地質結構的太原組是什麼

A. 太原組古植物特徵——早期中州華夏植物群

4.3.4.1 太原組古植物

本書保留「太原組」作為該套岩石地層單位的名稱。其底界為下灰岩段之底,上界為上灰岩段之頂。不含朱屯組（楊關秀等,2006）的鋁土質岩層。太原組分為下、中、上3個段,即下灰岩段（大澗段）,胡石砂岩段（中段）和上灰岩段（豬頭溝段）。認為太原組是一個從晚石炭世晚期逍遙期（斯蒂芬期）—早二疊世晚期隆林期的穿時地質體。

太原組中段的碎屑岩中及灰岩夾層中產豐富的植物化石,在黃河以北,厚層灰岩之下一段砂、泥岩稱喬溝段（王德有等,1987）,其中也產有植物化石。現將太原組中的植物化石列出,計約25個屬53個種。（太原組至上石盒子組化石名單除「調查評價」項目外,主要引自楊關秀等,2006；席運宏,1977,1987；楊景堯,1991；王軍,1996；等等）,內容如下：

1）鱗木類（Lepidodendrales）：Lepidodendron oculus-felis,L.szeianum（圖4.30）,L.posthumii,L.polygonale,L.cf.rhodeanum,L.ruyangense,Cathaysiodendron nanpiaoense,C.cf.nanpiaoense Lee,C.acutangulum,C.incertum,Lepidostrobus coneaides,Stigmaria ficoides。

2）楔葉類（Sphenophyllales）：Sphenophyllum oblongifolium,S.laterale,S.emarginatum,S.cf.yiyangensis,S.sp.1,Bowmanites laxus。

3）瓢葉類（Noeggerathiales）：Tingia hamaguchii,T.carbonica。

圖4.30 梭鱗木 Lepidodendron szeianum Lee（據席運宏等,2008）

4）楔羊齒類（Sphenopterids）：Sphenopteris tenuis,S.cf.nystrotmii。

5）（櫛羊齒類Pecopterids）：Pecopteris arborescens,P.candolleana,P.cf.candolleana,P.（Ptych-ocarpus）arcuata,P.arcuata,P.ncorinii。

6）種子蕨類（Pteridospermophytes）：Neuropteris plicata,N.ovata,N.spp.,Emplectopteridium ala-tum,Alethopteris huiana,A.cf.huiana,A.norinii,A.cf.norinii,A.ascendens,A.shengii,A.densissima,A.sp.。Callipteridium koraiense。

7）松柏類（Cordaitopsida）：Cordaites principalis,C.schenkii,C.curtus,C.spp.,Cordaicarpus cor-dai。

8）木賊類（Eqisetales）：Calamites sp.1,Asterophyllites longifolius,Asterotheca arborescens,Annu-laria stellata,A.pseudostellata,A.papilioformis。

9）蘇鐵類（Cycadales）：Taeniopteris jiyuanensis,T.mucronata,T.multinervis,T.nystroemii,Aphlebia（T.）shanxianensis,Coniferous sp.。

10）種子（Semina）：Cornucarpus sp.,Samaropsis wongii,S.sp.,Dicranophyllum sp.。

4.3.4.2 太原組古植物特徵

太原組中的古植物,歸屬於早期中州華夏植物群。其組合代表是梭鱗木Lepidodendron szeianum-斜方鱗木L.posthumii-卵脈羊齒Nenropteris ovata-南票華夏木Cathaysiodendron nanpiaoense,該組合及主要成員多分布於太原組下、中部及豫中小區的本溪組層位,其地質時代擬為逍遙期（晉祠期、斯蒂芬期）—太原期早期（紫松期）。

其特徵是以東方型鱗木（李星學,1980）為主體。而且出現地方性分子,如汝陽鱗木等,斜方鱗木可能和中州華夏植物群的雛期和最早期的魚鱗木有密切演化關系,在本期內十分繁盛,分布廣泛,莖干粗大。楔葉類較發育,其他植物尚有科達類、種子蕨和真蕨類也較繁盛。Emplectopteridiumalatum開始出現,瓣輪葉與束羊齒尚未出現（楊關秀等,2006）。最早期的Linopteris和Conchophyllum已不見蹤跡。

主要植物化石有：Lepidodendron oculus-felis,L.posthumii,L.szeianum,Cathaysiodendron cf.nanpi- aoense,Lepidostrobus sp.,Stigmaria fecoides,Sphenophyllum oblongifolium,Sphenopteris tenuis,Pecopterisarcuata,P.orientalis,Tingia hamaguchii,Neuropteris ovata,Cordaites principalis。

B. 誰知道太原重工的組織結構和設備負責人的電話啊

姓名 李迎魁抄
聯系地址 太原市萬柏林區玉河街53號
電話 0351—6361155
傳真 0351—6362554
電子信箱 [email protected]

C. 礦井水文地質

（一）含水層

1.第四系砂、礫石孔隙含水層

本區第四系發育厚度為0～45.26m。上部為黃土或砂質粘土，厚0～45.26m，平均18.37m，對大氣降水對下部各含水層的淋漓、滲漏補給起阻隔作用。下部為砂礫石（或卵石）厚0～39.8m，平均7.65m，全區發育，其厚度變化主要受古地形地貌及現代流水堆積作用控制，基本規律為礦區北部較南部發育，東部較西部發育。該含水層主要由流砂、砂（卵）石組成，呈未膠結或半固結，導（富）水性較好，富含孔隙潛水。q=0.0074L/（s·m），k=0.0406m/d。水位標高225.15m，其水位水量變化動態不穩。與二₁煤層間無穩定水力聯系，對二₁煤層的開采影響不大，但在隱伏露頭地段，當開採煤層後形成的冒落破碎裂隙帶與該含水層溝通時，則構成直接充水水源。

2.二₁煤層頂板砂岩裂隙含水層

二₁煤層以上60m范圍內，為煤層采動後的冒落破裂影響帶，在該影響帶內發育的中粗粒砂岩含水層的承壓水，將首先充入礦坑，是二₁煤層頂板的直接充水含水層。據統計，該范圍內發育的中—粗粒砂岩3～5層，主要為大占砂岩和香炭砂岩，厚0～32.87m，平均15.75m，該砂層組多為硅質膠結，緻密堅硬，裂隙較發育，但多被方解石脈所充填，多以頂板淋水形式向礦坑充水。

3.太原組上段灰岩岩溶裂隙含水層

主要由太原組上段灰岩組成，其中L₇和L₈灰岩較發育，層位較穩定，厚2～13.9m，平均6.32m。灰岩緻密堅硬，岩溶不發育，裂隙較發育，但多被方解石脈所充填。q=0.0024～0.038L/（s·m），k=0.015～3.72m/d，水質類型為HCO₃-K·Na型。該含水層厚度小，出露及補給條件差，岩石空隙不發育，導、富水性差，且及不均一，但在斷層構造作用下，使其與下部強含水層產生水力聯系時，富水性則會相應增強，為二₁煤層底板直接充水含水層。

4.太原組下段灰岩含水層

即指太原組下段L_1-4灰岩，一般L_1-3灰岩較發育，層位較穩定，厚4.75～23.79m，平均厚度10.08m。L_2-4灰岩局部可相變為砂岩或與L₁合並為一層，緻密堅硬，岩溶裂隙也不甚發育，且多被方解石脈或黃鐵礦細脈所充填，導、富水性較差。L_1-4灰岩為一₁煤層頂板直接充水含水層。

5.中奧陶統石灰岩岩溶裂隙含水層

該層厚度為2.05～73.5m，單位涌水量q=0.0141～18.79L/（s·m），滲透系數k=0.0285～119.27m/d。該含水層水水質類型為HCO₃-Na·Ga或HCO₃-Ga·Mg型，pH值為7.4～7.7，礦化度為0.574g/L。目前水位標高為171m左右（觀₁孔資料），岩溶裂隙發育，補給條件好，富水性強，但極不均一，為本區重要含水層，是一₁煤層底板直接充水含水層。

主採煤層和含水層關系詳見圖4-2。

（二）隔水層

1.石盒子組砂泥岩隔水層

自基岩風化面下至二₁煤層頂板60m之間，厚100～300m，由泥岩、砂質泥岩、砂岩等碎屑岩組成，以泥岩、砂質泥岩為主，間夾數層中厚層狀粗粒砂岩含水層，富存有一定的水量。但各含水層挾持於厚層泥質岩之間，且距開採煤層較遠，又因含水層砂岩膠結緻密堅硬，在該段中起到骨架作用，相對增強了泥質岩層的抗壓強度，故該岩層段裂隙不發育，透水性差，再加上其在地表呈零星出露，補給條件不佳，岩段厚度大，抗壓強度較高，故能對上部第四系砂礫石潛水含水層和下部二₁煤層頂板砂岩承壓含水層之間的水力聯系起到一定的阻隔作用。但在煤層露頭區或煤層開采引起導水裂隙高度較大時，可能會失去阻水能力，使得地表水和第四系砂礫石潛水充入礦井。

圖4-2 主採煤層與主要含水層示意圖

2.二₁煤層底板砂泥岩隔水層

系指二₁煤層底板至L₈灰岩頂界之間的砂泥質岩段。據統計，厚度5.25～48.93m，平均為12.41m。岩層以泥岩、砂質泥岩、粉細粒砂岩為主，底部夾一灰岩薄層（或灰岩透鏡體），分布連續、穩定，其裂隙不發育，透水性差，隔水性能良好。由於該隔水層的存在，有效地防範了二₁煤層在回採過程中太原組L_7-8灰岩水直接湧入礦井。在局部地區由於斷裂構造和采動影響，其隔水性能相對降低。

3.太原組中段砂泥岩隔水層

太原組中段即自L₇灰岩底至L₄灰岩頂之岩段，平均厚46.95m，岩性以泥岩、砂質泥岩、細中粒砂岩為主。間夾灰岩層（L₅），岩石裂隙不發育，透水性差，隔水性能良好，有效地切斷了太原組下部薄層灰岩與上部L_7-8灰岩之間的水力聯系，使二₁煤層底板的多個薄層灰岩復合式含水層之間的整體性和連續性大大減弱。同時，該隔水層的存在也有效地阻隔了奧陶系灰岩含水層與太原組薄層灰岩含水層之間的水力聯系。

4.本溪組鋁土岩、泥岩隔水層

由本溪組鋁土岩、鋁土質泥岩組成，厚度為0.58～16.65m，平均9.36m，其岩性緻密，強度中等，透水性差，具有良好的隔水性能，該隔水層的存在有效地阻隔了奧陶系灰岩水與太原組薄層灰岩含水層之間的水力聯系。但在斷裂破碎帶和沉積薄弱地段或受到采動破壞影響，該隔水層將失去或降低其隔水性能。

（三）地下水動態特徵

1.礦井涌水量逐年增加

大平煤礦1986年投產初期，年平均涌水量為134.44m³/h。1987年至1988年4月份，水量急劇增大至561.7m³/h，除因開采面積相應增加外，推斷有第四系潛水和老窯水成分。之後，涌水量恢復至150m³/h，並隨著回採面積的擴展，涌水量逐漸增加至2004年的424.6m³/h。大平礦歷年礦井涌水量曲線見圖4-3。

圖4-3 大平煤礦歷年礦井涌水量曲線圖

2.涌水量與大氣降水的關系

大平礦礦井涌水量與大氣降水密切相關，據多年統計資料，每年最大降水月份為7～8月，而礦井涌水量最大月份為每年的10月份，與最大降水月相比，相應延遲約2～3個月，最小涌水量為來年的7月份，表現出集中補給逐漸消耗的補給排泄特徵，大平礦月平均涌水量與降雨量關系曲線見圖4-4。

3.奧陶系灰岩水位變化趨勢

通過對1987～1992年13-補27孔奧陶系灰岩水位和1997年5月～2005年5月對觀₁孔中奧陶統灰岩水位觀測，大平礦奧陶系灰岩水位呈逐年下降趨勢，降幅每年近1.5m（圖4-5，圖4-6）。中奧陶統灰岩水位由建井初期至今已經由199.88m下降至171.29m，表明該礦區地下水降落漏斗在逐漸擴展和形成過程中。

（四）地下水補給徑流排泄

區域地下水運移規律是由西北向東南流動，滎密背斜南翼及礦區西部山區是寒武系—奧陶系及石炭系含水層出露地區，為地下水之補給區，大氣降水滲入形成地下水後向東南方向運移，一部分由超化泉群及灰徐溝泉群泄出，其餘均運移到新鄭礦區的八千背斜軸部地帶由寒武系—奧陶系含水層隱伏露頭區排出泄入第三、四系沖積層中。

圖4-4 大平礦月平均涌水量與降水量關系曲線圖

圖4-5 13-補27孔奧陶系灰岩水位變化曲線圖

圖4-6 觀1孔奧陶系灰岩水位變化曲線圖

大平井田位於新密煤田西南，井田南、北、西三面環山，組成一個向東開闊的箕形匯水盆地，周邊為寒武系—奧陶系灰岩或二疊系碎屑岩組成的低山丘陵區。煤礦床隱伏於第四系沖、洪積扇堆積物之下，礦區地勢西高東低。大平井田構造特徵為一軸向近東西的向斜構造。礦區大致以大冶向斜為對稱軸由南北中馬家溝組、本溪組、太原組逐次出露，成為地下水的主要補給區，大氣降水是其主要補給來源。但由於礦區內溝谷發育，地表高差大，植被稀少，排泄條件好，故不利於地下水入滲補給。二₁煤層頂板含水層與上部沖、洪積層之間有水力聯系，富水性較強。

井田內奧陶系灰岩水流向基本以地層傾向相同，由井田南、北、西三面向中心匯集，並由井田西南部流出井田。二₁煤層頂板砂岩水及太原組灰岩岩溶裂隙地下水，主要以井下排水的形式進行人工排泄。

D. 山西組、太原組是什麼地層

二疊系啊。下統

E. 煤地質中的山西組太原組什麼意思

對地層的劃分，這兩層通常含煤，都屬二疊系
我國早期二疊系是二分，後內來與國容際接軌改為三分，所以山西組太原組與三分的界限存在交叉
以前學過，忘得差不多了。你可以參照一下，古生物地層學，最好用中國礦業大學出版社的那本，因為與煤炭相關，煤層會介紹的比較詳細

F. 太原有劇組嗎

樓主是想應聘臨時演員吧
基本上沒有的
推薦你去演藝類的網站上注冊
上傳簡歷和照片
比你這樣問安全多了
聽朋友說現在的那個中國廣播電視協會創辦了一個叫中國廣播電視人才網的網站
效果還不錯
你可以試試看

G. 鶴壁礦區地質與水文地質條件

一、氣象水文

鶴壁礦區屬北溫帶大陸性半乾旱型氣候，春秋多風。20世紀50年代至今，平均氣溫13.5°C，年平均降水量659.5mm，年蒸發量2195.9mm。

礦區內長年性河流有南部的淇河和北部的善應河，流量分別為2.4～3.7m³/s和6～7m³/s，最大流量分別為2572m³/s和1055m³/s。

與礦區地下水有直接水力聯系的地下水域有南部的許家溝泉域和北部的小南海泉域。許家溝泉位於礦區南部淇河北岸，出露於奧陶系灰岩中，由8個泉組成，流量0.9～1.4m³/s。小南海泉出露於善應河兩岸的奧陶系灰岩中，出露標高130～135m，由50餘個泉組成，總流量5.5～7.09m³/s。

二、地形地貌

鶴壁礦區位於河南省北部的鶴壁市境內，屬太行山東麓煤田的一部分。礦區西依太行山區，東鄰京廣鐵路，東西寬5km，南北長30km，面積約150km²。

礦區地貌屬侵蝕剝蝕低山向剝蝕堆積丘陵崗阜區的過渡帶，以丘陵崗阜地貌為主。山脈總體延伸方向受新華夏系構造控制呈NNE向綿延分布。由於組成山體岩性的差異和地層平緩的影響，階梯狀山坡極為明顯。抗風化力強的白雲質灰岩、微晶灰岩、泥晶灰岩形成3°～50°的陡坡或70°～80°的陡崖。寒武系—奧陶系抗風化力弱的頁岩和角礫狀灰岩形成10°～30°的緩坡。低山區位於礦區西部，最高標高+763.5m，一般標高+503～+576m，相對高度509m。

礦區崗阜地貌東與華北平原相接，西起西山斷層。在第三系砂礫岩和泥岩分布區，形成高差50～70m的丘陵地貌。靠近西山狹長地帶呈零星分布的石炭系含煤地層和局部的奧陶系灰岩形成海拔+250～+350m、相對高度50～150m的渾圓狀丘陵地貌。

三、地層構造

1.地層

礦區出露的地層有下奧陶統的冶里組—亮甲山組白雲岩，中奧陶統的峰峰組—馬家溝組的泥晶灰岩、白雲質灰岩、角礫狀灰岩；中石炭統的本溪組泥岩—砂岩隔水層，上石炭統太原組含煤（下夾煤）地層下二疊統山西組的含煤地層（二₁煤）；上第三系的礫岩、砂岩和泥灰岩，第四系的黃土、砂礫層。

下夾煤包括下夾上煤（六煤），下夾中煤（七煤）和下夾下煤（八煤），賦存於太原組含煤地層的底部。六煤與八煤相距9～10m，它的間接底板是本溪組隔水層，它的直接頂板是太原組的L₂灰岩。

2.構造

本礦區在構造上位於新華夏系第二沉降帶與第三降起帶的過渡帶上，東鄰湯陰拗陷，西依太行山隆起。總體上是以中寒武統為核心的傾伏背斜的一翼所構成的單斜構造，地層走向大致呈南北，傾向東，一般傾角8°～30°，局部可達到50°～60°。東部被第三系和第四系覆蓋，西部山區寒武-奧陶系則廣泛出露。

據統計，NW向斷層少且落差小，延走向方向延伸不遠；與斷裂構造相伴生的還有一組走向NE、背向斜相間發育的傾伏褶曲，沿傾伏背斜發育的縱張斷層成為各井田的自然邊界；落差大於20m的斷層有百餘條，大於100m的斷層有30餘條。礦區以斷裂構造為主，多為走向NE或NNE的高角度正斷層。

本礦區有兩期火成岩體，在礦區南東的龐村一帶有喜馬拉雅期的橄欖玄武岩沿NNE向斷層帶呈現零星分布，與第三系礫岩的接觸面上有明顯的烘烤現象。西北部白石山背斜有燕山期的閃長岩、二長岩和斜長岩侵入，大致沿NW40°方向伸延。

四、含水層組和隔水層組

本礦區含水系統可分為寒武系—奧陶系含水層組，石炭系—二疊系含水層組，上第三系含水層組和第四系含水層組。寒武系—奧陶系含水層組是本礦區最主要的含水層組，按其富水性可分為中奧陶統含水岩組和中寒武—下奧陶統含水岩組。石炭系—二疊系含水層組由4對含水岩、隔水岩組組成，即下石盒子組頁岩夾砂岩弱含水層、山西組砂岩含夾頁岩隔水層、太原組薄層灰岩含水層與頁岩隔水層組、本溪組泥岩夾灰岩及砂岩隔水層。第四系含水層組按岩性和含水性、透水性分為全新統泥岩隔水層夾礫石、砂岩、泥灰岩含水岩組和中新統粘土夾粉砂岩弱含水岩組。由於第四系含水層組和上第三系含水層組與高承壓水上採煤水害影響不大，下面分別將中奧陶統灰岩含水岩組、本溪組隔水層和石炭系—二疊系含水層組中的太原組薄層灰岩含水層概述如下。

1.中奧陶統灰岩含水岩組

中奧陶統灰岩含水岩組按其岩性、化學成分、結構和富水性強弱劃分為賈汪頁岩隔水層，角礫狀灰岩和白雲質灰岩弱含水段（

，

，

），泥晶-砂屑灰岩中等含水段（

）和微（細）泥晶灰岩強含水段（

，

），現分述如下。

（1）

賈汪頁岩隔水層厚7m，區域分布穩定，厚度薄，隔水性弱。

（2）

弱含水段厚14～30m，主要為角礫狀灰岩，喀斯特不發育，含微弱溶孔裂隙水。

（3）

中等含水段厚89m，主要由泥晶灰岩，砂屑灰岩和灰質泥晶白雲岩組成，喀斯特中等發育，在有利的水動力條件下也可以發育成大溶洞，例如礦區西部山區的雪花洞。據調查，機井涌水量可達700～1500m³/d。

（4）

弱含水段厚36～43m，主要由角礫狀灰岩組成，角礫成分為泥晶灰岩，膠結物為方解石，喀斯特不發育，以不規則溶孔為主，泉的流量甚小，民用機井流量小於100m³/d。

（5）

強含水段厚108m，岩性以巨厚、厚層狀泥晶灰岩為主，喀斯特發育，在有利的水動力條件下能發育成大的溶洞，例如四礦西部的黃龍洞，該洞寬1～2.5m，高0.5～3m，長53m。小南海泉和許家溝泉中流量最大的均出露於本段。本段地下水循環條件比

段好，硬度比

段低，水質為

型水。鶴壁市工礦企事業單位供水多以此段為目的層，單井流量1200～1900m³/d，個別可達4500m³/d。

（6）

弱含水段區域性厚度60～70m，岩性為白雲質、泥質角礫狀灰岩，白雲質灰岩，喀斯特不發育，以蜂窩狀溶孔為主，含裂隙喀斯特水，為一弱含水段。

（7）

強含水段區域厚度52～80m，為青灰色巨厚、厚層狀灰岩，溶洞和溶隙發育，富水性強。在掩蓋地區的一些地段，因其上部溶洞裂隙被粘土岩充填，含水性大大減弱，形成弱含水帶。在小南海泉群中該段下部沿斷裂帶出露的泉的流量可達200 L/s。

2.本溪組隔水層組

本溪組隔水組為礦區防止奧灰水突入礦井的可以值得利用的隔水層。由泥岩隔水層夾砂岩、灰岩弱含水層組成，厚11.3～50.6m。

3.太原組含水層組

太原組總厚101～167m，含水層組由C₃L₁—C₃L₉九層灰岩含水層，S₁—S₈八層砂岩弱含水層和頁岩組成。薄層灰岩含水層總厚20～25m，其中C₃L₂和C₃L₈分布穩定，厚度分別為7～11m和5～6m，含較豐富的喀斯特裂隙水，其中C₃L₂灰岩的單位涌水量可達5.88～7.39m³/h·m。因受補給條件限制，在礦井疏干條件下，它們接受奧灰水補給，礦化度稍有減少。該兩層灰岩含水層徑流條件差、水交替不強，水質類型為

-Ca²⁺型水和

型水。

五、奧陶系灰岩地下水特徵

從鶴壁礦區奧陶系灰岩地下水動態的多年觀測資料可知，因受曹家傾伏背斜的影響，在四礦附近，奧陶系灰岩喀斯特水形成一個高水位帶，自此以南則由北向南徑流，集中排泄於許家溝泉群；另一方面，使礦區北部的九礦和四礦的一部分奧陶系灰岩喀斯特水自南向北徑流，排泄於小南海泉群。將礦區分劃為中部和南部屬許家溝泉域，北部屬小南海泉域。

鶴壁一礦和相鄰的二礦同屬於許家溝泉域，由於二礦南部自然礦界F₃斷層落差達390～600m，造成斷層兩側奧陶系灰岩含水層不連續，在斷層的北側中奧陶統灰岩地下水位標高為+135m，在斷層南側水位標高為+127m，地下水自北向南流經F₃斷層時受到很大阻力，產生明顯的水位跌降。因此，F₃斷層可能是一條阻水斷層，它將鶴壁礦區分為兩個相對獨立的水文地質分區，即一、二礦為一個水文地質分區，三、五、六、八和十礦為另一水文地質分區。

在枯水季節，南部水文地質分區水位標高為+118.9～124.4m，一、二礦水文地質分區內的中奧陶流灰岩水位標高為+135.4m，在雨季前者水位標高為+129.67～135.9m，後者為+144.7m。礦區奧陶系灰岩含水層主要接受西部山區露頭部分大氣降水入滲補給，掩伏露頭部分的第四系潛水補給和河流、溝渠、庫區等滲漏補給，因此，地下水位動態表現為受降水影響明顯的特徵。

六、奧陶系灰岩頂部特徵

眾所周知，自奧陶紀沉積了馬家溝灰岩和峰峰組之後至中石炭世沉積本溪組之前的漫長地質年代裡，華北地區廣大奧陶系灰岩裸露於地表經受了風化剝蝕和溶蝕作用，在奧陶系灰岩中形成了古喀斯特，在其表面形成了古剝蝕-溶蝕面，古剝蝕-溶蝕面存在相對低窪的溝谷或封存窪地，寬度數十米或百米。當中石炭世華北地台開始沉降，古剝蝕面接受本溪組沉積的最初階段，一些粗碎屑、分選不良的礫石或砂首先在低窪溝谷中沉積，把這些低窪溝谷「填平補齊」。當華北地台斷續下降、海水進一步漫延的時候，細碎屑的鋁質粘土沉積於那些早先已被粗碎屑填平了的低窪溝谷之上和那些相對隆起的古剝蝕-溶蝕面之上。對於那些被粗碎屑「填平補齊」了的低窪溝谷地段，當中石炭世開始沉積鋁質粘土時，因為有粗碎屑砂或礫石的阻隔，奧陶系灰岩頂部的古喀斯特或風化裂隙沒有被鋁質粘土充填或充填不佳或者古喀斯特裂隙已被早期的粗碎屑砂充填，例如九礦的3-6孔的奧陶系灰岩頂有5m之裂隙被粉砂岩充填（如圖2-2）^［19］。

圖2-2 奧陶系灰岩頂部溶隙-裂隙充填示意圖

1—被鋁質粘土充填的溶隙；2—未被充填或被砂岩充填的溶隙；3—鋁質泥岩；4—頁岩；

因此，使奧陶系灰岩頂部只有很薄或者缺失被粘土充填的弱含水帶。相比之下，原古剝蝕-溶蝕面相對隆起地段，鋁質粘土直接沉積其上並充填到奧陶系灰岩的溶洞裂隙之中，形成富水性弱、連通性差的具有一定厚度的弱含水帶。但其水文地質意義巨大，一般認為，奧陶系灰岩頂面以下30～50m喀斯特發育，這個規律可以作為供水和注漿堵水中重要的參考依據。

七、安陽礦區地質與水文地質條件

1.礦區概況

安陽礦區位於河南省安陽市區西約25km處，礦區南北長35km，東西寬5km，總面積155km²。區內下二疊統山西組二₁煤層為主要開採煤層，厚度穩定，一般4～6m，普遍可采。礦區開采范圍內地質儲量4.5×10⁸t，可采儲量3×10⁸t。

2.地形地貌

安陽礦區為一典型丘陵地帶，沖溝發育，有利於大氣降水的徑流、排泄，具有明顯的季節特徵，相對高差150m左右，對礦井充水無大影響。

3.地層構造

礦區范圍內基本構造形態為向東傾斜的單斜構造並伴有寬緩的小型褶曲，地層傾角一般15°～25°。井田內構造主要以NNE走向的斷裂為主，斷層走向一般為NE10°～35°，且多為正斷層。本區主要含煤地層為下二疊統山西組和上石炭統太原組，含煤系數為7.51%。

礦區處於新華夏系第三隆起帶——太行山復背斜的東翼，因此NNE向構造對地下水起著控製作用。與煤系地層走向一致的NNE向正斷層，沿傾向由東向西逐級抬起，形成一些交替出現的近南北向的狹長地壘地塹，破壞了基岩含水層的連續性，形成多塊獨立的水文地質單元。

區內發育有NEE及NWW向斷層，一般認為，這兩組近東西向的斷層為張性斷層，為導水斷層；NNE向高角度正斷層屬壓扭性質，反而導水性差，大量井巷工程穿過斷層水量不大證實該點。

4.含水層和隔水層

這里主要研究煤層底板主要含水層和隔水層。自上而下可劃分3個含水層和3個隔水層：奧陶系灰岩喀斯特承壓含水層，本溪組鋁質岩隔水層，太原組下段灰岩喀斯特裂隙承壓含水層，太原組中段砂、泥岩隔水層，太原組上段喀斯特裂隙承壓含水層，二₁煤至L₈灰岩隔水層，現詳述如下。

（1）奧陶系灰岩喀斯特承壓含水層：厚度400m以上，頂面以下200m范圍內為深灰色、淺灰色厚層狀和巨厚層狀微晶質灰岩和花斑狀灰岩，下部為白雲質灰岩，喀斯特發育，有統一的地下水面，靜水位標高+135m左右，可與其他含水層通過斷裂構造發生水力聯系，是二₁煤開采時間接充水含水層。

（2）本溪組鋁質岩隔水層：由鋁土層、鋁土質泥岩、泥岩、砂質泥岩和薄層灰岩組成，其中以下部鋁土質泥岩最穩定，厚8.3～22.75m；該層假整合於奧陶系灰岩之上，正常情況下能阻止奧灰水進入煤層。

（3）太原組下段灰岩喀斯特裂隙承壓含水層：厚30～35m，內含2～4 層灰岩（L₁、L₂、L₃、L₄），灰岩厚4.25～9.70m，一般6.00m左右，其中L₂灰岩穩定，厚度一般在5m左右，單位涌水量0.043～1.34L/s·m，滲透系數0.95～30.27m/d，水位標高135.28～135.38m。

（4）太原組中段砂、泥岩隔水層：該段指L₄—L₈灰岩之間的碎屑岩，其中偶夾中粗粒砂岩、薄層煤和薄層灰岩，厚55m 左右；岩性變化較大，硅質成分較高，厚度穩定，透水性差，隔水性能良好，能阻止太原組上、下段灰岩之間的水力聯系。

（5）太原組上段灰岩喀斯特裂隙承壓含水層：該段由L₈灰岩及中粗粒砂岩組成，以L₈灰岩為主，普遍發育，層厚0.33～6.85m，一般3m左右；L₈灰岩單位涌水量0.07L/s·m，滲透系數3.787m/d，水位標高136.77m，喀斯特裂隙發育較弱，為弱含水層。

（6）二₁煤至 L₈灰岩隔水層：該層由泥岩、砂質泥岩、砂岩和薄層灰岩組成，厚26.71～50.40m，一般為35m左右，能有效阻止L₈灰岩水進入二₁煤層。

5.水害事例及防治對策

（1）銅冶煤礦淹井事故：1965年8月25日，銅冶煤礦103工作面下順槽打鑽時，超前孔鑽進43m時，孔內涌水，涌水量開始為32.4m³/h，後增至1400m³/h淹井，突水原因為超前孔鑽遇與奧陶系強含水層相通的喀斯特陷落柱，經注漿堵水後，1968年6月恢復生產。

（2）龍山煤礦淹井事故：1976年1月，龍山煤礦在掘進15采區首采面時，遇斷層與奧陶系灰岩喀斯特承壓含水層溝通，涌水量最大達2520m³/h，淹井；突水原因為掘進鑽頭遇到F₁₆₅斷層的支斷層，而F₁₆₅斷層為邊界導水斷層，該斷層位置不清楚；1977年6月，龍山煤礦在堵水過程中再次發生斷層突水，涌水量達4000m³/h。

H. 井田水文地質概述

新峰礦務局一礦區域上位於禹州礦區東北部，地質構造處於白沙向斜的東北部。礦區北、西、南三面環山，為一向東南開闊的箕形向斜匯水盆地。區內地層走向90°～125°，傾向南西南，北翼為寒武奧陶系灰岩及二疊系碎屑岩組成的低山丘陵區，南部為第三、四系沖、洪積坡地。

根據地層岩性、厚度、含水空間特徵及埋藏條件，區域上將含水岩組主要劃分為:寒武奧陶系和石炭系地層灰岩岩溶裂隙含水岩組，二疊系及三疊系地層砂岩孔隙裂隙含水岩組，第三、四系砂、卵礫石孔隙含水岩組。

地下水的補給水源有大氣降水、地表水和含水層之間及其側向補給，另外還有工農業生產及廢水的滲入補給等，其中降水補給是本區地下水的主要補給水源。地下水在運移過程中，一部分在地質構造及地形適宜地段溢出地表，構成天然排泄點，一部分則繼續向深部徑流排泄;而區內各礦井則為主要的人工排泄點。由於近年來礦井大量疏排地下水，造成區域地下水位呈逐年下降趨勢。

1.主要含水層

新峰礦區水文地質條件較復雜，根據勘探資料的成果，共有6個含水層，由上而下分別為:

(1)新生代第四系含水層;(Ⅰ)

(2)六₄煤層頂板砂岩含水量水層;(Ⅱ)

(3)三₁₄煤層頂板砂岩含水層;(Ⅲ)

(4)二₁，二₃煤層頂板砂岩含水層;(Ⅳ)

(5)太原組石灰岩含水層;(Ⅴ)

(6)寒武系白雲質灰岩含水層:(Ⅵ)

Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ含水層較遠，且富水性弱，對開采影響不大。二₁、二₃煤層頂板砂岩含水層，裂隙不甚發育，屬富水性弱的裂隙含水層，對煤層開采略有影響。太原組上段灰岩含水層段上距二₁煤層底板12～16m，該含水層段屬富水性弱的裂隙岩溶承壓水，但其－200m以上已基本被疏干;太原組下段灰岩含水層段上距二₁煤層底板42m，該含水層段雖富水性較弱，但其聯通性較好，補給也相對較豐富，是開采二₁煤層的主要水患。

2.主要隔水層

(1)太原組鋁質泥岩:位於太原組底部，是寒武系白雲質灰岩含水層段與太原組下部石灰岩含水層段間的隔水層。該層泥岩岩性和厚度均比較穩定，隔水性能良好。

(2)太原組中部砂泥岩段:由泥岩、砂岩和煤層組成，厚10～15m，層位穩定，是太原組上部和下部石灰岩含水層段間的隔水層。

(3)二疊系含煤地層中的泥岩和粉砂岩段:均具有一定的厚度，隔水性良好，因此二疊系砂岩含水層間一般無水力聯系。

(4)第四系中部粘土段:厚約55m，以砂質粘土、粘土為主，夾2～5層細砂和砂礫，單層厚2～3m，多呈固結狀。該隔水層可有效地隔阻大氣降水與地表水對下伏各含水層的補給。

3.斷層導水性

以往勘探鑽孔揭露斷層點32個(即18條)，斷層破碎帶厚度2.74～4m，多為弱膠結的斷層角礫岩(原岩為泥岩和砂岩)，斷層帶漏水鑽孔1個(F₁₅，3122孔)。距斷層50m以內的漏水點5孔，多分布於肖庄正斷層(F₃)兩側;其次是連堂正斷層(F₁₉)，如3091孔所揭露的太原組石灰岩，不但全漏失，而且岩心異常破碎，岩溶、裂隙非常發育。

在井田西北沿魏庄的正斷層，形成了寒武系的兩個富水帶。桐樹張正斷層和石龍王正斷層是溝通兩個富水帶的主要途徑，並通過斷層與太原組灰岩含水層發生水力聯系。北和北東向有比較廣闊的補給來源。因此，當礦井+30m總回風巷突水時，岳庄水井(太原組下段灰岩水)和北東8km的唐寨水井(寒武系水)都相繼乾枯。區內的斷層破碎帶在原始平衡破壞之前，含水性和導水性不佳，但是，斷層兩側裂隙發育，含水空間良好，往往形成富水帶。尤其是斷層尖滅端，應力集中釋放產生裂隙，富水性較強。例如，沿F₂₆和F₁₁正斷層向東西延伸，正處於F₁₉、F₇正斷層和F₁₂逆斷層集中尖滅部位，構成了岩溶、裂隙較發育的地帶，富水性好。在礦井開采初期，揭露太原組石灰岩含水層後，最大初始涌水量達350m³/h和164m³/h。因補給條件不佳，出水點水量日漸減少至乾枯，使得該含水層水位大幅下降，目前開采水平處於半疏干狀態，－240m的三采區和四采區的37，38兩個出水點幾乎無壓力便可以證明。

(1)連堂正斷層:位於9～23線的1800瞬變電磁測點附近，富水性中等，富水性中等強度的5號富水區與斷層相符。斷層的存在導通了煤層頂板大占砂岩與寒武系白雲質灰岩含水層，即5號富水區主要反映了太原組下段灰岩和寒武系灰岩含水層的富水性。

(2)關庄正斷層F₄:位於17線的2000瞬變電磁測點到34線的1800瞬變電磁測點之間，斷層西北尖滅端富水性強，6號富水區位於斷層處，斷層聯通了煤層頂板含水層和底板含水層。

(3)魏庄正斷層F₅:斷層屬測區北邊界，1，2，7多個富水區位於斷層處，斷層富水性強。

(4)DF₁:DF₁斷層位於33線1300到36線1500瞬變電磁測點間，斷層落差0～30m，富水性弱。但它連通了煤層頂板大占砂岩含水層和寒武系灰岩含水層，富水性弱的12號富水區與它相符。

(5)DF₂:DF₂斷層位於38線的1480到42線1600瞬變電磁測點間，斷層落差0～20m，東部與魏庄正斷層相連。斷層富水性弱，與DF₁斷層一樣連通了煤層頂板含水層和底板下的太原組灰岩含水層和寒武系灰岩含水層，並與12號富水區相符。

(6)DF₃:DF₃斷層位於36～43線的600瞬變電磁測點附近，斷層落差0～40m。富水性弱，但煤層聯通了煤層頂板大占砂岩含水層和底板下的太原組灰岩含水層和寒武系灰層含水層，23號富水區與它相符。

(7)DF₄:DF₄斷層位於51線980瞬變電磁測點附近，落差0～8m。富水性中等，富水性強的20號富水區與斷層基本相符，斷層通過20號富水區聯通了煤層頂板含水層和底板含水層。

(8)DF₅:DF₅斷層位於45，46線1140瞬變電磁測點附近，落差0～9m。富水性強，斷層聯通了煤層頂板含水層與底板含水層。

(9)DF₆:DF₆斷層位於42線1370瞬變電磁測點附近，落差0～5m。富水性弱。

(10)DF₇:DF₇斷層位於38線1370瞬變電磁測點附近，落差0～5m。富水性弱。

(11)DF₈:DF₈斷層位於29線1470瞬變電磁測點附近，落差0～6m。富水性弱。

(12)DF₉:DF₉斷層位於28線1410瞬變電磁測點附近，落差0～4m。富水性弱。

(13)DF₁₀:DF₁₀斷層位於34，35線1550瞬變電磁測點附近，落差0～3m。富水性中等，主要表現在35線有異常反應。

(14)F₁₄:F₁₄斷層位於7線940瞬變電磁測點到10線1000瞬變電磁測點間，落差0～6m。富水性中等，尤其斷層東部端點位於富水性強的17號富水區上。

(15)F₁₆:F₁₆斷層位於30～33線的200號點附近。富水性中等，與富水性中等的27號富水區相符，斷層聯通了煤層頂板含水層和底板太原組灰岩含水層、寒武系灰岩含水層。

4.礦區地下水的補給、徑流、排泄特徵

礦區地下水水源主要接受降水和西北深部側向徑流補給。礦區北部為二₁煤層和各灰岩含水層隱伏露頭分布區。由於鬆散層底部為砂質粘土，厚度大，含、透水性差，阻隔了第四系水對下部含水層的直接補給，其他各水層之間通過斷裂帶和基岩風化帶有一定的水力聯系。區內主體構造為單斜構造，地層傾向南西，控制本區地下水的徑流方向為北東—南西。在南部邊界黑水河和肖庄斷層破碎帶儲存，潛水流向則受到地勢地貌的控制。區內地下水的排泄除礦井疏排、機民井及供水井外，其餘部分以側向徑流方式向西南、東南縱深排泄到區外。

I. 永城礦區地質與水文地質條件

永城礦區地處黃淮平原腹部，位於河南省永城市、夏邑縣境內，河南煤礦區東部，是國家「八五」、「九五」期間建設的重點礦區。礦區南北長55km，東西寬25km，面積1150km²。礦區所屬永城煤電集團、神火煤電集團，目前有6對生產礦井，一對在建礦井，生產能力1500×10⁴t/a。

一、氣象水文

永城礦區主要河流有王引河、沱河、澮河、包河等，自西北向東南流過並注入淮河，屬淮河水系，河流為季節性河流。

二、地形地貌

永城礦區位於華北沖積平原的東南邊緣，淮河沖積平原的北部，A河故道的南側，礦區地面標高+32m。礦區內被厚度51.30～545.70m、平均厚312.97m的新生界鬆散沉積物所覆蓋，其厚度的變化受古地形、大地構造運動的強度與沉降幅度的制約，同時也控制著地下水的補給、徑流與排泄。

三、地層構造

永城礦區屬華北型石炭系—二疊系隱蔽式煤田，礦區各井田分布於永城復式背斜兩翼，礦區四周幾乎被高角度正斷層所圍限，第三系底部普遍沉積有厚層粘土，阻斷了新生界含水層及地表水的補給。含煤地層為下二疊統山西組和下石盒子組，目前主採煤層為山西組二₂煤，煤層賦存穩定，平均厚度2.7m，普遍可采，開采深度從-300m～-700m。礦區各井田內斷層較發育，大多為高角度正斷層，小斷層猶為發育，落差3m以上的斷層達20條/km²以上。經鑽探和採掘工程揭露證實，大、小斷層基本上都不導水。

四、水文地質

永城礦區是一個封閉-半封閉的相對獨立的水文地質單元。礦區煤層底板充水的主要水源為太原組灰岩喀斯特裂隙承壓水，其次為二₂煤層底板砂岩裂隙承壓水。

1.主要含水層組與隔水層組

按含水層岩性特徵、空隙性質、地下水的埋藏條件分，將含水層劃分為三種類型。

（1）孔隙潛水—承壓水含水層組：含水層自上而下由新生界第四系全新統和上第三系5個含水砂層組組成，埋藏深度分別位於0～35m、35～100m、100～150m、150～300m及300m以深。淺層為孔隙潛水，水質類型為

，中深層為承壓水，水質屬

型。其中第四系全新統和上第三系下部第一段砂層最發育，富水性強，單位涌水量0.0041～6.71L/s·m。覆蓋層底部的砂層鬆散孔隙承壓水對開采淺部煤層有一定的影響。

（2）裂隙承壓水含水層組：由二疊系石盒子組、山西組中細粒砂岩及燕山期岩漿岩組成。上石盒子組中粗砂岩裂隙相對發育，單位涌水量0.12～0.627L/s·m，下石盒子組三煤組及山西組二₂煤層頂板砂岩裂隙一般不發育，單位涌水量小於0.1L/s·m，富水性弱，以靜儲量為主。岩漿岩裂隙水的單位涌水量小於0.003L/s·m，富水性差，均不構成煤層開采時充水的主要水源。

（3）喀斯特裂隙承壓水含水層組：含水層為上石炭統太原組灰岩和奧陶系灰岩。太原組灰岩共12層，總厚40～50m，編號自下而上為L₁至L₁₂。L₁₁厚1～2m，裂隙不發育，含水很弱。L₁₁上距二₂煤底板約50m，其上部有厚約10m的海相泥岩。L₉、L₁₀均為3～5m，富水性亦較差。其中L₈、L₂灰岩沉積穩定，喀斯特發育，富水性強，靜水壓力傳遞快，裂隙發育程度和滲透性能沿垂直方向向下逐漸減弱，具非均質各向異性，單位涌水量可達2.87L/s·m，礦化度2～3g/L，水質類型屬

型。L₈上距二₂煤層底板約80m，厚度8～18m，一般13m左右，水頭標高+28m，且受L₂厚層灰岩和奧灰水的間接補給，是礦井突水的主要水源，嚴重威脅著礦井的生產和安全。奧陶系灰岩由石灰岩、白雲質灰岩、白雲質大理岩、大理岩組成，含豐富的喀斯特裂隙水，富水性強，單位涌水量0.704L/s·m，礦化度1～3g/L，水質類型以

型為主。L₁₁至二₂煤層底板50m左右，其間隔水層由海相泥岩、粉砂岩、細砂岩等組成，一般情況下可起到一定的隔水作用，但在其他因素影響下可誘發底板灰岩突水出現。

2.地下水的補給、徑流與排泄

大氣降水垂直下滲是潛水主要補給來源。洪水期間地表水補給地下水；平水期、枯水期地下水以補給河水為主要排泄途徑。深層水補給主要有兩個方面：大面積沖積平原地下水的側向補給；局部地段隔水層變薄或尖滅，造成含水層越流向下補給。徑流方向為NW—SE向。以潛水方式排泄於上部含水層或地表水體之中。

砂岩裂隙水在裸露區直接接受大氣降水、潛水、地表水的補給，在新地層掩蓋區，底部鬆散孔隙承壓水局部沿風化帶或采空塌陷帶補給基岩含水層。礦井的長期排水是主要泄水方式。

灰岩喀斯特裂隙水的補給：井田受邊界斷層切割，使煤系地層形成地壘而構成封閉半封閉相對的獨立水文地質單元。區內含水層間水力聯系較為密切，局部地段存在越流補給，因而其富水性較好。

3.充水因素分析

地表水：由於覆蓋層底部普遍發育有粘土隔水層，地表水及大氣降水對煤層開采無影響。

新生界底部鬆散孔隙承壓水：新生界底部的隔水層沿煤層露頭一帶使上部的含水層垂直下滲受到限制，煤層采後留足防水煤柱時，一般不會充入礦坑。

煤層頂板砂岩裂隙承壓水：煤層頂板砂岩層間裂隙水是開采各煤層的主要充水水源，但其水量微弱，補給量有限，易於疏干。

太原組上段灰岩喀斯特裂隙承壓水：開采二₂煤層時，雖然隔水層較厚達50m，但由於煤層底板裂隙發育，易造成突水。通過近幾年的生產，先後發生數次突水事故，使得太原組上段灰岩喀斯特裂隙承壓水成為礦井涌水的主要水源。

太原組下段灰岩及奧陶系灰岩喀斯特裂隙水：L₂和奧陶系灰岩分別位於二₂煤層底板以下150m、200m，一般情況下不會發生直接突水。在斷層、裂隙的切割部位具有側向和垂向補給條件，通過直接充水含水層而間接對礦井充水。

五、突水狀況

據統計，自1985年以來，永城礦區所屬礦井共發生灰岩突水14 次^［17］（表2-1），其中按採掘地點分類，發生在採煤工作面的突水有8次，掘進巷道中6次。按與斷層關系分類，與斷層有關的灰岩突水只有兩次，其餘的12 次突水通道均為二₂煤層底板砂岩裂隙。在突水點附近沒有小斷層，距落差較大的斷層（大於30m）大都在100m以上。與斷層有關的兩次突水，一次是1994年11月永城陳四樓煤礦北翼軌道及皮帶大巷突水，由於落差89m的F₃₉斷層的影響，造成北軌、北皮穿越斷層後與下盤的L₈灰岩對接，當巷道掘進至距F₃₉斷層4m時，北軌、北皮相繼突水，總水量860m³/h。另一次是1985年11月神火葛店煤礦15021採煤工作面突水，該采面緊靠落差40m的F₇斷層，煤層底板裂隙帶已超過L₁₁，工作面推進30m即發生灰岩突水，水量270m³/h。

表2-1 永城礦區煤層底板灰岩突水統計表

續表

六、突水原因

1.原生裂隙突水

煤層底板岩層原生裂隙屬於張性裂隙，為較好的導水通道，當掘進巷道或採煤工作面揭露或接近這些裂隙時，容易發生突水。神火葛店煤礦1999年9月12日掘進26采區皮帶煤下山時遇一條寬約10cm的裂隙突水，水量110m³/h；1999年10月12日掘進與26皮帶下山平行、相距20m的軌道下山遇到該裂隙時，寬20cm，突水量270m³/h。神火葛店煤礦北翼運輸大巷位於二₂煤底板下部18m，岩性為細砂岩，1993年6月巷道掘進中，遇到6條寬3～10cm的裂隙而發生灰岩突水，水量370m³/h。

2.活化裂隙突水

煤層底板岩層原生裂隙屬於閉合或半閉合，受到采動影響，在礦壓和灰岩水壓作用下，原生閉合裂隙張開，加之產生新的裂隙，導致灰岩突水。這種突水表現為先來壓力，巷道發生變形，裂隙逐漸張開而突水。壓力通過裂隙的逐漸張開得以逐漸釋放，水量的增大呈現一個漸變的過程，有時裂隙一旦連通也可發生突變。永城車集煤礦2401 工作面，2111工作面，2106軌道順槽等幾處的突水都屬於這種類型。2401綜采工作面2001年9月10日開始採煤，發現底板砂岩中有一組與工作面斜交的裂隙滲水。該工作面采深700m，太原組灰水壓力6 MPa。隨著工作面的推進，采場壓力增大，裂隙逐漸張開，16日采空區內涌水量增至100m³/h，21日工作面推進65m，18時水量增至140m³/h，工作面內有一條寬約10cm的突水裂隙，24小時逐漸增大到550m³/h，突水點附近的液壓支架所承受的壓力也由28 MPa逐漸增至45 MPa。

3.原始導高突水

灰岩上部岩層中的裂隙未達到煤層底板，形成承壓水原始導高帶。煤層開采後由於礦山壓力作用，底板以下形成采動破裂帶。在礦壓和水壓的聯合作用下，原始導高裂隙會向上發展，與底采動破裂帶貫通之後，就形成了新的導水通道，造成所謂的原始導高突水。由於各種裂隙的突然連通，這種突水往往來勢猛，造成惡性突水事故。永城車集煤礦2107綜采工作面、永城陳四樓煤礦2301 工作面的突水就屬於這種類型。永城車集煤礦2107綜采工作面，於2000年7月28日出現底鼓，巨大的壓力使工作面底板鼓起近1m，形成多處垂直於工作面的裂隙，造成40多架液壓支架嚴重損壞，十幾根大立柱折斷，二十幾根大立柱穿透頂部鋼板，1h後發生突水，水量達855m³/h，突水點集中在3處。當時該工作面采深570m，水壓5MPa。

七、突水實例

陳四樓井田位於永城隱伏背斜的西翼，第三系和第四系沖積層厚度300～400m。區內主要含煤地層為山西組和下石盒子組，主採煤層為山西組二₂煤層。煤系下伏地層為石炭系（含薄層石灰岩11層），編號自下而上為L₁—L₁₁，奧陶系灰岩喀斯特溶洞裂隙承壓含水層發育。據統計，陳四樓煤礦自1991年開工建設，1997年投產至今，發生突水10 余次，其中嚴重影響生產與施工且突水量大於150m³/h 的煤層底板突水兩次，第一次為1994年11月15日北翼皮帶大巷，最大突水量860m³/h；第二次為1995年北翼軌道大巷，最大突水量160m³/h。其突水機理如下分析。

1.地質構造特徵

圖2-1 陳四樓井田走向（A-A′）地質剖面示意圖

（據侯士寧，2001）

經過多期構造運動，在燕山期形成現在的構造格局。陳四樓井田內構造以斷裂為主，褶皺為輔。主要發育EW向斷裂5組，該5組斷裂控制了SN向斷層的發展，將井田割成6個塊段。井田內絕大多數斷裂表現為高角度正斷層，因此在剖面上多呈地壘與地塹構造（圖2-1）。地壘與地塹構造形態形成了承壓水在井田內分布的不均一性，因而不同地點受水害威脅的程度不一樣，井田北部以-440m標高以下受水害威脅較為嚴重。高角度正斷層深切太灰、奧灰，直接引導灰岩水進入煤層，有的造成灰岩與煤層相接。如此構造特徵，使斷裂間的連通較好，北翼皮帶大巷和北翼軌道大巷就是二₂煤層與太原組上段灰岩（L₈）強含水層對接而發生的2起突水事故的地點。斷裂構造發育，使各含水層具有良好的水力聯系，斷層及岩石裂隙構造發育，突水機率較大。

2.水文地質邊界

陳四樓井田地層總體上是一個向西傾斜的單斜構造，井田北、西、南邊界由斷層構成，東邊界為煤層露頭。在永城背斜軸部有奧陶系、石炭系及二疊系掩伏露頭。由於沖積層的阻隔，井田內不接受大氣降水的補給；在井田北部芒山、盪山有奧灰出露，直接接受大氣降水補給，為補給邊界。井田北部及東部露頭接受地下水沿各種通道的補給，為導水邊界，井田西部為阻水邊界，使得地下水得以儲存，井田屬於一個封閉—半封閉的水文地質單元，靜儲量豐富，富含承壓水。

3.原生裂隙

陳四樓井田小斷層較為發育，伴隨煤層及其頂底板岩石裂隙也發育。裂隙是在水平剪切力作用下形成「X」型剪切節理基礎上，彼此之間連通性好。受灰岩高承壓水（5 MPa）作用，太灰水充填裂隙，形成原生導高。據統計，北四采區三維高解析度地震勘探發現，錯斷二₂煤層落差3m以上斷層89條，斷層密度22條/km²；首采區在採掘過程中實見落差1m以上的斷層120餘條，均為正斷層，斷層密度60 條/km²；南五采區三維地震勘探發現，錯斷二₂煤層落差3m以上斷層46條，斷層密度21條/km²。

4.采動裂隙

人為破裂是采動礦壓對底板破壞所產生的底板岩層破裂。其破裂深度與岩石的堅固系數、工作面寬度、開采深度、煤層傾角等因素有關。根據鄰區資料，建立了預計破壞深度的多元非線性回歸方程為：

h=7.9291 ln（L/24）+0.009 H+0.0448α-0.3113f

式中：h——底板破壞深度/m；

L——工作面斜長/m；

H——開采深度/m；

α——煤層傾角/°；

f——底板岩石的堅固性系數^［7］。

根據上式計算出陳四樓煤礦在-440m標高、190m寬的綜采工作面采動底板破壞深度為20m。在斷裂帶附近，如果人為破裂與充水的原生裂隙通道導通將會發生突水事故。例如，永城車集煤礦2107綜采工作面在2000年7月28日突水850m³/h。

5.隔水層特徵

永城陳四樓煤礦開採煤層為二疊系山西組底部二₂煤，煤層底板岩性為砂質泥岩、粉砂岩和中、細粒砂岩，據下伏太原組最上一層灰岩L₁₁平均為50m，據較強含水層L₈灰岩約80m。因而，受各種裂隙影響，降低了隔水層的強度，增加了突水危險程度。正常情況下可以阻抗太原組薄層灰岩突水。