿井充水状况.36第六章第六章矿井开采受水害影响程度及防治水工作难易程度的评价矿井开采受水害影响程度及防治水工作难易程度的评价第一节矿井开采受水害影响程度.37第二节对矿井防治水工作难易程度的评价.39第七章第七章水文地质类型划分及对防治水工作建议水文地质类型划分及对防治水工作建议第一节矿井水文地质类型划分.39第二节矿井防治水工作建议.44第一章第一章绪论绪论第一节第一节编制报告的依据、目的和任务编制报告的依据、目的和任务水灾是煤矿最常见的灾害之一，井下发生突水，轻者

3、影响煤炭资源的开发利用、恶化矿井生产条件和增加采矿成本，重者造成人员伤亡或矿井淹井事故，给矿山企业带来巨大的经济损失和负面的社会影响。为此，生产矿井要查明矿井水文地质条件，确定矿井水文地质类型，指导矿井防治水工作，通过采取有效的措施，确保矿井安全生产。一、编制本报告的依据1、煤矿防治水规定（2009）2、煤矿安全规程（2012）3、国务院关于预防煤矿安全生产事故的特别规定4、山东省强化煤矿防治水工作十项特别规定5、矿井地质规程（试行）（1984）6、矿井开拓、生产实测资料二、编制本报告的目的矿井水文地质类型划分的目的是分析矿井水文地质条件，确定水文地质类型，用以指导矿井防治水工作，通过采取有效

4、的措施，预防、遏制重特大水灾事故，从而保障广大职工生命安全和矿井安全。三、本报告划分的原则及要求1、分类以矿井防治水为目的，考虑与矿井地质勘探工作和生产相结合。2、分类要全面考虑矿井充水诸因素的影响，要突出其中主要因素的作用。3、分类应符合本矿的实际情况，反映近半年来水文地质条件发生的特点以及在防治水工作中的经验教训，力求简单明了，便于实际应用。4、类型划分采用就高不就低的原则。5、同一井田内煤层较多且水文地质条件变化较大时，应分煤层进行矿井水文地质条件类型划分。四、编制本报告的任务矿井水文地质条件类型报告划分后，可进一步指导矿井防治水工作，根据类型划分制定矿井中长期防治水规划、防治水安全技术

5、措施计划等。第二节第二节矿井及井田概况矿井及井田概况一、矿井及井田基本情况山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿始建于 1990 年 5 月，1996 年 11月投产验收。矿井设计生产能力为 21 万 t/a，2007 年核定生产能力为 30万 t/a，现矿井实际年生产能力为 30 万 t。矿井开拓方式为一立一斜，立井主要进风提升，斜井回风，为综合开拓。矿井通风方式为中央边界抽出式。矿井开采水平为-350m，采用上下山分区式开采。采煤工艺为炮采，采煤方法为近走向长壁后退式悬移支架放顶煤一次采全高采煤法，自然垮落法管理顶板。井田属华北型含煤地层，井田内设计批准可采煤层为 2、3、16、17煤层，共四层

6、煤。现矿井主采煤层为晚二叠系山西组第 3 层煤，其它煤层尚未开采。矿井生产现主要集中在井田西翼一采区上山部分和东翼二、四采区下山部分，西翼一采区上山部分现回采 3102 工作面的煤量，生产标高为-280-290m,东翼二采区正回采 3211 工作面的煤量，生产标高为-550-590m，东翼四采区正准备采区下部水仓及变电所，生产标高为-730m。二、井田位置、交通及其范围山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿位于宁阳县葛石境内，县属企业，于 1999 年 12 月改制为股份制有限公司。距县城 6Km，津浦铁路经过县境。矿井距磁窑火车站 26Km，境内公路发达，交通十分方便。(图 1-1所示)交通位置图

7、图 1-1金阳井田位于宁阳煤田东南部的中深部地段，矿井地理座标为东经11647，北纬3543。根据山东省煤炭工业局“（1989）鲁煤基字 187号”文批准的井田边界为：北起 F9号断层，南到 F2-1断层，西以第九勘探线与山东华宁集团保安煤矿、亨达煤业集团茅庄煤矿为界，东至 F16号断层。现由 11 个拐点座标圈定而成。井田平面形态为不规则的长方形，东西走向长 3Km，南北宽为 2Km，井田面积为 6.1194Km2。井田拐点情况见下表 1-1井田拐点情况一览表表 1-1三、地形地貌金阳井田地形为第四系冲击平原，地势平坦，地面标高为+75+85m，地形变化趋势为东高西低，地形坡度平缓。主井井口

8、标高为+80.5m，西风井井口标高为+78.85m，工业广场地面标高在+80m 左右。井田内无地表水系，在井田北部有一季节性小河自东向西流过。本区最高洪水位记录为+66m。据井田内的西官庄、大夏庄调查，本井田内地面建筑物一般不受洪水威胁。四、气象、水文本区为北温带半大陆性季风气候，四季分明。年平均气温为 13.3，夏热多雨，极端最高气温 40.7，冬寒干燥，极端最低气温-17，年平拐点编号纬距（X）经距（Y）拐点编号纬距（X）经距（Y）13963770204863307396105020490090239627002048818083961200204877903396283020488300

9、93961375204867704396308020489060103961900204866955396290020489840113962815204865256396202020489740批准开采煤层为 2、3、16、17 层煤，现矿井主采第 3 层煤，其它煤层未开采，第 3层煤开采上、下限为-250-900m。均降雨量为 737.4mm。历年最大积雪厚度为 17.5cm，最大冻土深度为 39cm，有霜期为 116 天，春夏季多东南风，秋冬季多东北风，平均风速为 3.5ms，地震裂度为 6 度。五、矿井排水设施及能力现状山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿井下排水系统由东翼二采区-550m

10、泵房、三采区-600m泵房和-350水平井底中央泵房组成，东翼二、三采区下山两泵房排水至-350水平大巷排水沟，汇集-350中央泵房水仓后，再由350水平中央泵房排至地面。水仓、水泵、管路情况见表1-2金阳煤矿排水能力表表1-2矿井目前正常涌水量26m3/h，最大涌水量为39m3/h，矿井排水能力为300m3/h,采区泵房和中央泵房有足够排水、抗灾能力。第二章第二章以往地质工作和水文地质工作评述以往地质工作和水文地质工作评述第一节第一节建井前地质工作和水文地质工作情况建井前地质工作和水文地质工作情况由于金阳井田为宁阳煤田的一部分，因而地质和水文地质工作将涉及宁阳煤田的地质勘探工作。水仓名称水泵

11、管路水仓型号流量(m3/h)扬程(m)台数趟数规格环数总容量(m3)-350水平井底中央水仓D300-657300455322451021300东翼二采区下山-550m水仓PJ80121003963213362850东翼三采区下山-600m水仓PJ80101003303210842820一、普查阶段原山东省煤田地质局勘探局 122 队发现宁阳煤田后，在本区进行普查勘探，共施工钻孔 155 个，工程量 42085.31m，于 1961 年提交宁阳煤田普查（最终）地质报告。随后又在普查区内做进一步勘探，施工钻孔46 个，工程量 9447.11m。共计该队在本区施工钻孔 201 个，总工程量5153

12、2.42m，其中 8 个钻孔分布在现金阳井田范围内，钻探工程量为2889.07m。二、详查阶段1、1974 年 11 月至 1977 年 10 月山东省煤田地质勘探探一队在宁阳煤田进行详查地震勘探，控制面积 35m2，于 1976 年 9 月提交宁阳煤田（东区）详查地震报告。此阶段的地震勘探工作，已使金阳井田西翼（F4以西）有浅部地段形成 250*250m 的地震测线网。2、1975 年 5 月至 1977 年 10 月山东煤田地质勘探局第三队在宁阳煤田东部进行详查勘探，同年 12 月提交 宁阳煤田东区详查最终地质报告。其中 17 个钻孔分布在现金阳井田范围内，钻探工程量为 10060.50m

13、。3、1983 年为解决葛石煤矿（采 3 煤层）下的南宁煤矿 16、17 煤层的问题，设想对葛石煤矿进行延伸改造。同年 8 月经原泰安地区煤炭局批准，地区煤炭地质队对葛石煤矿以南的中深部地段进行补充勘探。但由于资金条件的限制，钻孔穿过 3 煤层即终孔。至 1984 年 9 月野外勘探结束，共施工 11 个钻孔，完成工程量 4456.27m。1984 年年底，泰安市煤炭地质队提出勘探资料。上级部门考虑到矿井延伸难度大，F4以东部分已成一有限块段，单独建井已不可能，不如把 F4以东部分探明以后作综合考虑。宁阳县和市煤炭公司研究后，于 1984 年底委托泰安市煤炭地质队对 F4以东块段编制补充勘探设

14、计，原则是 3 煤层-600m 以上要做详细探明，-600m 以下可作大体控制，主要探明构造和煤层，水文情况暂不考虑。1985 年初市煤炭地质队提出补充勘探设计，1987 年 4 月中旬野外作业结束，完成地质钻孔 15 个，工程量 11154.37m，于 1987 年 8 月提出宁阳煤田石集井田详查（最终）补充勘探地质报告。于 1989 年委托泰安市地质队施工井筒检查孔 4 个，工程量 1613.74m。通过以上各阶段的地质勘探工作分布在金阳井田范围内的钻孔共有 54个，平均每平方公里 9.15 个，累计钻探工程量 30173.95m。见表 2-1金阳井田各阶段地质勘探工程量一览表表 2-1勘

15、探阶段施工单位孔数工程量（m）找煤阶段原山东煤田地质勘探局物探队普查阶段原山东省煤田地质勘探局 122 队82889.07详查阶段山东省煤田地质局三队泰安市煤炭地质队172510060.515610.64井筒检查泰安市煤炭地质队41613.74合计5430173.95第二节第二节生产矿井时期地质及水文地质工作情况生产矿井时期地质及水文地质工作情况一、三维补充勘探情况1、三维勘探目的为进一步查明井田局部块段煤系地层的地质构造和主采煤层的赋存情况，满足采区设计和生产的要求，山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿于 2004 年 7 月委托山东科技大学对矿井西翼一采区接续皮带上山向西至第九勘探线，F13号

16、断层以北，F矿 2断层以南 0.86 km2及东翼三采区 F10号断层以南 F4号断层以东，F20号断层以北，向东至 F16号断层 3.08km2两块段进行三维地震勘探。2、三维勘探工程量完成西翼上山部分东西宽 540m，南北长约 1600m，面积约 0.86km2；东翼三采区南北宽约 1340m，东西长约 2300m，勘探面积约 3.08km2的勘探任务。实际完成三维测线 8 束，束线物理点 1105 个，试验点 50 个，并提交了山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿三维地震勘探报告。3、本次勘探的任务1、查明勘探区内落差 10m 以上断层及基本查明落差 5m 以上的断层。2、查明勘探区内幅度

17、10m 以上褶曲，提交 3 煤层底板等高线图。3、查明 3 煤层厚度 2m 以上赋存范围并推断解释厚度 1.2m 赋存边界线。4、在实际资料存在有效的情况下，解释 16、17 煤层赋存的情况。5、3煤层底板深度解释误差小于2，断层平面位置摆动误差小于20m。二、矿井正常生产时期的地质及水文地质工作1、地质工作开展情况矿井自投产以来，技术处加强了地质工作力度，随着采掘生产的进行，及时开展了矿井地质观测、编录、资料整理和综合分析，加强了矿井储量管理及动态分析，对地质构造都做了详细的观测、记录，并建立了断裂构造卡片，并依照井下实际揭露情况对矿井各类图纸不断进行修正、完善。为矿井开拓设计、生产提供了准

18、确的资料。2、水文地质工作开展情况（1）加强水文地质技术资料的基础工作技术处有关人员对矿井主要开拓巷道、采区准备巷道、工作面回采巷道、主要穿层石门及时做了水文地质观测和编录，并绘制了以上巷道的实测水文地质剖面图或展开图。对井巷穿过含水层时，对其产状、厚度、岩性、构造、裂隙或者岩溶的发育与充填情况以及揭露点的位置及标高出水形式、涌水量和水温都做了详细的描述。另外对矿井分水平设站进行涌水量的观测，每月观测次数不少于 3 次，对出水较大的断裂破碎带单独设立观测站进行观测，每月观测 1-3 次。矿井涌水量出现异常或汛期时观测频率进行适当加强。另外，对矿井各类水文地质图不断进行完善。（2）加大水害隐患排

19、查力度根据各类水文地质基础资料的情况，进行每月一次矿井防治水隐患排查，并及时分析矿井水情、水害，并提出治理措施，为矿井生产提供了有力的保障。（3）不断完善矿井各类灾害预防处理计划、水灾应急救援预案、灾害性天气应急撤人预案，并按规定要求进行实战演练，提高了矿井抗灾能力。第三章第三章地质概况地质概况第一节第一节地地 层层宁阳煤田位于华北地台鲁西断块的宁阳断陷北部，属于汶泗凹陷的组成部分，受汶泗凹陷和郓成断裂控制，呈东西向长条状分布。凹陷带内保存了古生界石炭二叠系，并发育上侏罗统的蒙阴组和第四系。井田位于宁阳煤田最东端的中深部地段，总体形态为一走向近东西的单斜构造。主要含煤地层为下二叠统山西组和上石

20、炭统太原组，煤系和煤层沉积稳定，为华北型含煤建造，井田内中小型断层发育。本井田含煤岩系为石炭二叠系，属华北型含煤地层。井田地层系统由老至新分别为：奥陶系（O）、石炭系（C）、二叠系（P）、侏罗系（J）和第四系（Q）(见图 3-1)一、奥陶系中统马家沟组（O2）构成煤系基底，厚度大于 800m，井田内钻孔最大揭露厚度为 50.66m（526 孔）。由茶褐色、肉红色厚层状质纯石灰岩组成，间夹薄层状泥岩及白云质灰岩、白云岩等，含珠角石化石，与上伏石炭系呈不整合接触。二、石炭系(C)本井田与整个华北地区一样，依据最新地层划分方案（国际地层时代对比表）分为两个组。（1）太原组(C2t)平均厚度 133.

21、73m，为本井田的主要含煤地层。岩性由灰色、深灰色粉砂岩和泥岩、灰灰绿色砂岩、石灰岩、煤层及底板粘土岩组成。为较典型的海陆交替相型含煤沉积。共发育石灰岩 7 层（三灰、五灰、八灰、九灰、十上灰、十下灰、十一灰），其中三灰、十下灰厚度大且稳定，为地层对比的极好标志层。本组共含煤 15 层（煤 5、6、7、8上、8下、10、11、14、15上、15下、15中、16、17、18上、18下）。其中第 16 煤层为可采煤层，17 煤层为局部可采煤层。太原组的主要沉积特点是：薄煤层、石灰岩与深灰色泥质岩交替出现，沉积旋回结构较为明显，沉积韵律清楚，标志层明显，分布稳定，各煤层较薄但层位较为稳定，易于对比。

22、太原组在垂向上具有较好的三段性：十二层灰岩（顶界面）至十下灰岩，为主要的含煤段，稳定可采或局部可采煤层分布于本段中上部（16、17 煤）；十下灰岩至第五层灰岩，为典型的海陆交替沉积层段，多层薄煤层（大多不可采）；薄层石灰岩和潮坪砂泥质沉积交互发育，小旋回清晰，易于划分；第五层灰岩至太原组顶界面，含稳定厚度较大的第三层灰岩，所以含煤层大多不稳定、不可采，为灰岩、碎屑岩、极薄煤层互层段。太原组与本溪组为整合接触。（2）本溪组(C3b)厚度 15.7943.80m，平均 33.09m，含石灰岩 3 层，即十二灰、十三灰、十四灰，以十三灰、十四灰岩厚度较大且稳定，含蜓类、海百合茎及腕足类化石，是主要标

23、志层。含薄煤 2 层（19 煤、20 煤），均为不可采煤层，间夹杂色铝质泥岩，底部为紫色铁铝质泥岩和铝土岩（G）的山西式铁矿层，与下伏奥陶系灰岩呈不整合接触。三、二叠系(P1)本井田内保存了二叠系下统的下石盒子组及山西组。（1）下石盒子组(P12)最大残厚为 359.00m，最小残厚为 82.61m，平均 193.52m，为内陆河湖相沉积，以杂色粘土岩、灰灰绿色砂岩为主，局部含薄层粘土质泥岩，不含煤层。以杂色粘土岩之下的厚层状中粗砂岩与山西组分界，二者为整合接触。（2）山西组(P11)为主要含煤地层，平均厚度为 66.98m。主要由灰灰白色砂岩，深灰色粉砂岩和粘土岩组成。含煤 2 层（2 煤、

24、3 煤），其中 2 煤为局部可采煤层，3 煤为全区可采煤层。山西组的主要沉积特点是以中粗细碎屑岩为主，夹可采煤层和浅色泥质岩。3 煤层顶板砂岩之上存在大型交错层理，但横向上多相变为粉砂岩和粉细砂岩互层。当 3 煤之上存在粉细砂岩时，发育有大量的植物茎部化石和叶部化石。底板为厚度不大的灰色泥岩和厚度较大的粉细或中细砂岩互层。发育水平层理和波状层理等沉积构造。发育植物根系化石，与下伏石炭系太原组为整合接触。四、侏罗系(J)最大残厚为 516.74m，最小残厚为 45.24m，平均 265.1m，属陆相沉积。主要由巨厚层状紫红色砂岩、含砾砂岩、砾岩组成，砾石多以石灰岩为主，铁质、钙质胶结。井田东部地

25、表有出露，与下伏地层呈不整合接触。五、第四系(Q)厚度为 010.38m，平均厚度为 4.72m，厚度自东向西逐渐增大，由砂质粘土、砂、砾石组成。与下伏侏罗系地层呈不整合接触。地 层系 统地 层厚 度柱 状简称厚 度（米）间 距（米）煤层及标志层岩 性 描 述界 系 统 组 段（米)紫色，灰绿色等杂色砂岩，以底部一层灰绿色中砂岩与山西组为界。为本井田主要含煤 地层，煤3为主要可采煤层，灰色至灰绿色，以中粗-细砂岩为主，夹泥岩。为本井田主要含煤地层，岩性以灰色砂岩和深灰色粉砂岩和深灰色泥岩为主，夹灰、灰绿色中砂岩、细砂岩、铝质泥岩、石灰岩和煤层，为典型的海陆交替含煤沉积，共发育石灰九层，其中三、

26、十下灰最为稳定，为全 区发育的主要标志层，共含煤十三层，16层煤零星块段可采，其它煤层不可采。主要为深灰色泥岩，绿灰色或灰绿色粘土岩，粉砂铝土岩，石灰岩。紫色，灰绿色等杂色砂岩，以底部一层灰绿色中砂岩与山西组为界。新生界Q第四系全新统J侏罗系二叠系石炭系C奥陶系P中生界古生界石盒子组山西组下统太原组上统本溪组中统4.72265.11193.5266.89133.7333.0980020.650.20-1.7436.101.24-13.1016.256.66-29.41三灰3.161.95-4.5510九灰1.500.57-3.38160.780.18-1.30179.001.60-13.57十

27、三灰 由砂质粘土、砂、砂砾石层组成。巨厚层状紫红色砂岩。煤岩层综合柱状图图 3-1第二节第二节井田煤层及其储量情况井田煤层及其储量情况一、含煤情况本区含煤地层为华北型石炭二叠系含煤岩系，本区主要含煤地层为下二叠统山西组和上石炭统太原组，平均总厚度为 200.00m，共含煤 20 层，煤层平均总厚度为 13.33m，其中可采或局部可采煤层有 4 层，即 2、3、16、17 煤层，共四层煤。平均总厚度为 9.03m，可采含煤系数为 4.52%，各可采或局部可采煤层厚度、层间距、结构、可采性指数、变异系数、稳定性等特征详见表 3-1、3-2金阳井田可采、局部可采煤层特征一览表表3-1二、煤系地层特征

28、及其储量情况（一）2 煤2 煤层为局部可采煤层,尚未开采，资源总储量为 141.9 万吨，其中：煤层全层厚(m)/平均采用厚（m）煤层间距（m）结构顶板岩性底板岩性20.201.740.550.201.280.5529.34简单以粉砂岩为主以中粒砂岩为主31.9513.106.551.8212.655.93简单以粉砂岩为主以粉砂岩为主134.1160.573.381.500.502.881.35简单石灰岩（十下）以粉砂岩为主5.84170.181.300.780.161.210.73简单以粉砂岩为主以泥岩为主基础储量为 63.8 万吨，资源量为 78.1 万吨，可采储量为 55.8 万吨。2煤

29、位于山西组的下部，平均下距 3 煤层 18.0m，平均下距三灰 69.85m，全井田钻孔有效见煤点 24 个，其中 9 点可采，且多集中分布在井田东翼。煤层不含夹矸，结构简单。全层厚度为 0.201.74m，平均 0.65m，采用厚度 0.201.28m，平均 0.55m，厚度变异系数为 55.28%，可采性指数为0.23，为极不稳定局部可采薄煤层。（二）3 煤为井田主要可采煤层，截止到 2009 年底，资源总量为 3306.3 万吨，其中基础储量为 1518.1 万吨，资源量为 1788.2 万吨，可采储量为 594.2万吨。3 煤位于山西组的下部，平均下距山西组底界 16.25m，全井田钻

30、孔有效见煤点 23 个，均达可采。另有采区巷道及工作面揭露。煤层不含夹矸，结构简单。全层厚度 1.9513.10m，平均 6.55m，采用厚度 1.8212.65m，平均 5.93m，厚度变异系数为 41.60%，可采性指数为 1.00，为较稳定型全区可采厚煤层。（三）16 煤为全区可采煤层，尚未开采，资源总量为 809.2 万吨，其中基础储量为 492.6 万吨，资源量为 416.6 万吨，可采储量为 477.8 万吨。16 煤位于太原组的下部。平均上距三灰 93.59m，平均下距煤 17 层 5.84m，全井田钻孔有效见煤点 19 个，其中 16 个点可采。煤层不含矸，结构简单。全层厚度

31、0.573.38m，平均 1.50m；采用厚度 0.502.88m，平均 1.35m，厚度变异系数为 49.10%，可采性指数为 0.78，为较稳定型全区可采中厚煤层。（四）17 煤为局部可采煤层，尚未开采。资源总量为 171.1 万吨，其中基础储量为 62.1 万吨，资源量为 109 万吨，可采储量为 60.2 万吨。17 煤位于太原组下部，平均下距本溪组十三灰 26.95m，平均上距 16 煤层 5.84m，全井田钻孔有效见煤点 19 个，其中 13 个点可采，且多集中分布在井田浅部。煤层不含夹有矸，结构简单。全层厚度 0.181.30m，平均 0.78m，采用厚度 0.161.21，平均

32、 0.73m，厚度变异系数为 39.80%，可采性指数为0.56，为极不稳定局部可采薄煤层。金阳井田各煤层稳定性评价结论一览表表 3-2第三节第三节构造情况构造情况一、煤田构造宁阳煤田(东区)总体上为一宽缓的非对称倾伏背斜构造。轴部位于煤层编号231617可采性指数（Km）0.231.000.780.56变异系数（r%）55.2841.6049.1039.80平均采用厚度（m）0.555.931.350.73煤层稳定性极不稳定较稳定较稳定不稳定图例正断层逆断层层滑断层0400800F2-1F14F22F13F42F27F20F25F20F14F22F31F9-1F4F26F23F35F21F2

33、6F3F5F2F3F9-2F1-1F9FF11F25F13-1FX-1FX-2F西F2-1茅庄矿煤3南落星断层（F1）峄山断层（F16）石集矿煤3葛石矿南宁矿3煤保安矿石桥矿伏山矿断层N十三灰奥 灰O2十下十下灰石屯矿F4号断层向西至第 8 勘探线之间；西翼由保安、石桥、茅庄、伏山井田组成，地层一般向南倾斜，近东西向走向，地层倾角一般为 1025；东北翼由石屯井田、原葛石井田和金阳井田组成，该区地层走向多为近南北向，向东偏南方向倾斜，地层倾角变化较大，两极倾角为 045，一般25。煤田内构造以断裂为主，褶曲不甚发育，断裂构造主要成生于中生代，由大小不同的几组断层纵横交错，组成网该格式的构造格架

34、。宁阳煤田构造纲要图图 3-2煤田构造具有明显的不均匀性，在水平和垂向上，断层的分区性和分层性十分明显，但规律性不明显。煤田边界断裂引发的局部应力场使煤田内部发育大量次一级断裂构造，大、中、小型断裂纵横交错，把煤田进一步切割成许多大小不等的块体。煤田内断裂多表现为正断层，断层两侧由于受断裂的影响，产状多有变化，呈现出明显的牵引现象。根据勘探和矿井生产情况揭露，煤田内分布着三组断裂构造，这三组断层以煤田中部F13断裂为界，在煤田内部形成东西两个不同的构造格局，东部以北西向、北东向两组断裂为主，西部以北东向和近东西的两组断裂为主(图 3-2)。二、井田构造金阳井田位于宁阳煤田最东端的中深部，主采山

35、西组第 3 层煤，地层产状沿走向和倾向均有较大变化，除井田边界大的断层外，井田内部断层较发育。断层可分为近 EW 和近 SN 走向两组，全为中高角度正断层。断层将井田内煤层切割成零碎块体，井田地质构造程度属复杂类型(图 3-3)。F4F12北 风 井F13-3F12F12F12F9F4F22F3F3-1F10F10F12F10-2F10-1F12F12-1F13F20F12F矿 2F20F30F9-1主 井F12石集井田构造纲要图图 3-3依据原泰安市煤炭地质队提交的宁阳煤田石集井田详查(最终补充勘探地质报告，结合矿井自 1996 年投产以来井巷工程揭露情况，将石集井田内各主要断层的特征分述如

36、下：（见断层发育一览表 3-3）(1)F2-1：正断层，为井田南部边界断层，断层走向近东西向，北升南降，倾角 6572，落差大于 600m，在井田南部边界延展长度 3300m，本井田没有钻孔及井巷工程揭露，属推断断层，控制程度差。(2)F3：正断层，位于井田东翼东北块段的深部，倾角 54，走向近南北向，落差 5472m，属推断断层，控制差。(3)F4：正断层，位于井田中部，把整个井田分为东、西两部分，近南北走向，东升西降，倾角 1060，落差 100m，特点是北部落差小，向南逐渐加大。85-3、85-13、516 孔，矿井东翼-250m 水平总进风巷及总回风巷、三采区运输大巷穿过，120、27

37、3、512、85-4、85-7 号钻孔控制，断层在井田内的延展长度 1700m，属查明断层。(4)F9：正断层，F4号断层以西，为井田西区北部边界断层，近东西走向，北升南降，倾角 2578，落差 110300m，120、272、276、47号钻孔穿过，在井田内延展长度 2000m，属基本查明断层。(5)F9-1：正断层，位于井田西区北边界的浅部，倾角 2575，落差20181m，北升南降，120、83-4、517、84-1、83-1、J-2 号孔穿过，首采区多处巷道揭露，在井田内延展长度 1400m，属查明断层。(6)F10正断层：位于井田东翼偏北部，断层倾角 5080不等，落差约为 8012

38、0m，井田内有 85-1、85-5、85-6、85-8、506 孔，东翼二采区南翼 1203 探煤巷揭露，沿东翼二采区倾斜方向的延展长度 1600m，属查明断层组。(7)F10-1：正断层，位于井田东区北半部，走向近东西向，沿煤层倾斜方向展布，倾角 5560，落差 3550m，85-3 号孔，原 1203 探煤巷穿过，554 与 85-17、85-10 与 85-2 号孔对孔控制，在井田内延展长度 1400m，属查明断层。(8)F12：正断层，呈近东西向贯穿整个井田，倾角 6570，落差 5076m，北升南降，519、85-16、84-6 号孔，西翼下山采区一对下山，1303采面溜子道，130

39、5 采面回风巷揭露，551 与 85-17、516 与 85-7、85-1 与85-10 号孔对孔控制，井田内延展长度 3200m，属查明断层。(9)F12-1:正断层，呈近东西向位于井田中深部，在 7-1 线和 8 线之间与 F12号断层汇合，向东穿过 F4号断层，延展到井田东边界，断层倾角 5070，落差 2044m，65、85-2、85-7、519 号孔穿过，延展长度 2500m，属查明断层。(10)F13：正断层，位于井田西北区，呈西北东南走向，倾角 40 70，落差 3060m，522、525 号孔揭露，井田内采区一对上山，矿井-350 水平西翼进、回风大巷、3107 探煤巷穿过，延

40、展长度 1700m，属查明断层。(11)F14：正断层，呈近东西向，位于井田南深部，自西向东贯穿井田，西区延展长度 1200m，北升南降向南倾，倾角 7072，落差 250300m，井田内延展长度 1500m，属控制差断层。(12)F16：正断层，位于井田东边界，为井田边界断层，倾角 5472，落差 1200m，东升西降呈近南北走向，在井田附近延展长度 2000m，属初步控制断层。(13)F20：正断层，呈近东西向，位于井田中深部，倾角 5970，落差 1050m，西部落差小，东部落差大，85-4、523 号孔穿过，1307 采面回风巷、溜子道、1309 采面溜子道等多处揭露，断层延展跨越整个

41、井田，延展长度 3200m，属查明断层。(14)F22：正断层，呈近东西走向，位于井田西区深部，南升北降向北倾斜，倾角 6070，落差 60140m，井田内延展长度 1500m，属控制差断层。(15)F30：正断层，位于井田西南角深部，呈西北东南向走向，南升北降，倾角 5055，落差 100130m，西翼下山采区 1306、1308 采面集中运输巷，西翼下山-450m 水平井下钻探工程揭露，526 号孔控制，在井田内延展长度 500m，属查明断层。(16)F矿-2：正断层，位于井田西北角浅部，北升南降，呈近东西走向，倾角 6070，落差 1030m，首采区试采工作面溜子道，接续上山采区集中回风

42、巷揭露，把西官庄下采区与试采工作面隔离开采，该断层在井田内延展长度 600m，属查明断层。除上述断层严重影响着井田及采区的划分外，还存在着一些次一级断层，制约着采区及回采工作面的正常布置，但这些次级断层比上述主要断层对正常开采的影响相对较小。金阳井田断层发育一览表表 3-3第四节第四节岩浆岩岩浆岩本区未见岩浆侵入。第四章第四章区域水文地质区域水文地质第一节第一节区域地形情况区域地形情况宁阳煤田位于宁阳断陷盆地的的北部，为一海拔+60+90m 的准平原，地形略有起伏，总的趋势为东北高、西南低。地表水系简单，除煤田西部洸河外，其它都是季节性小河，皆起源于东北部山区，这些河流雨季补给第四系。宁阳煤田

43、及邻区断裂发育，剥蚀作用剧烈。太古界片麻岩广泛出露于煤田北部；寒武系地层多呈零星孤山出露；奥陶系地层只在煤田东南部少有出露，且常被断层错动的支离破碎，奥灰水接受第四系水补给。金阳井田地形为第四系冲击平原，地势平坦，地面标高为+75+85m，地形变化趋势为东高西低，地形坡度平缓。主井井口标高为+80.5m，西风井井口标高为+78.85m，工业广场地面标高在+80m 左右。本区最洪水位记录为+66m。据井田内的西官庄、大夏庄调查，本井田内地面建筑物一般不受洪水威胁。井田内地表无水系，在井田北部有一季节性小河，发源于东部山区，自东向西流过，与第四系潜水有互补关系。但由于受第四系下组砂质粘土及残存厚度

44、较大的石盒子地层的阻隔，与井田内的煤系地层没有直接的补给关系。第二节第二节地下水系统情况地下水系统情况金阳井田位于宁阳煤田的中深部地段，目前矿井主采煤层为山西组第3 层煤，现矿井开采标高为-250-600m，直接充水含水层为第 3 层煤顶板砂岩含水层（裂隙水），砂岩裂隙水随采掘活动的推进消失，涌水量不计，对矿井开采没有影响。井田内其它主要含水层有第四系砂岩孔隙水、太原组三灰、十下灰、十四灰、奥灰岩溶水。由于侏罗系的红砂岩、石盒子组的杂色粘土岩平均厚度在 300m 以上，将第 3 层煤与第四系潜水隔开，形成第四系潜水的天然屏障，采掘活动所形成的陷落漏斗，只是局部改变了地下水的迳流环境，没有形成排

45、泄区，所以第四系潜水对 3 煤层的开采没有影响。灰岩含水层被煤系地层中的粉砂岩、粘土岩与煤层隔开，并且第四系潜水补给水源不足，不会对 3 煤层的开采造成威胁。另外本井田煤系地层埋藏较深，灰岩的发育程度较差，通过钻探证实没有发现一个钻孔有明显的漏水异常。以上各含水层补给区、迳流区、排泄区均不良，因此本井田开采上组煤第 3 层煤时，直接充水含水层以砂岩裂隙水为主，水文地质条件相对较简单。第五章第五章矿井水文地质矿井水文地质第一节第一节井田边界及其水力性质井田边界及其水力性质金阳煤矿井田西北部，F4号断层以西，以 F9号断层为界，以东因F9号断层产状发生改变，向南发生位移，现 F4号断层以东以拐点连

46、线为界。因山东海力集团石屯煤矿越界违法开采，造成原定以断层为界的边界煤柱被破坏，致使金阳井田在拐点连线南侧留设 50m 的边界防水煤柱。另外，在石屯煤矿-400m 探煤巷两侧留设 30m 的防水煤柱。但两矿仍需及时交换资料，确保矿井施工安全。井田西部以第九勘探线与山东华宁集团保安煤矿为界，在九线两侧两矿各留设30m 的井田边界防水煤柱。东部到宁阳煤田的最东端 F16号断层，南部以 F2-1断层为界。井田的东部、北部、南部均以断裂构造为界，这些断层落差都在100m 以上，个别达到 1200m（F16），并且在井田的内部伴生了次一级的断裂构造，之间相互切割，不同程度地影响了矿井的开拓布局。南部边界

47、断层 F2-1及北部 F9断层为北升南降，各自留设了 100 米的断层防水煤柱，对矿井的采矿活动没有影响。东部 F16号断层为西降东升，对盘直接抬到奥灰，地表均有出露，补给来源广，对 3 煤层的开采有一定的影响。因此本井田第四采区在设计、开拓延伸时要充分考虑这一因素，要按规定留足断层防水煤柱，在施工中严格执行边探边掘，以确保矿井施工安全。第二节第二节含水层含水层对煤矿生产有影响的主要含水层有:第四系砂层孔隙含水层、二叠系山西组 3 煤层顶板砂岩裂隙含水层、石炭系太原组第三、十下灰及奥陶系石灰岩含水层(如图 5-1)。上述含水层除煤系基底奥灰含水层外，其余各含水层皆以静水量为主，补给、径流、排泄

48、条件均属不良。一、各含水层的基本特征1、第四系砂岩层孔隙水全区有 14 层，厚度有 1.513.0m，在中、西部砂层可增厚至24.0m，其沉积规律自东向西逐渐增厚，层次增多。据民井抽水试验资料，单位涌水量 1.0611.86Ls.m，矿化度小于 0.5gL，为重碳酸钙钠型水，水位埋深为 1.005.00m，属含水丰富、补给面广的强含水层。2、山西组第 3 层煤顶板砂岩裂隙弱含水层山西组第3层煤顶板砂岩累计厚度约20m，以灰白中粗砂岩为主，其次为灰色细砂岩，为砂岩裂隙型承压含水层，单位涌水量为 0.074Ls.m，矿化度为 0.79gL，水质类型为 Hco3.Cl.so4-Na.Ca。该含水层为

49、第 3 层煤开采时的主要直接充水含水层，但通过井下采掘证实：在巷道掘中只出现少量的滴水，随掘进的推进，而自行消失，回采时则干燥无水，可不再视为含水层。3、第三层石灰岩弱含水层太原组三灰厚度在 1.954.55m，平均 3.5m，颜色浅灰或灰白色，致密、坚硬，顶底部泥质含量增高，浅部溶穴裂隙发育，富水性较好。深部裂隙被方解石充填或半充填，富水性差，属裂隙型承压含水层。单位涌水量为 0.0010.551Ls.m，矿化度为 0.78gL，水质类型为 Hco3.Cl.-Na.Ca。该含水层的富水性由浅到深逐渐减弱。在-350 西运大巷、一采区接续上山底部车场、三采区底部车场都已揭露三灰，颜色浅灰，平均

50、厚度在 3.4m，裂隙被方解石充填或半充填，无溶洞，干燥无水。三灰上距第 3 层煤平均间距在 37m，以煤层的开采没有影响。4、第十下灰岩含水层灰深灰色，质纯、致密、坚硬、厚度稳定，一般在 5m 左右，其下部或底部多为炭质或泥质条带状薄层石灰岩。浅部或构造带附近裂隙较发育，富水性较好。深部裂隙多被方解石充填，属溶洞型承压水，单位涌水量为 0.0371.061Ls.m，矿化度为 0.72gL，水质类型为 Hco3.Cl-NaCa。其富水性不均匀，煤田中部、西部富水性较强，东部富水性较弱。这与煤田西部第四系含砂层厚，含水丰富，对十下灰含水层的补给量较大有关。但是煤田东部在采掘之后，造成水头差的情况