榆阳煤矿采煤对红石峡水源地的影响研究

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1、榆阳煤矿矿井涌水来源及对红石峡水源地的影响基金项目：陕西省科学技术推广计划（2011TG-01）作者简介：蒋泽泉（1967-），男，陕西临潼人，高级工程师，从事煤矿水文地质工程地质勘查与研究工作。蒋泽泉1，吕文宏2（1陕西省煤田地质局一八五队，陕西榆林719000；2陕西中能榆阳煤田有限公司，陕西榆林719000）摘要：根据监测资料，分析了榆阳煤矿矿井水的来源、矿井水与煤层顶板各含水层地下水的化学成分特征、矿井涌水通道特征、不同含水层地下水对矿井水的“贡献”率，研究了红石峡水源地补给来源，探讨了榆阳煤矿开采对红石峡水源地的影响，提出了榆阳煤矿开采对红石峡水源地影响不大的结论，但由

2、于红石峡水源地范围内煤矿较多，众多煤矿大范围、高强度开采将直接影响红石峡水源地补给来源。关键词：保水采煤；红石峡水源地；影响预测；榆神矿区1前言榆阳煤矿3煤开采，实测的综采条件下导水裂隙带发育高度为84.8~96.3m，为采厚的24.2~27.5倍，冒落带高度为14.2~17.2m，为采厚的4.06~4.91倍，由于3煤的赋存厚度存在差异，因此井田内综采条件下导水裂隙带高度发育不等，井田的东北角导高发育不大，而西北部导高发育最为剧烈，南部由北向南逐渐变小。与第四系含水层厚度图对比分析，目前导水裂隙带发育程度下，上部松散层不会直接与导水裂隙带直接沟通，造成水资源严重影响，但由于缺少

3、连续大面积厚层分布的隔水土层井田西北部的松散层水资源将通过残余基岩缓慢渗流至井下。2矿井涌水来源及影响范围2.1矿井涌水量及来源榆阳煤矿导水裂隙带发育高度最大有90m以上，此时矿井的直接充水层位应该是延安组含水层，钻孔ZP2、ZP1揭露的这两层含水层时未见水位是为佐证；同时，在煤层开采后由于基岩和上覆松散层之间隔水层有限，即基岩含水层受松散层、风化基岩层越流补给，一般说来工作面最大涌水量出现在初次来压期间，而榆阳煤矿2301工作面在初次来压期间涌水量却是正常的，并没有出现突然增大的现象，说明矿井涌水有一定的间接补给水源，因此松散层及风化基岩含水层是矿井充水的间接充水层。经调查，前

4、期200万吨/年产量时，矿井总涌水量为900m3/h，其中井筒涌水量为105m3/h，开采区东部3号煤层受古直罗河冲刷而变薄，其顶板砂岩含水层增厚，当开采至该段时，矿坑涌水量增大，后停止开采，并对其进行了封闭，现涌水量基本保持稳定，涌水量约250m3/h。井筒涌水量和东部矿坑涌水量共355m3/h（8520m3/d），在今后煤层开采时，基本保持不变。根据地质报告预测，改扩建后年产300万吨的矿坑总涌水量为28140m3/d（1172.5m3/h），这与实际矿井涌水量是相符合的。利用“大井法”预测，基岩的涌水量619m3/h，这与目前的矿井涌水量差别较大，两者之差为481m3/h，

5、说明有上覆水源（松散层与风化基岩层）越流参与。2.2矿井水的主要来源（1）基岩水采空区范围基本已经疏干，依据大井法可以计算影响范围“七里镇砂岩”含水层为373m，“真武洞砂岩”含水层为82m。5（2）风化基岩及松散层水本次野外水文地质调查共观测7口民井（风化基岩有2口、松散砂层有5口），这7口民井的水位变化情况论述如下，可以看出风化基岩含水层几乎没有影响，仅仅受到沉降影响水位有过短暂的下降后，数月就在很大程度上恢复；另外，房采工作面对松散层几乎没有影响；综采对松散层有一定的影响，严重影响范围应该介于500~1200m，1200m以外影响不显著。自综采工作面投产以来，矿井涌水量不断

6、上升，依据以上分析可以看出：综采主要是疏放的“真武洞砂岩”和“七里镇砂岩”两层含水层，同时含部分松散砂层及风化基岩水，基岩含水层疏干后的影响范围“七里镇砂岩”含水层为373m，“真武洞砂岩”含水层为82m，松散层的严重影响范围为500~1200m。2.3矿井水与各含水层的水质比较分析对已经回采2年的综采工作面2304采空区的矿井涌水进行水质简分析，矿井涌水检测结果与各含水层水质对比如表1所示。表2矿井涌水、松散层水及基岩水质对比表水源项目矿井涌水松散含水层基岩含水层钾+钠K++Na+（mg/L）357.522.3~82.7444.02-1044.61钙Ca2+（mg/L）360.

7、738.4~61.475.29-1534.46镁Mg2+（mg/L）27.38.7~12.438.67-147.52铁Fe3++Fe2+（mg/L）＜0.08＜0.080.00-1.69氨NH4+（mg/L）＜0.030.00-0.020.00-1.80硝酸盐NO3-（mg/L）＜2.5＜0.20.00-0.2氯Cl-（mg/L）26.63.58-16.113.58-66.24硫酸盐SO42+（mg/L）1476.928.4-152.2323.05-1521.27重碳酸盐HCO3