红柳林井田水文地质条件分析及防治水对策

红柳林井田水文地质条件分析及防治水对策

雷俊华

陕煤集团神木红柳林矿业有限公司陕西神木719300

0引言

红柳林井田地处神府侏罗纪煤田南区，煤层稳定，埋藏浅，开采条件简单，为国家优质动力煤基地。煤层均赋存于侏罗统延安组，主要可采者5层，煤种牌号均为长焰煤和不粘煤，基本上均属特低灰、特低硫的煤，发热量为28MJ/KG左右。地表地貌一般为平缓的沙丘地貌，局部为梁峁冲沟地形，覆盖于地表的厚层冲积沙或萨拉乌苏组地层接受大气降雨后向深部地层越层补给为本地区主要的水源。延安组地层与上覆保德组地层为平行不整合接触，经过漫长的风化剥蚀形成较厚的风化层，延安组上部的风化层呈颗粒状堆积，孔隙发育，具有良好的充水条件，当煤层上覆基岩地层较薄时可能造成煤层上覆地层冒落并伴随着发生透水事故，对煤矿生产安全存在较大的安全隐患。因此，对该地区水文地质条件进行分析并研究适合本地区的防治水方案并对受水威胁程度进行分级，为预防采掘过程中发生冒顶事故和透水事故具有重要意义。

1、矿井水文地质条件

1.1、含水层

第四系松散层孔隙、潜水含水层（Q4eoL+Q3S）

广泛分布于井田地表，岩性为粉沙-中沙，厚度0~24m，一般厚度9.58m，透水性好，沙丘滩地不含水或含水微弱。北一盘区因地表切割强烈，该含水层富水性弱。

中更新统离石组黄土孔隙裂隙潜水含水层（Q2L）

以亚粘土、亚沙土为主，呈互层状，含分散状钙质结核，孔隙度大，结构疏散，节理发育，厚度12.65-42.85m，平均厚度28.4m，富水性极弱，本区属弱富水的透水层。

侏罗系中统延安组基岩裂隙承压含水层（4-2煤上覆基岩段）

岩性为灰色、灰黄色、灰绿色中-细粒砂岩、泥岩，局部夹粉砂岩、砂质泥岩，上部风化强烈，局部煤层顶板岩石已完全风化，裂隙发育，具有良好的透水性及储水条件。厚度9.04-43.27m，平均厚度26.8m，风化带厚度9.04-32.98m，平均厚度21.7m，单位涌水量0.0009-4.339L/m·s，富水性不均。

1.2、隔水层

新近系上统保德组粘土隔水层（N2b）

以棕红色粘土为主，结构致密、坚硬，根据钻孔揭露情况，所有钻孔基岩风化带至少均覆盖有离石组红土和保德组黄土，红土厚度为36.80~71.83m，黄土厚度为12.65~42.85m，红土和黄土厚度累计为69.44m（HS-4）~97.5m（HS-6）。

1.3、地下水补径条件分析

（1）第四系松散层孔隙水

沙层潜水以接受大气降水直接补给为主，凝结水补给微弱。该含水层的地下水流向受粘土隔水层顶面形态控制，由高处向低处径流，最终以下降泉的形式排泄于沟谷或低洼处，在垂向上通过蒸发作用排泄。在土层缺失区沙层水下渗补给下部风化基岩裂隙水。

针对受水威胁区域和危险区域，受风化深度影响巷道掘进期间可能直接导通相对含水层而造成透水事故，需要在巷道掘进至附近时实施超前探放水作业，确认无危险后方可安全掘进。（见图8）

结语：

通过对红柳林井田水文地质条件分析，结合本矿井及周边煤矿大小透水事故研究侏罗纪煤田矿井主要充水因素和充水特征，发生透水的条件和导水通道的形成机制，因地制宜采取合理有效的防范措施，从源头控制水灾风险和顶板冒落风险，对提高煤矿安全管理水平能起到关键的作用。在采取上述方法对红柳林井田内富水区域和受水威胁区域进行细分后，矿井目前已完成4个工作面的回采，掘进进尺5万3千余米，未发生透水事故。