摘要：依据中宝一号井田以往地质勘查成果资料，对井田水文地质条件和充水因素进行分析，认为中宝一号井田直接充水水源为侏罗系中统延安组煤层及其顶板砂岩含水层及直罗组砂岩裂隙含水层。

关键词：矿井水文地质；含水层；隔水层；充水因素

1 井田概况

工作区位于陕西省宝鸡市凤翔区东北部、麟游县西南部的接壤部位，东西长约3.06～10.99km，南北宽7.40～9.32km，面积60.29km2。工作区为掩盖式含煤区，构造相对简单，褶曲及断层不发育，地层产状较为平缓，构造面貌呈向北缓倾斜的单斜形态，总体走向NE～NEE向，倾向NW向。工作区内含煤地层为侏罗系中统延安组，可采煤层2层，2煤层为大部可采煤层，2-3煤层为局部可采煤层。

2 水文地质条件

依据含（隔）水层富水性，将本区含（隔）水层组划分如下：

2.1 含水层及其水文地质特征

2.1.1 第四系更新统黄土孔隙～裂隙潜水含水层

工作区内分布十分广泛，谷地山坡均可见。厚度因地而异，残塬区厚度可达139.65m。成分主要为砂土、砂质粘土含钙质结核。沟谷地带多有泉点出露，流量0.0003～0.60L/s，富水性弱。

2.1.2 新近系上新统底部砂砾石孔隙含水层

在新近系上新统保德组分布工作区的局部地段，零星出露于深切沟谷中，厚度一般3～5m，该砂砾石层富水性弱。

2.1.3 白垩系下统洛河组砂砾岩孔隙～裂隙含水层

工作区分布最为广泛，主要沿着四郎沟和曹家河等沟谷出露。洛河组厚度变化较大，钻孔揭露厚度109.95m～575.10m。岩性主要以砂砾岩为主。据抽水试验资料，单位涌水量0.000893～0.002580，属弱富水性含水层。

2.1.4白垩系下统宜君组砾岩裂隙含水层

主要出露于工作区南部下西沟、袁家河和宝儿梁沟等沟谷的下游，平均厚度47.6m。岩性以紫红色巨厚层状～块状巨砾岩、粗砾岩和细砾岩为主。根据邻区钻孔抽水试验成果，单位涌水量0.0088 L/s∙m，渗透系数0.02m/d，属富水性弱的含水层。

2.1.5 侏罗系中统直罗组砂岩裂隙含水层

直罗组全工作区广泛分布，厚度一般在30m～50m之间。岩性上部为砂质泥岩、泥质粉砂岩夹细中粒砂岩；下部为灰绿、灰白色粗粒砂岩、含砾粗砂岩和粉砂岩。

2.1.6 侏罗系中统延安组煤层及其顶板砂岩含水层

延安组是区内的含煤地层，地表无出露，揭露厚度9.24m～133.03m，平均厚度57.62m。据抽水试验资料，单位涌水量0.00000694～0.000168L/s∙m，渗透系数0.0000493～0.0003572m/d，富水性弱。

2.1.7三叠系中统铜川组砂岩裂隙含水层

工作区内无出露，区域资料显示厚度约400～1100m。岩性以灰绿色、灰色中细粒长石石英砂岩、粉砂岩、泥岩为主。该组为弱富水性砂岩裂隙含水层。

2.2 隔水层

煤矿的隔水层主要为基岩地层中厚度较大且连续分布的泥岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩类，与砂岩（含水层）相间分布，各层均有分布，厚度10～50m，为各含水层段之间较好的隔水层。

2.3 地下水的补给、径流及排泄条件

（1）松散层地下水

河谷区松散层潜水除大气降水渗入补给外，也接受沟谷两侧基岩地下水的侧向补给，近河地段与河流地表水有互补关系。径流方向受地形地貌条件的控制，具有多向性，一般是从地势较高的分水岭地带向沟谷方向运移，最终汇入河流。除河漫滩及阶地区潜水以补给地表水的方式排泄外，梁峁区潜水，均以泉的形式排泄于沟谷。

（2）下白垩统及上侏罗统砂砾岩地下水

下白垩统及上侏罗统砂砾岩含水层补给来源为区域侧向补给和大气降水补给为主。地下水径流方向受地质构造及地形地貌条件控制，具多向性。深层地下水受区域水动力场控制，总体呈由南西向北东缓慢运移，向区外泾河排泄。

（3）侏罗系砂岩及煤层地下水

侏罗系砂岩及含煤地层砂岩裂隙水，受埋藏条件和地质构造控制。浅循环带以补给区与排泄区均在浅部为特征，补给区位于地形较高的露头地带，排泄区位于低凹地段，高处地段获得降水及地表水入渗补给，向低凹处运移，低凹处则以盈溢形式向外排泄。

3 充水因素分析

3.1 充水水源

3.1.1 大气降水

根据麟游县气象资料，工作区内多年平均降水量651mm。年降水主要集中于7、8、9月，历年4～10月总降雨量占全年降水量的81.1%～97.0%。降水多以地表迳流形式汇入河沟，矿井直接充水含水层延安组煤层及其顶板砂岩裂隙含水层以及直罗组砂岩裂隙含水层埋藏较深，裂隙不甚发育，地下水赋存及储运条件差。因此，大气降水对未来矿坑充水影响不大。

3.1.2 地表水

工作区内河流均属于渭河三级支流，主要有汤坊庙河、涧渠河等常年河流及其他间歇性或季节性小溪。含煤区域范围内河流切割深度仅达白垩系，煤层开采所形成的导水裂隙带与河流地表水沟通的可能性不大。

3.1.3 地下水

未来矿井井巷开拓过程中，矿坑系统的直接充水含水层为侏罗系中统延安组煤层及其顶板砂岩含水层及直罗组砂岩裂隙水，含水层富水性弱，裂隙不甚发育。但随着矿井的开拓，导水裂隙带的形成与扩展，白垩系下统和侏罗系上统砂砾岩含水岩组中的地下水，有可能在局部地段通过透水“天窗”进入井巷系统。

3.2 充水通道

3.2.1 开采形成的冒落带和导水裂隙带

煤层采出后，上覆岩层因失去支撑而发生破坏和位移，自上而下一般出现弯曲下沉带、冒落带和导水裂隙带，煤层采动后，当冒裂带高度发育至煤层顶板含水层时，含水层中的水就有可能流（渗）入矿坑。

根据《“三下”采煤规程》及周边煤矿实测裂高采厚比计算结果，2煤层开采形成的冒落带、导水裂隙带将进入直罗组砂岩裂隙含水层，但波及不到白垩系砂砾岩含水层。

3.2.2 构造断裂带及古风化裂隙带

工作区内未发现较大的断裂构造，但是不排除局部地区断裂或裂缝将强化导水裂隙带的发育或直接与上部白垩系下统及侏罗系上统砂砾岩含水层发生水力联系而使矿坑涌水量增加或形成突水。

3.2.3 封闭不良钻孔

工作区内个别孔出现原孔报废移位重打，无法实施有效封闭。煤矿在采煤过程中应提前探查。

3.3 充水强度

煤层开采直接充水含水层，埋藏深而裂隙不甚发育，补给来源单一，导水性差，富水性弱，对矿井开采威胁不大。白垩系洛河砂岩含水层为工作区内主要含水层，其分布广，厚度大，富水性较直接充水含水层强。冒落带及导水裂隙带最大高度计算虽然显示其对矿井充水影响不大，但在综放开采条件下，不排除局部地段洛河砂岩含水层有可能与2煤导水裂隙带贯通，对矿井开采可能构成一定威胁。

4 结论

（1）含水层均为弱含水层。

（2）工作区直接充水水源为延安组煤层及其顶板砂岩含水层，以及上部侏罗系中统直罗组砂岩裂隙水，含水层富水性弱，涌水量甚微，易于疏干，对矿井开采一般不会造成危害。主要充水通道为冒裂带、封闭不良钻孔和断层。

（3）为保证矿井安全生产，矿方在采掘过程中，可采用物探和钻探等手段进一步查明区内局部构造情况，同时需进一步加强冒裂带高度监测及水文地质预测预报工作，并严格执行“三专两探一撤”水害防治措施。

参考文献：

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[3]惠鹏，赵卫军.矿井水文地质类型划分及防治水工作建议[J].陕西煤炭，2019，38（4）：123-136.