上榆泉煤矿矿井水文地质调查
王向东
【摘 要】文章以上榆泉煤矿矿井为例，介绍了该矿的概况，并从地貌地质、地表水体、井泉、地面岩熔等方面进行了调查研究，最后提出了对防治水工作的可行性建议，有一定的指导意义。 【期刊名称】《科学之友：B版》 【年(卷),期】2011(000)011 【总页数】2
【关键词】煤矿；矿井；水文地质；调查
1 矿井概况
上榆泉煤矿是一座大型现代化矿井。矿井设计生产能力300万 t/年，矿区面积 29.783 2 km2，批准开采 9、10、11、12、13 号煤层，开采深度：700～980m。矿井采用平硐开拓，水平标高850 m，先开采9、10号煤层。矿井采用大巷盘区式布置，三条上山，设于10号煤层中。各工作面顺槽以及采、掘进中都配有排水设备，积水排至主、辅运上山，然后经排水沟自流出井。
2 水文地质调查
2.1 地貌地质调查
井田地处山西黄土高原西北部，黄河东岸，属典型的黄土高原地貌，黄土厚度大，但植被稀少，水土流失严重，地形切割剧烈，冲沟发育，多呈“V”字形，基岩仅在井田西部沟谷中有少量出露。井田范围内没有滑坡现象，雨季也未见有泥石流现象。
井田大部为上第三系和第四系黄土覆盖，西部沟谷中有二叠系上、下石盒子地
层出露。
上第三系上新统保德组（N2b）地层在井田沟谷中广泛出露，赋存厚度0～129.09 m，平均厚度为58.60 m，岩性主要为紫红色黏土、亚砂土、砂土、含砾石层。砾石主要为灰岩、硅质岩。
第四系上更新统马兰组（Q3m）及全新统地层大面积覆盖于各地层之上，厚度为0～76.00 m，平均厚度为38.02 m，岩性主要为浅黄色黏土、亚砂土、砂土，垂直节理发育，直立性好，常形成各种微地貌景观，与下伏地层呈角度不整合接触。
井田总体为一走向北东，向北西倾伏的单斜构造。井田内地层产状平缓，倾角一般为2～8°。断裂构造不发育，未发现陷落柱，井田构造简单，对矿井开采影响不大。 2.2 地表水体调查
黄河作为区域侵蚀基准面，控制着区域水文地质条件的形成，黄河历年最高水位851 m；最低水位844.38 m，河床坡降为万分之七，流经阳面村的历年最高水位为843.52 m。井田内沟谷平时基本干枯无水，只有雨季时才有洪水排泄，自东而西流入黄河，属黄河流域。
井田内没有常年性水流，地表切割严重，沟谷发育，雨季水流来去迅速，不利于地下水的补给。原鹿固水库、石仁村水库、曲峪水库均已干枯，形成坝淤地，库底均已种地，但雨季仍有洪水沿沟侧下泄。开采前要对库区调查，并应注意开采塌陷裂隙，要及时充填，以防洪水溃入井下造成危害。 2.3 井泉调查
近年来，由于矿井的开采导致地表塌陷，井田内沟谷中已无泉水出露。井田范
围内当地村民饮用水取自白家焉水井，水井为取自奥灰岩溶水深井。 2.4 采空区及古井老窑调查 2.4.1 本矿采空区
本矿井现开采9、10号煤层，井田南部9号煤层已形成17 590 m2面积的采空区，井田北部10号煤层已形成20 000 m2面积的采空区。经调查，9号煤层采空区有1处积水，10号煤层采空区有1处积水。
对于采空区积水，根据《煤矿安全手册》第五篇矿井防治水的采空区积水公式进行估算：
式中：Q 静：预测采空区积水量，m3；
M：煤层采厚，m[m=（h0+hj）/2）h0-积水零边界线标高，hj：积水最深边界线标高；
F：采空区水平投影积水面积，m2；K1：采空区积水系数（0.30）。 2.4.2 垮落带和导水裂隙带高度
煤层上覆岩层主要为砂质泥岩、泥岩、砂岩组成，为中硬岩性，使用《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中公式计算垮落带和导水裂隙带高度。
（1）垮落带高度使用公式
9号煤层厚度0.00～6.95 m，形成的垮落带高度为0.00～15.65 m； 10上号煤层厚度0.91～5.00 m，形成的垮落带高度为6.11～13.96 m； 10号煤层厚度1.68～14.73 m，形成的垮落带高度为8.45～18.89 m； 10下号煤层厚度0.96～6.30 m，形成的垮落带高度为6.28～15.16 m； （2）最大导水裂隙带高度使用公式
上榆泉煤矿矿井水文地质调查
