柠条塔矿井水文地质特征研究

摘要

柠条塔煤矿位于陕西省榆林市神木县西北部，距神木县城约30km。矿井于2005年开始建设，2009年开始试生产。矿井北翼已回采1-2、2-2煤多个工作面，矿井南翼首采的2-2煤S1210工作面因2011年5月发生突水导致停产，迫使南翼生产区域移到北部。
　　本文通过对柠条塔矿井大量地质勘查和生产期间获取资料的分析和研究，认为本区地下水的径流循环条件好，地下水总体流向为由西向东北、东及东南方向；井田地质构造为一向西倾斜的单斜，无断层发育；本矿井的充水水源多，地下水联通条件好。大气降水是地表水及地下水的主要补给源；地表水体有庙沟、考考乌素沟、肯铁岭河和芦草沟及部分季节性沟流，地表水体和含水层水通过岩石裂隙存在直接的补排关系，在沟谷区可通过采动裂隙进入矿井；矿井充水含水层有煤层上覆砂岩和松散层含水层。直罗组风化基岩裂隙承压含水层和延安组砂岩承压含水层是矿井充水主要水源，尤其在矿井南翼，成为开采2-2煤的直接充水含水层；沿考考乌素沟两侧分布的小煤窑在2-2和3-1煤层中留下采空区，采空区积水对矿井生产造成一定影响；在井田东部进行采掘活动时还将受到烧变岩水的影响。矿井主要充水通道为采矿形成的冒裂带，在井田中部原计划露天开采的区域存在较多未封闭钻孔，这些钻孔也成为矿井充水通道。
　　矿井地貌类型南北翼差异性明显，北翼主要为黄土丘陵沟壑区，大气降水入渗率小，南翼主要为风沙覆盖区，利于大气降水入渗；北翼矿井水文地质条件相对简单，涌水量一般在200m3/h左右；南翼水文地质条件复杂，含水层补给及富水性较好，涌水量一般在400m3/h左右。
　　南翼S1210工作面推采至距切眼61m处时，发生了水量最大达1157.0m3/h的突水。突水原因是初次来压后顶板冒落、导水裂隙带沟通了上部风化基岩裂隙承压含水层等水源；本文利用Visual Modflow和“大井法”对S1210工作面涌水量进行了分段模拟预算，建议在S1210工作面向北1700m处重开切眼，预计S1210工作面1700~6000m段正常涌水量为862m3/h，最大涌水量为1293m3/h；针对矿井实际，本文提出了避开大水区域、先在水文地质条件相对简单的南翼北部进行生产的建议。

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1.绪论

1.1背景和研究意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容与技术路线

2.研究区概况

2.1矿井位置、范围及建设和生产情况

2.3自然地理

2.4矿井地质

2.5含煤地层

3.矿井水文地质条件

3.1区域水文地质

3.2矿井水文地质

3.3矿井充水状况

4. 矿井充水因素分析

4.1疏放水实验

4.2矿井充水条件

4.3水文地质特征

4.4 S1210工作面突水原因分析

5.矿井涌水量预测计算及矿井防治水建议

5.1数值模拟与涌水量计算

5.2 解析法水量计算

5.3 小结

5.4 矿井防治水建议

6. 结 论

致谢

参考文献