0-一、工作目的及任务高平市北诗镇东山煤矿系北诗镇镇办煤矿，该矿始建于 1989 年，1990年正式投产，设计年生产能力为 3 万吨/年，实际生产能力为 2.5 万吨/ 年，主采 3 号煤为进一步查明矿区地质和水文地质条件，二 OO 四年十二月高平市北诗镇东山煤矿委托山西省地质矿产勘查开发局二一二地质队为其编制高平市北诗镇东山煤矿矿井地质和水文地质图根据《矿区水文地质工程地质勘探规范》及甲方要求，本次工作的主要任务是：对井田内及周边的井、泉等进行详细调查，对煤矿矿坑涌水量进行调查访问，查明井田地质和水文地质条件，最终编制高平市北诗镇东山煤矿矿井地质和水文地质图及其煤矿水文地质图说明书二、井田位置及交通高平市北诗镇东山煤矿位于高平市东约 13km 处北诗镇秦家庄北，该矿南接山岭山矿，北东接百花山矿，其地理坐标为东经 113°03′53″~113°04′31″；北纬 35°46′14″~35°46′57″据 1991 年山西省煤炭资源管理委员会、山西省地质矿产局颁发的采矿许可证字【1991】N41221，批准开采 3 号煤层，井田面积为 0.94km2，井田范围由以下来 7 个拐点坐标连线圈定（6°带）：点号 X 坐标 Y 坐标1 3963450.00 19687260.002 3962650.00 19687670.003 3962250.00 19687670.004 3962250.00 19687400.005 3962150.00 19687400.006 3962150.00 19686900.007 3963450.00 19686700.00该煤矿主井为斜井，风井为立井，其井口坐标分别为： X 坐标 Y 坐标 主井 3962388.268 19687312.931 风井 3962590.720 19687378.018 井田交通较为便利，有简易公路向北约 5km 与曲辉路相接。
三、工作概况-1-本次工作自 2004 年 12 月 5~7 日开始进行资料收集和野外调查，随后转入室内资料整理、图件编制及说明书编写，12 月 10 日完成最终成果矿井地质和水文地质填图比例尺为 1:2000，地形图由甲方提供，填图内容包括：地层划分与分布，地表洪水位线、民井、泉水等调查共划分出 Q、P 2s 和P1x 三个填图单元，完成填图面积 1.50Km2，其中井田内填图面积 0.94km2；调查生产矿井 1 个，主要调查其位置、标高、涌（出）水量等最终成图工作由山西省地质矿产勘查开发局二一二地质队计算机成图中心完成四、井田地质（一）、地形地貌井田地貌类型为低山丘陵区，地势呈东北部高西南低之势，相对高差259m，沟谷发育二）、地层及构造1、地层井田东北部山上出露有二叠系上统上石盒子组、二叠系下统下石盒子组地层，其余均被第四系松散层所覆盖，结合地表及区域资料，井田内地层由老至新简述如下：⑴、奥陶系中统峰峰组（O 2f）本组为一套浅海相化学碳酸盐沉积地层，其岩性为灰——深灰中厚层状石灰岩夹泥质灰岩、角砾状泥灰岩组成，为煤系地层之基底，井田内未出露⑵、石炭系中统本溪组（C 2b）主要为一套海陆交互相沉积的铁铝岩段，岩性为灰色砂质泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、铝土质泥岩组成，厚约 10.0m，具鲕状结构，有滑感，底部常富集成窝子状“山西式铁矿”层，与下伏地层峰峰组呈平行不整合接触，本井田未出露。
⑶、石炭系上统太原组（C 3t）为本区内主要的含煤地层之一，为一套海陆交互相含煤沉积，厚84.2m，主要由砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层及石灰岩组成该组发育 4~8 层石灰岩，以 K2、K 3、K 5、K 6 较稳定，含煤 6~8 层，自上而下编号为 5~15 号，可采煤层为 15 号，9 号为局部可采煤层底部以 K1 砂岩与下伏本溪组呈整合接触2-根据沉积旋回及岩性组合，自下而上可分为三个岩性段：一段（C 3t1）：（K 1 砂岩底——K 2 灰岩底）主要由深灰色——灰黑色泥岩、粉砂岩、砂岩及煤组成，厚 12.01m，上部 15 号煤为稳定可采煤层二段（C 3t2）（K 2 灰岩底——K 4 灰岩顶）主要由砂岩、泥岩、煤层及石灰岩组成，厚 32.00m，含不可采煤层 11、12、13 号三段（C 3t3）（K 4 灰岩顶——K 7 砂岩底）主要由砂岩、粉砂岩、泥岩、煤层和石灰岩组成，厚 40.0m，煤层有 5、 8、9 号，其中 9 号煤层为局部可采煤层，其余均不可采本组地层井田内未出露⑷、二叠系下统山西组（P 1s）是矿区主要含煤地层之一，主要由黄色砂岩、黄灰色砂质泥岩、灰色泥岩及煤层组成，上部为灰色、灰黄色砂质泥岩及砂岩互层，局部夹有二层不可采煤层，中部为黄灰色砂岩，砂质泥岩及 3 号可采煤层，下部为灰色砂质泥岩，有时变为黄灰色细砂岩夹黄铁矿层及灰黑色泥岩。
本组厚度23.1~70.0m，平均厚度 44.95m，底界以 K7 砂岩及下伏太原组呈整合接触井田内未出露⑸、二叠系下统下石盒子组（P 1x）岩性主要为砂岩、泥岩、砂质页岩组成，底部为浅灰色中细粒长石石英砂岩，分选差，泥质胶结，中部以灰绿色，黄绿色砂岩为主，间夹砂质泥岩，顶部为灰色、灰紫色及杂色铝土质泥岩，具铁锰质鲕新诗结构，即“桃花泥岩”，层位稳定，特征明显，为一良好标志层本组平均厚度 61.05m 左右，底界以 K8 砂岩与下伏山西组呈整合接触在井田东部零星出露⑹、二叠系上统上石盒子组（P 2s）主要岩性为杏黄色、黄绿色砂质泥岩及黄色泥岩互层，其中夹不稳定的黄绿色砂岩，页理发育底界以 K9 砂岩与下伏下石盒子组呈整合接触，本组地层在井田东部出露，井田出露厚度约 50m，⑺、第四系（Q）为松散覆盖层，不整合于基岩之上，厚 0~20.0m，主要为浅红色粘土、灰黄色亚砂土夹砂砾石层组成在井田西南大面积出露2、构造井田位于太行山块隆西缘，晋获褶断带东侧，总构造线方向为北东，受区域构造影响本井田内发育一向斜，南偏东向，其轴部从井田东北部通过，该井田主要位于向斜西翼，两翼岩层产状较缓，倾角为 4~5°。
五、水文地质条件-3-（一）、 水文地质概况本区属黄河流域丹河水系，井田地貌类型为低山丘陵区，地势呈东北部高西南低之势，相对高差 259m，沟谷发育基岩沿东部山梁出露，沟谷及低洼平缓地带均为第四系松散沉积物，这有利于地表水在沟谷中自然排泄井田内无常年性流水，无水井，也无泉水出露，地下水主要靠大气降水的入渗补给，受季节性影响较大二）、井田内主要的含水层1、第四系松散岩类孔隙含水岩组含水层岩性主要为灰黄色亚砂土夹砂砾石层，在山坡地带大部分为透水不含水层，在沟谷附近富水性较好本含水岩组水位埋深浅，大气降水为其主要的补给来源2、二叠系上统上石盒子组、二叠系下统下石盒子组及山西组砂岩裂隙含水岩组主要含水层为基岩风化带裂隙含水层，风化带厚度受地形起伏及岩性的影响变化较大基岩仅在矿区东部沿山梁出露，主要接受大气降水补给和含水层之间的垂向渗透补给以及同一含水层沿地层倾向的横向补给，以泉点形式或向 3 号煤矿坑排泄地下水的埋藏条件在长期开采 3 号煤疏排矿坑水的影响下，主要以潜水形式赋存，地下水动态随季节变化较大，其富水性主要决定于风化裂隙的发育程度本含水岩组富水性差异性较大，大气降水为其主要的补给来源。
据调查生产矿井资料，风化带涌水量为小于 1m3/d，矿坑涌水量为 10~20m3/d，季节性变化明显，主要水源为侧向补给，煤层水流方向为西南方向3、石炭系太原组砂岩及灰岩裂隙水含水岩组该含水岩组埋藏较浅，含水层以 K2、K 3、K 4、K 5 等几层灰岩为主，呈层分布且被泥岩隔水层分隔，相互之间水力联系较弱，各含水岩组富水性受岩石完整程度、岩溶裂隙发育程度及其补给条件等因素影响较大，故不同地层富水性相差较大含水层一般接受上部含水层及 3 号煤矿坑水的越流渗透补给4、中奥陶统灰岩岩溶含水岩组该含水层埋藏深度较大，主要含水岩性为厚层灰岩和泥灰岩，岩溶裂隙发育，富水性较强据邻近地区资料，本区岩溶地下水位标高 599.5~642m低于 3 号煤层底板标高（底板标高为 979~981.59m），岩溶地下水尚不具备向 3 号煤层底板充水的可能性4-（三）、井田内主要隔水层1、本溪组及太原组底部泥岩、铝土质泥岩隔水层位于 3 号煤层之下，平均厚度约 10.0m ，在正常情况下阻隔或减弱了 3号煤与奥灰水之间的水力联系2、石炭系、二叠系泥岩、砂质泥岩隔水层该隔水层分布于各灰岩、砂岩含水层之间，其单层厚度差别较大，埋藏较深时在含水层之间起到较好的隔水作用，但在煤层开采后形成的导水裂隙带内的泥岩减弱或失去隔水性能。
四）、井田水文地质类型井田内主采煤层为 3 号煤层，一般是以顶板砂岩为直接充水含水层的裂隙充水矿体，其含水层富水性弱据本次调查资料：主井巷道 130m 处雨季有渗水，风化带砂岩裂隙渗水量小于 1m3/d；风井巷道 50m 处雨季有渗水，但水量不大；采掘工作面顶板干燥，底板有渗水，顶板有的地方潮湿，有的地方干燥据本次调查资料：矿坑涌水量为 10~20m3/d据邻近地区资料，本区岩溶地下水位标高在 599.5~642m 之间，远远低于 3 号煤层底板标高（底板标高为 979~981.59m），在没有其它导水构造沟通的情况下，岩溶地下水不具备向 3 号煤层底板充水的条件但随着采空区的增大，采空区范围将逐渐增大，采空区积水将成为矿井生产的隐患，故应注意对采空区积水的探明及疏通，避免突水事故的发生，总的来说，3 号煤层矿床水文地质条件简单五）、矿坑充水因素分析东山煤矿的主采煤层 3 号煤层的直接充水含水层为其顶板砂岩，富水性弱，水文地质条件简单据本次调查资料：主井和风井一般没有渗水，只是在雨季，局部有渗水，但水量较小；采掘工作面干燥，底板有渗水，顶板一般干燥，局部潮湿，总体上其涌水量都不大，对 3 号煤层充水是微不足道的。
但在煤层开采后，由于采空区周围的岩石应力集中、释放而产生的导水裂隙有可能沟通上部几层砂岩，并导致 3 号煤层顶板以上地层中形成冒落裂隙带，其冒落裂隙带高度按《矿区水文地质工程地质勘探规范》中提供的“冒落带、-5-导水裂隙带最大高度经验公式”进行估算：3 号煤层埋深 8.32~10.46，平均厚度为 5.0m，经计算采空冒落裂隙带最大高度为 75.5m因此采空区冒落裂隙带将导通 3 号煤层以上各含水层之间的水力联系，采空区积水、风化带裂隙水、第四系松散层孔隙水均有可能被沟通并与 3 号煤层采掘巷道发生水力联系，对 3 号煤的安全开采产生不利影响因此 3 号煤层矿坑充水主要来源为局部采空区地段及古采空区地段的 3 号煤层以上各含水层，同时在该两个地段雨季大气降水也是 3 号煤层矿坑充水主要来源之一另外奥灰水水位标高远低于 3 号煤层底板标高，不具备向 3 号煤层充水的条件综合起来，对矿坑充水的因素有以下 5 点：1、大气降水对矿坑充水的影响大气降水通过不同成因的基岩裂隙及松散沉积物孔隙在裂隙沟通的情况下进入矿坑，成为矿坑充水的间接但重要的补给来源矿坑涌水量受降水的季节变化影响，具有明显的动态变化特征。
2、老窑采空区积水对矿坑充水的影响随着井田范围内采空区面积加大，。