下山峁煤矿闭坑报告山西柳林下山峁煤业有限公司二〇一一年八月第一章 地质、水文、储量情况一、自然情况1、地形、地貌井田地处黄河中游东岸，吕梁山西侧的中低山区，地貌类型以侵蚀的黄土梁、塬、峁为主，其次为黄土沟谷地貌中的冲沟矿区内地形地势起伏 ，最高点位于井田西南部山头，标高1031m；最低点位于井田北部边界处沟谷，标高为840m，相对最大高差191m，属中低山区地形2、水文井田范围内无常年性的河流，仅在雨季有洪水，经各大沟谷向西汇入黄河3、气象井田位于吕梁山区，属暖温带大陆性半干旱 气候，冬寒夏热，春季多风，秋季凉爽，年平均气温12.5℃，一月份最冷，气温-0℃，极端最低气温-20.6℃（1984、12、24），7月份最热，气温22.3℃，极端最高气温38.1℃（1985、7、18）年平均降水量为464.2mm，最大年降水量577.7mm，最小年降水量374.4mm，且雨季多集中在7、8、9三个月，平均年蒸发量1711mm，为平均年降水量的4倍左右年主导风向为西风和东南风，冬季常见西风、西北风，夏季多为东南风，霜冻期为每年10月底至翌年3月份，最大冻土深度0.91m，年平均无霜期150天左右。
4、地震本区地处吕梁地隆区，喜玛拉雅期以来，区域地震活动较弱，在历史上未发生过5级以上的地震，根据记载只受邻区地震影响如1829年4月离石（北纬37.5°，东经111.2°）发生的5.25级地震和1891年4月17日孝义、介休（北纬37.1°，东经111.9°）发生的5.75级地震时区内有感觉，表现为房响尘土落依据GB18306-2001《中国地震动参数区划图》，柳林县地震动峰值加速度为0.05g，对应地震基本烈度为Ⅵ度二、矿井基本概况我矿位于柳林县王家沟乡下山峁村，行政区划属柳林县王家沟乡管辖，其地理坐标：东径110°52′15″-110°53′30″，北纬37°36′59″-37°37′31″井田位于柳林县县城北30.0km处，矿区距柳林-结绳焉公路3公里交通较为便利我矿始建于1985年，1989年投产本次兼并重组后批准为过渡期生产矿井山西柳林下山峁煤业有限公司原批准生产能力为6万吨/a，根据吕梁市煤炭工业局2004年3月以吕行煤行字[2004]99号文关于柳林县下山峁煤矿调整生产系统对矿井由6万t/a提升到15万t/a，提升后生产能力核定为15t/a该矿自2008年采煤机械化升级改造，经过一年的努力，矿井各个生产环节均已达到39万吨/a的生产能力。
三、矿井范围和相邻矿井关系我矿东邻大庄煤矿，南邻任家山煤矿，北为新民二矿详见四邻关系图1-2-11、大庄煤矿该矿位于本井田东部，井田面积4.8588km2，可采煤层3层，4、8、9号煤层，4号煤层已采空，现开采8号煤层，采用竖井开拓，采煤方法走向长壁式，采煤工艺为综合机械化采煤工艺，双滚筒绞车提升井下涌水量不大，为低瓦斯矿井2、任家山煤矿该矿始建于1992年，1999年投产，为村办煤矿，该矿位于本井田南部，现开采4号煤层，生产能力为9万t/a，采用竖井开拓，采煤方法为长壁式，高档普采，一次性采全高，单滚筒绞车提升，机械抽出式通风，顶板管理方法为全部垮落法，回采工作面为金属摩擦支柱配铰接顶梁支护，矿井涌水量为60m3—80m3/d，瓦斯相对涌出量3.33m3/t，绝对涌出量为0.36m3/min，属低瓦斯矿井3、新民二矿该矿始建于1949年，1956年正式投产，为国有煤矿，该矿位于本井田北部，批采4、5、8、9号煤层，井田面积0.8km2，生产能力为21万t/a采用立井开拓，分两个水平开采，采煤方法为单体液压支柱一次采全高长壁采煤法，并列抽出式通风，矿井涌水量为20m3—40m3/d4、碛口井田未开采。
四、水文地质1、区域水文地质概况区域范围西边界北部以黄河为界，南部以地表出露刘家沟组和石千峰组（含煤地层埋藏深，地下水循环变弱区）的军渡-武家庄为自然边界；东部以奥陶系灰岩出露处为界；北起候台镇-高家山一线；南到刘家圪垛-邢家岭受区域构造控制，全区整体呈单斜构造形态，地层总体呈近南向展布，倾向西，倾角6-13°区域地层由东向西依次出露奥陶系、石炭系、二迭系和三迭系区内大部分被上第三系上新统和第四系中、上更新统、全新统地层所覆盖区域地貌可分为：剥蚀构造中山、剥蚀构造黄土丘陵和侵蚀堆积的河流谷地三种地貌形态区域内常年性河流有西边的黄河以及属于黄河流域的湫水河和三川河三川河由东向西穿越区域中部，汇入黄河，年平均径流量2.88亿立方米1)含水岩组的划分及水文地质特征含水岩组的划分是以地下水、含水介质及其赋存特征和水动力条件来划分的①、碳酸盐类岩溶裂隙含水岩组区域内主要指奥陶秒石灰岩地层地表出露主要在柳林城东青龙城附近，另外沿区域东边界一线有零星出露，出露厚度约60m含水层岩性为石灰岩、豹皮灰岩、白云岩和泥灰岩各种岩性富水性不一岩溶裂隙主要发育在马家沟组顶部的大麦一灰岩中，以溶洞、溶孔为主，溶洞直径10-20cm，溶孔直径为1-5m。
峰峰组地层岩溶发育相对较弱，特别是石膏层富水性最差在水平方向上，受区域构造控制，补给区富水性一般较差，迳流区逐表加强，排泄区富水性最强，相应地单位涌水量变化在0.694-12.55L/s.m之间据柳林县焦化厂水井（焦-1孔）资料：孔深400.0m，揭露奥陶系灰岩150.29m，水头高出地面20m，水位标高792m，水头降低16.0m时，涌水量1920m3/d（口径219mm），单位涌水量1.36L/s.m，水质类型为HCO3-SO4-Ca.Na型，矿化度0.532g/L②、碎屑岩类裂隙含水岩组a、石炭系上统太原组碎屑岩类夹碳酸盐类裂隙岩溶含水亚组含水层由3-5层石灰岩组成，单层厚度1-8m，其富水性受构造补给条件制约，变化较大，水平方向上富水性具不均一性，位于断裂带附近或基岩面埋藏较浅时裂隙岩溶发育，富水性较好单位涌水量0.14-0.792L/s.m，水质属SO4.HCO3-Na.Mg.Ca型b、二迭系下统山西组砂岩裂隙含水亚组含水层由粗粒砂岩组成，厚度变化不大，裂隙发育差，富水性弱，单位涌水量0.00039-0.485L/s.m，水质属SO4.HCO3-Na.Mg.Ca型，矿化度0.77g/L。
c、二迭系下统下石盒子组、上统上石盒子组和石千峰组及三迭系下统刘家沟组砂岩裂隙含水亚组这几组均为非煤系地层，含中层以中粗粒砂岩为主，富水性受构造、埋深、补给条件影响而有所差别断裂带和风化裂隙发育的地带，富水性较强浅部裂隙水一般以泉的形式溢出地表，泉流量一般为0.1-1.0L/s③、松散岩类孔隙含水岩组a、上第三系上新统孔隙含水亚组含水层主要为其底部的半胶结状砾石层，厚度不稳定，沟谷中多见有小泉水出露，泉流量一般为0.001-0.1L/s.m，富水性弱b、第四系中上更新统及全新统孔隙含水亚组中上更新统含水层为黄土中的砂砾石层，其连续性差且分布于梁峁高地，补给条件不好，多为上层滞水，富水性极弱，甚至为透水不含水层全新统含水层主要分布于区域内湫水河、三川河的河漫滩及较大沟谷中，含水层为砂卵砾石层，主要受常年性河流的补给，富水性弱强，富水地段可作为较好的生活用水水源地2)地下水的补径排条件①、碳酸盐岩类岩溶裂隙水区域奥陶系岩溶水属柳林泉域，奥灰岩在出露区接受大气降水和河流水补给后，从北、东、南三个方向向柳林泉汇集、排泄，区内人工开采量不大柳林泉位于柳林城东青龙城附近，属侵蚀阻溢泉水，中奥陶系中统马家沟组灰岩是其主要含水岩组，该泉以泉群的形式排泄，出露标高为790-801m，泉群流量为3.6m3/s，泉水温度15-20℃，水质类型较复杂，以HCO3-Ca.Na型为主，矿化度0.3-1.3g/L。
②、碎屑岩类裂隙水主要在裸露区接受大气降水和河流（包括季节性河流）水的补给，其浅层水受地形和地层产状控制，大部分以侵蚀下降泉的形式排出地表，其特点是迳流途径短，无统一水位深部承压水主要受地质构造控制，裸露区接受补给后沿层倾向向西南方向迳流，达到一定深度后，地下水迳流变缓，甚至停滞各含水层间水力联系较弱，主要排泄途径是生产矿井的矿坑排水③、松散岩类孔隙水松散岩类孔隙水主要接受大气降水补给，全新统含水层接受河流水补给为主，迳流途径较短，一般在沟谷在形成小泉水，与地表水关系密切，互为补排关系，另外，人工开采也是其主要排泄途径之一2、矿井充水条件(1)水文地质概况井田为第四系中、上更新统及第三系上新统地层所覆盖井田内主要含水层之补给来源主要为大气降水，其特点是受气候变化及地理环境影响很大，在雨季，当大掘降水渗入地下而成地下径流后，往往顺岩层倾斜方向流动，在被切割的地方多以泉的形式出露，其余即潜向地层深部矿区无常年性河流，沟各中多为季节性洪流，向西排出井田外，最后注入黄河2)井田内主要含水层井田内主要含水层为奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层、太原组灰岩岩溶裂隙含水层和石炭系、二叠系的砂岩裂隙含水、上第三系和第四系松散岩类孔隙含水层。
现分述如下：①、奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层本组为煤系地层之斟底，岩性为海相厚层状石灰岩，主要成分为碳酸钙该地层在井田内未出露，据该矿提供的矿井水文地质图，井田内奥灰水水位标高为800.0－800.2m②、石炭系上统太原组灰岩岩溶裂隙含水层井田内未出露，含水层由3层灰岩组成，平均总厚度为21.69m左右，灰岩厚度较大，深洞裂隙发育，富水性差据邻区抽水试验资料，单位涌水量为0.409L/s.m，渗透系数为2.110m/d，水位标高816.74m，水质类型为HCO3·SO4－Na.Mg.Ca型③、二叠系碎屑岩类裂隙含水层该含水层为中粗粒砂岩，其裂隙不发育，富田性弱④、上第三系、系四系松散岩类孔隙含水层第四系中上更新统广泛出露于井田内，其含水层主要为黄土底部砾石层和上第三系底部的砾石层，其富水性随季节变化大，主要接受大气降水补给3)井田地下水的补、径、排条件井田奥陶系石灰岩水属区域岩溶水的径流区，岩溶水流经井田向西北方向排向柳林泉石炭系含水层在井田内为补给区，该含水层接受大气接受补给后，顺岩层倾向向西南方向运移，矿坑排水是其主要排泄途径第四系及上第三系孔隙含水层，主要接受大气降水的补给，迳流途径短，人工开采及矿坑排水是其主要排泄途径。
4)井田主要隔水层①、本溪组隔水层本溪组底部为一套岩性以泥岩、铁铝质粘土岩、泥质胶结的砾岩为主的地层，夹有砂岩和薄层灰岩，区域内稳定连续，是太原组与下伏奥陶灰岩之间的主要隔水层，隔水性能好②、山西组隔水层山西组中含有十余米以泥岩和砂质泥岩为主的地层，层位稳定而连续，加之山西组的富火性弱，是山西组与太原组之间的较好的隔水层5)构造对井田水文地质条件影响本区构造受区域构造的控制，呈一较平缓的单斜构造，倾向NW，倾角3－14°，未发现大断层的存在，因此，构造对井田水文地质条件影响较小6)水文地质类型我矿批准开采4号、5号煤层，均属山西组，5号煤层相距4号煤层2.20－5.88m，其直接充水含水层为山西组砂岩裂隙含水层，据下山峁煤矿提供资料，预计矿井正常涌水量为20m3/h，最大涌水量30m3/h，涌水量不大，但考虑到位于4、5号煤层之下的间接充水含水层有石炭系太原组灰岩裂隙含水层和奥陶系灰岩碉溶裂隙含水层，奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层水位标高为800.00m左右，高于4、5号煤层底板标高，根据奥灰水系数计算公式：PTs＝-------M-Cp式中：Ts－突水系数（MPa/m）；P－煤层隔水层底板的承受静水压力（MPa）；M－底板隔水层系。