井下水文地質情況怎麼寫

1. 礦井日常水文地質工作內容與技術要求

礦井日常水文地質工作是保證煤礦正常安全生產的一項重要技術基礎工作。其基本任務包括：

1）開展礦井水文地質補充調查、補充勘探和水文地質觀測；

2）為礦井採掘、開拓延伸提供水文地質資料或報告；

圖1-8 系統開發工作流程圖

3）在採掘工程中進行水害分析、預測和防探水。

（一）水文地質補充調查和觀測

1.地面水文地質補充調查

包括氣象資料搜集：降水量、蒸發量、氣溫、氣壓、相對濕度、風向、風速及其歷年平均值和兩極值；地貌調查：著重調查由開采引起的塌陷、人工湖等地貌變化；地質調查：第四系覆蓋層、基岩露頭，地質構造的形態、產狀、性質、規模、破碎帶等。其他還應調查的內容包括地表水體等。

2.地面水文地質觀測

包括氣象觀測、地表水觀測、地下水動態觀測等。

3.井下水文地質觀測

在開拓主要采區巷道時，應及時進行井下水文地質觀測和編錄，並繪制實測水文地質剖面圖或展開圖。

1）當巷道穿過含水層時，應詳細描述其產狀、厚度、岩性、構造、裂隙或岩溶的發育與充填情況，揭露點的位置及標高、出水形式、涌水量、水溫等，並採取水樣進行水質分析；

2）對斷層和裂隙，應測定其產狀、長度、寬度、數量、形狀、尖滅情況、充填程度及充填物，觀察地下水活動的痕跡，繪制裂隙玫瑰圖，並選擇有代表性的地段測定岩石的裂隙率；

3）對岩溶應觀測其形態、發育情況、分布狀況、有無充填物及充填物成分、充水狀況等，並繪制岩溶素描圖；

4）對褶曲應觀測其形態、產狀及破碎情況；

5）對突水點應詳細觀測記錄突水的時間、地點、確切位置、出水層位、岩性、厚度、出水形式、圍岩破壞情況等，並測定涌水量、水溫、水質、含砂量等。同時觀測附近的出水點和觀測孔涌水量、水位的變化，並分析突水原因。主要突水點可作為動態觀測點，並要編制卡片，附平面圖和素描圖。

4.礦井涌水量觀測

1）礦井涌水量觀測應分含水層、分采區、分主要出水點觀測，每月觀測不少於3次；

2）井下新的出水點在涌水量尚未穩定前應每天觀測1次；

3）井下疏降孔涌水量和水壓在穩定前每小時觀測1次，穩定後正常觀測。

（二）礦井水文地質基礎資料和圖紙

1.水文地質台賬

礦井水文地質基礎資料必須認真搜集整理、長期保存。為了使礦井水文地質基礎資料系統化，應建立以下各類水文地質台賬：

1）礦井涌水量觀測成果台賬；

2）氣象資料台賬；

3）地表水文觀測成果台賬；

4）鑽孔水位及井泉動態觀測台賬；

5）抽（放）水試驗成果台賬；

6）礦井突水點卡片或台賬；

7）井下水文地質鑽孔台賬；

8）水質分析成果台賬；

9）礦區水源井（孔）台賬；

10）封閉不良鑽孔台賬；

11）其他專門項目台賬。

2.礦井必備的水文地質圖紙

1）礦井充水性圖；

2）礦井涌水量與各種相關因素動態曲線圖；

3）礦井綜合水文地質圖；

4）水文地質柱狀圖；

5）水文地質剖面圖；

6）等水位線圖等。

（三）工作面水害預測與防探水

應開展水害因素分析和水害預測工作，根據採掘接續計劃，結合水文地質資料，全面分析水害因素，提出水害分析預報表及水害預測圖；在採掘工程中對預報表、圖進行檢查、補充和修訂，發現險情，應及時發出水害通知單，並採取預防措施。

1）采前應編制探放水設計，並預計涌水量，涌水量較大可能影響正常生產時，應採取相應措施；

2）防探底板突水：採掘前必須具備勘探或補充勘探資料，水文地質條件基本清楚；對可能發生的水害及其預防措施提出建議；預測有突水可能的危險區；預計最大涌水量；

3）防探斷層水：應核准斷層產狀、位置，分析斷層帶的富（導）水性，並在平面圖和剖面圖上確定斷層與工作面的空間幾何關系；巷道通過導水或可能導水斷層前，必須超前探水，並採取相應的防水措施；對與強含水層連通的導水斷層，必須按規定留設防水煤柱；

4）為防止鑽孔突水，應對採掘范圍內穿越煤層頂、底板強含水層的鑽孔進行核查，分析判定封孔質量；對封閉不良的鑽孔應分別採取相應的預防措施。

（四）其他防治水措施

為了防治礦井開采過程中發生突水淹井事故，除建立上述礦井排水系統外還應當考慮以下防治水措施：

1）采區排水系統。對設計的下一個采區，要首先預計采區涌水量，建立采區水倉、泵房和排水管道。采區水倉、泵房和排水管道的設計應符合「煤礦安全規程」的要求。

2）礦井避水災路線。在採掘作業規程中制定突水時的避水災路線，並在避水災路線上設置路標，定期進行撤退演習。在井下各採掘工作面即主要硐室、大巷等有人員工作的地點安裝電話，井下電機車安裝載波電話，並加強對通訊系統的維護和管理，保證在發生突水災害時，可利用通訊系統實施迅速、有效的調度指揮。礦井應安裝井下人員定位系統，使地面及時了解井下人員的實際情況。

2. 礦井水文地質資料整理要求

第24條 根據我局水文地質特點，礦井水文地質基礎資料應建立以下幾種台賬：

1）礦井涌水量觀測成果台賬：分井口、分煤層、分水平、分翼、分地區、分水源建立年、月礦井涌水量觀測成果台賬。

2）鑽孔水位動態觀測台賬。

3）突水點卡片：先逐項填寫突水點要素和繪制平剖面圖，再填寫涌水量和有關鑽孔水位動態變化表，繪出涌水量、水位、時間關系曲線圖。

4）突水點統計表：將突水點以時間為順序，按要求逐項進行登記。

5）井下水文地質鑽孔統計表：井下水文地質鑽孔主要指的是放水孔、測壓孔和其他了解水文地質條件的鑽孔，按要求填寫。

6）封閉不良鑽孔統計表。

7）礦區（井）水源井（孔）統計表：按附表7的要求每年調查登記一次。

8）氣象台資料台賬。

9）水井、機井觀測成果表（台賬）。

10）各礦根據各自情況，還應考慮編制抽（放）水試驗成果統計表，水質分析成果統計表，采空體積與殘存空隙統計表（每年統計一次），水溫觀測記錄表。

第25條 礦井必備的水文地質圖紙：

1）礦井充水性圖，該圖是綜合記錄井下實測水文地質資料的圖紙，是分析研究礦井充水規律，開展水害預測，制定防治措施的主要依據之一。它是礦井水文地質工作的必備圖紙。比例尺一般用1∶2000，主要內容有：① 井巷工程，按礦山測量1∶2000採掘工程平面圖的圖例和要求繪制，按井巷工程所在層位用4種顏色分別表示煤層頂板岩巷、煤巷、八灰岩巷和其他岩巷，頂板岩巷著淺黃色，煤巷不著色，八灰岩巷著淺藍色，其他岩巷著淺灰色；② 突水點和集中淋水帶均應填繪在圖紙上，以不同的符號、顏色反映不同的突水類型和突水水源，涌水量＞1m³/min的突水點要標明出水時期、水量、標高、水源；③ 積水區和積水量：凡有積水的古井、廢棄井巷、采空區、老塘等，均應繪出積水范圍，並註明積水量和積水區底板最低標高；④ 防水設施：井下防水閘門、防水閘牆必須全部繪制在圖上，防水閘門還要表示出已關閉和未關閉等狀況和標高；⑤ 排水設施：主要泵房（包括采區泵房）要表示出水泵和管路的排水能力及水倉容積；⑥ 防治水工程：包括放水孔、測壓孔、疏水降壓用的井巷工程及注漿堵水工程（截流、堵突水點、充填含水層、含水層預注漿）等；⑦ 防水煤柱，包括斷層防水煤柱（凡落差大於20m的斷層均須繪出斷層防水煤柱線）、沖積層防水煤柱（沖積層水對回採有影響的礦井要繪出沖積層防隔水煤柱）、井田及采區防隔水煤柱（相鄰兩井田之間的人為邊界或自然邊界的兩側均須繪出井田防隔水煤柱，凡水平或采區隔離開採的礦井，均須繪出水平或采區防隔水煤柱）及防排水設施保安煤柱（防水閘門、防水閘牆和泵房的保安煤柱均必須繪在圖上）；⑧ 井下輸水方向，要表示出水流方向和水溝的寬度和深度；⑨ 井下涌水量觀測站；⑩ 斷層及裂隙的產狀要素；⑪ 井上下水位觀測孔的觀測層位和水位標高；⑫ 封閉不良的鑽孔和封孔情況不明的鑽孔，及見溶洞、大漏水鑽孔；⑬ 風化帶要標明；⑭ 礦井充水性圖底鼓地帶3個月補充填繪1次，每3～5年更新一次，老圖存檔備查。

2）礦區（井）綜合水文地質圖，是反映礦區或礦井水文地質條件的主要圖紙之一，局、礦分別編制，比例尺1∶5000～1∶10000，主要內容有：① 含水層露頭，隱伏露頭及沖積層底部含水層（流砂、砂礫石、礫岩）的平面分布狀況；② 地表水體（系）、井泉、水文觀測站的分布位置；③ 抽水試驗鑽孔及其試驗成果；④ 水文觀測孔；⑤ 井下突水點；⑥ 主要斷層及其對接關系（標明落差大小，下降盤的八灰與對盤二灰、奧灰的對接關系）；⑦ 隔水層厚度等值線；⑧ 揭露岩溶及漏水的鑽孔；⑨ 井上下主要防治水工程，包括堵水截流工程、突水點注漿堵水工程、斷層帶充填堵截工程、含水層充填工程、疏水降壓工程（放水鑽孔，控放站）、防排水設施、防洪工程等；⑩老窯、小煤礦位置、開采范圍和涌水情況；⑪ 主要含水層等水位線、開采大煤繪制八灰等水位線、開采二煤繪制二灰等水位線（也可以另外專門繪制八灰、二灰、奧灰等水位線圖），等水位線圖每年至少編繪一次，遇突水、淹井要根據需要加密編繪；⑫ 礦井水文地質分區；⑬ 其他有關的水文資料。礦井綜合水文地質圖每年補充修改1次。

3）礦井綜合水文地質柱狀圖，本圖反映含水層、隔水層及煤層之間的組合關系和含水層層數、岩性、厚度、層間距及富水性，比例尺1∶500。

4）礦井水文地質剖面圖，本圖主要反映含水層、隔水層、褶曲、斷裂構造等和煤層之間的空間關系，沿傾斜方向選擇有代表性的勘探線剖面為基礎加上水文地質資料，比例尺1∶2000，主要內容有：① 含水層岩性、厚度、岩溶裂隙發育情況；② 抽水試驗孔及其試驗參數（q、s、k）；③ 主要井巷及突水點；④ 水文地質觀測及其觀測層位和水位標高；⑤ 地表水體、井、泉及其水位標高；⑥ 構造特徵；⑦ 防水煤柱。

5）礦井涌水量與各種相關因素歷時曲線圖，包括礦井涌水量與降水量、地下水位曲線圖（應分歷年和年度編制，涌水量應分井筒水、煤層頂板水、煤層底板水和總涌水量進行繪制，圖上還要標明主要突水點的突水日期和突水量）和礦井涌水量與開采深度關系曲線圖。

6）其他水文地質專題圖紙，即根據礦床水文地質條件及分析研究工作的需要，可分別編繪各含水層水文地質圖、隔水層水文地質圖、各時期水位等高線圖、水溫圖、水化學圖、水動態分析圖、水文地質預測圖、突水點剖面圖、含水層等視電阻率圖、水力聯通試驗圖等。

第26條 新建礦井應按有關規定做好水文地質工作，將所搜集的資料進行分析、整理，並全部移交給生產單位。這些資料包括：① 水文地質觀測台帳和編錄成果；② 突水點卡片、記錄和有關防治水的技術總結，以及注漿堵水記錄和有關資料；③ 井筒及主要巷道水文地質實測剖面；④ 建井水文地質補充勘探成果；⑤ 供水水源的勘探成果和有關資料。復雜型和極復雜型礦井，在移交生產時，應根據建井過程中所進行的水文地質補充勘探工作和搜集的資料，提出建井水文地質總結報告。

第27條 采區掘進前應提出采區設計，采區設計所需的地質說明書應提前兩年通知地質部門補勘和編制。地質部門應在正式設計前三個月提出，報礦總工程師審查，並報礦務局批准。采區地質說明書除按《礦井地質規程》（1984年11月）中的有關規定編制外，再補充規定如下：

1）文字部分：① 詳細敘述和分析礦井或相鄰區所揭露的水文地質實際資料，如含水層的分布規律和特徵，涌（突）水點的位置、水源、涌水量大小、變化趨勢、防治水措施等；② 闡明本采區水文地質特點、突水的威脅程度，按照《礦井地質規程》和《煤礦安全規程》要求預測采區最大涌水量和正常涌水量，提出對防隔水煤（岩）柱和探防水的要求；③ 對各種實際材料應詳細敘述，不得任意取捨、分析、判斷、計算時選用的各個數據，要說明選用依據、選用原則、計算方法和計算過程；④ 要有針對性地提出本采區水的隱患及防治水措施。

2）附圖部分：必須編制采區（或礦井）水文地質圖，編圖范圍必須包括相鄰采區及與本區密切相關的地區（包括附近的小煤窯），編圖時除按礦井充水性圖的要求編制外，再增加煤層與主要含水層間的隔水層等厚線、主要含水層的水位等高線、抽水試驗孔及試驗成果、鑽孔和井巷揭露的岩溶情況、斷層兩側煤層與主要含水層的相對關系等內容；必須編制采區水文地質剖面圖（或與地質剖面圖合並）。

3）附表部分，包括采區及附近地區的突水點要素，隔水層厚度、岩性，含水層厚度、岩性，水位水量變化（長期觀測資料），水質分析，抽水試驗成果等各種水文地質實際資料均需列表說明。

第28條 根據采區地質說明書及設計情況說明掘進地區的水文地質條件，主要含水層和主要導水構造與掘進工作面的關系，預測突水的威脅程度，對防水設施、防水煤柱、探防水等提出要求和建議，預計掘進工作面的最大涌水量。分析判斷要說明依據，各種數字說明來源可靠性、採用原則、計算方法和計算過程。

第29條 回採工作面掘進地質說明書，對水文地質的要求同第28條。

第30條 根據采區地質說明書和掘進中的實際資料說明本工作面的水文地質條件，根據本工作面主要含水層、隔水層、小構造情況和相鄰地區生產實際情況預測本工作面突水威脅程度、最大控頂面積，預測工作面最大涌水量，對各種依據、數字要說明來源、可靠性、採用原則、計算方法和計算過程。

3. 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。

4. 礦井水文地質條件

一、礦區水文地質特徵

焦作礦區突水頻繁，涌水量大，淹井次數多，從客觀上講，主要受礦區水文地質條件制約。具體表現是區域地下水補給量大；含水層層數多，厚度大，隔水層薄；斷裂構造發育，使各含水層之間水力聯系密切（圖4-4）。

1.區城地下水補給充沛

焦作礦區北為太行山區，海拔標高+200～+1700m，為構造剝蝕的中低山地貌，廣泛出露奧陶—寒武系巨厚（800～1000m）的碳酸鹽岩，地形陡峭，深山峽谷，喀斯特裂隙發育。大氣降水後由地表短暫徑流轉入地下徑流，匯水面積2000km²左右。地下水自北和西北方向向礦區內徑流，在礦區南部受到武陟隆起（前震旦系地層）和斷距千米以上斷層（董村、朱村、耿黃等）的阻擋，使地下水在礦區內排泄。20世紀60年代前以天然泉水的形式排泄地下水，如九里山前泉群總流量達1.6m³/s，20世紀60年代後以礦井排水和工農業用水的形式排泄地下水（Q=9.9m³/s）。

2.斷裂構造控水作用強

礦區內斷裂構造皆為正斷層，EW，NE和NW向3組斷裂構造縱橫交錯，互相切割，形成許多條條塊塊，但沒有破壞奧灰的連續性，使各塊段〔或井田〕奧灰水力聯系密切，形成統一水位。在焦作礦區59次10m³/min以上突水事故中，斷層突水佔58%；100m³/min以上突水7次，其中斷層突水佔85.71%。在14次突水淹井事故中，因斷層突水淹井佔85.71%。這充分說明斷裂構造對地下水的富集、徑流（運移）到突水起重要控製作用。

圖4-4 焦作區域水文地質圖

二、礦井主要含水層及其關系

與礦井充水有直接關系的含水層，自上而下分別是第四系砂礫石含水層、二疊系砂岩含水層、石炭系太原組石灰岩含水層和奧陶寒武系石灰岩含水層。

圖4-5 沖積層柱狀圖

第四系沖積層厚29.39～200.31m，北薄南厚。北部煤層露頭帶附近沖積層厚75～120m，一般85m左右。由黃土、流砂礫石層、粘土和礫岩組成。上部為黃土、流砂礫石和粘土，中下部為礫岩和粘土，含礫岩5～11層，一般6～8層，且主要集中在中下部〔5～7層〕（圖4-5）。礫岩總厚14.66～40.86m，占沖積層地層總厚22.21%～37.24%分布不穩定。上部和底部礫岩含水層具雙層水位，均具承壓水性質。底部礫岩直接覆蓋在奧灰、L₂和L₈隱伏露頭上。水位變化與奧灰呈同步關系，一般是奧灰水補給沖積層。所以在L₈露頭附近沖積層水和奧灰水聯合對L₈補給，是演馬庄—九里山井田涌水量大，與其他礦井區別的重要條件之一。

二疊系砂岩含水層分上下兩層，即基岩風化帶裂隙孔隙含水層和二₁煤頂板砂岩含水層。基岩風化帶含水層與沖積層水溝通時，富水性極強。淺部回採時，當導水裂隙帶與風化帶溝通時，涌水量很大。如13011工作面回採後頂板水達14.4m³/min。二₁煤頂板砂岩含水層富水性較弱，對回採影響不大。

石炭系太原組厚67.1～60.93m，距奧灰5.46～16.67m，一般10m左右，由砂岩、粉砂岩、石灰岩和煤層組成，含石灰岩6～10層（圖4-6）。

石灰岩總厚27.4～41.99m，佔33.62%～55.71%，以L₂和L₈厚度大分布穩定。

L₈厚4.97～13.79m，一般厚8m左右，上距二₁煤底板20.65～35.73m，西薄東厚。喀斯特以裂隙發育為主，根據勘探資料，見溶洞為20%左右。全礦現有L₈涌水量96.33m³/min，L₈水位下降極不均衡，12采區以東水位下降明顯（±0m以下），西翼水位仍保持在+40～+60m。

L₂厚10.73～13.77m，一般厚12m左右，上距二₁煤底板70.8～82.14m，一般75m左右，下距奧灰10m左右。喀斯特裂隙發育，水位與奧灰呈同步變化。其他礦井L₂水位比奧灰低1～3m，而九里山礦二者水位相差不明顯。

本區西部，五灰、六灰、七灰較發育，總厚6～7m，相對削弱了L₂與L₈之間隔水性質，為垂直導水形成了有利的岩性條件。

奧灰為強喀斯特含水層（圖4-7），厚度大，富水性強，上距二₁煤底板91.68～102.17m，一般95m左右。在淺部露頭附近，奧灰與L₂、L₈、沖積層水力聯系密切；在深部通過斷裂構造補給上覆含水層。

圖4-6 太原統地層柱狀圖

圖4-7 焦作礦區中奧陶系灰岩分層柱狀圖

奧灰水位變化與降水關系密切，豐水期水位保持在+85～+90m，枯水期+70～+75m。1988年7、8兩個月集中降雨450mm後，奧灰水位大幅度上升，最大升幅16.47m，其他含水層與奧灰同步上升，但升幅均小於奧灰。L₈水位升幅最大的地段在斷層帶附近。1988年雨季後，全局涌水量增加102.34m³/min，其中九里山礦增加21.67m³/min，（僅12021工作面增加9.88～15m³/min）。

三、突水簡述

1.突水概述

從建井至今發生1m³/min以上突水22次（表4-3）。其中5m³/min以上11次，10m³/min以上6次，30m³/min以上兩次（表4-4），由表4-4可知礦井西部突水次數多，突水量大，因突水頻繁，涌水量大，給礦井安全生產帶來巨大的威脅；特別是礦井兩翼涌水量達85m³/min以上，造成停產狀態。

表4-3 九里山礦井下突水點基本情況一覽表

續表

表4-4 礦井東西部突水情況統計表

2.突水原因分析

（1）突水與採掘關系：按採掘對22次1m³/min以上突水統計出掘進、回採與突水的關系（表4-5）。

表4-5 突水按採掘統計表

由表4-5可知，突水主要發生在工作面回採中，佔80.95%，掘進突水全是發生在底板岩巷中，工作面突水都發生在大頂來壓過程中。突水時，雖有底鼓，但大多數底鼓幅度不大，且持續時間很短就發生突水。

（2）突水與構造的關系：在22次1m³/min以上突水中，因斷裂構造造成直接突水3次，在小背斜上6次。

（3）突水與含水層的關系：在11次5m³/min以上突水中，除頂板水1次外，全為L₈直接突水。突水後各含水層水位都有不同程度的變化（表4-6）。

表4-6 主要突水點水位升降統計表

由表4-6可知，L₈突水後各含水層水位都有不同程度的下降，值得注意的是突水也引起L₂、奧灰、沖積層水位下降，這可能是L₈接受淺部混合水補給的依據。

3.12031突水簡況

12031工作面位於12采區東翼。工作面東西走向長435m，南北傾斜寬92.5～130m，回採標高-78～-112.4m（圖4-8）。

煤層走向N5°～50°E，傾向SE，傾角7°～19°。二₁煤層厚4.9～7.1m，平均厚6.4m。

二₁煤偽頂為炭質泥岩，厚0.2～1.5m，直接頂板為粉砂岩厚7.1m，老頂為砂岩厚12.3m，直接頂板為炭質泥岩和粉砂岩，厚12.3m。

（1）突水簡述：該工作面自1983年6月回採至今已發生4次突水，每次突水都造成工作面停產。

圖4-8 12031工作面平面圖

第一次是1983年7月6日突水。12031工作面1983年4月30日開采，由於偽頂較厚和生產系統不健全，推進速度比較慢。7月6日當工作面推進 26m 時，采空面積達2444m²，工作面在放頂期間，在上安全口處發生底板突水，最大水量27m³/min，穩定水量15～18m³/min。工作面停采後，一方面開掘泄水岩巷，建防水閘門一座，另一方面修復下運輸巷和進行改造工作。

1982年8月13日12皮帶巷突水前，在12采區L₈、L₂和奧灰三者水位基本一致（+80m左右），突水後L₈與L₂奧灰水位明顯「拉開」，12031工作面突水前，L₈水位+78.05m（底板承受水壓1.9MPa）L₂+85.28m，奧灰+85.54m，水位差7m左右。突水後L₈、L₂、奧灰水位差更大，L₈水位下降了8.36m，L₂水位下降了0.88m，奧灰水位下降了0.94m（圖4-9）。

圖4-9 12031突水點動態曲線（一）

第二次是1987年9月25日突水。第一次突水後由原開切眼向外80m處另開切眼，於1987年8月完成工作面改造工作恢復生產。1987年9月25日工作面推進23m，采空面積2645m²時，在工作面下風道附近突水，最大水量6.77m³/min，穩定水量5.3m³/min，該工作面總水量由11.9m³/min增至17.23m³/min，12采區總水量已達65.1m³/min。

突水後L₈水位下降6.46m，L₂下降0.46m，奧灰下降0.41m（圖4-10）。

圖4-10 12031突水點動態曲線（二）

第三次是1988年10月28日突水。第二次突水後因下風道流不出來水，重新掘進一條下風道距第二停采線18m，掘進開切眼使工作面斜長由130m縮小為90m。

1988年9月開采，10月28日當工作面推進25m，采空面積2250m²時，在上安全口和下風道附近兩處發生突水，最大涌水量9.76m³/min，穩定水量7.00m³/min，該工作面總水量由10m³/min增至16.9m³/min。

此次突水正逢雨季，L₈水位下降了6.77m，L₂下降了0.64m，奧灰下降了0.8m（圖4-11）。

圖4-11 12031突水點動態曲線（三）

第四次是1993年3月30日突水。第三次突水後一二采區處於停產狀態，但防治水工作仍在積極進行，1991年3月開始對12021和12041集中巷突水點進行地面注漿堵水工作，到1992年5月12021突水點已封堵結束。為扭轉長期停產局面，採取綜合治水與生產相結合，吸取外地經驗，縮小工作面，減少礦壓對底板破壞深度。1992年5月開始對12031工作面進行改造，重新掘進一條上風道，距第三停采線24m處掘進切眼，使工作面斜長由90m縮小為30m。

1993年3月10日回採前打開12皮帶突水點放水降低水壓。3月25日工作面推進21.5m，采空面積731m²時，老塘出水0.05m³/min，3月29日8：00推進29m，采空面積1015m²時，水量增加至0.54m³/min，工作面停產兩班。3月30日又開始回採，當推進31m，采空面積1085m²時，大頂突然來壓，16：20水量增加，水色發黃，17：30水量達20.88m³/min，19：58上風道槽尾外3m處上幫出水7.02m³/min，總水量達27.9m³/min。3月31日1：30水量增至32.21m³/min，4月2日3：00水量增至39.05m³/min，4月3日4：50涌水量增至44.74m³/min，最大時47.51m³/min。突水點水量明顯發生四次跳躍式上升。該工作面總水量穩定在41.72～47.35m³/min。

突水後各含水層都有不同程度的下降，沖積層水位下降了644m，L₈下降了20.68m，五灰下降了8.1m，L₂下降了1.8m，奧灰下降了1.9m（圖4-12）。

圖4-12 12031突水點動態曲線（四）

12031突水後，12021集中巷和12041集中巷兩突水點水量明顯減少，分別減少2m³/min和1.2m³/min。其他突水點水量變化不明顯。

（2）突水原因分析：與水源和水壓的關系密切。突水後在出水點附近施工兩個L₈孔，水位+23.75～+26.87m。在標高-100m以上涌水已達55m³/min以上，L₈水位仍保持如此的高水位，單位水壓涌水量達3.24m³/min，單位涌水量（m³/min）降深小於1m。說明L₈受L₂、奧灰和沖積層水補給量大，才會發生如此大的突水。

一二采區位於L₈強喀斯特裂隙富水帶上，特別是12031工作面處於一個背斜構造上，北西向和北東向裂隙十分發育，底板岩石破碎，L₈喀斯特裂隙更加發育，加上采動礦壓影響極易引起突水。因此造成低水壓突水量大。

一二采區各突水點之間水量消長不明顯，但突水後L₂和奧灰水位都有不同程度的下降，說明補給通道各異，補給量大。

（3）治理意見：從突水後水位水量變化可知，12031突水水源與L₂、奧灰有明顯關系，並且L₈水位上升一次井下涌水量上升一個台階，為防止水量增大，應切斷L₂和奧灰補給通道，減少礦井涌水量。因此應對突水點進行注漿堵水。一方面達到減少礦井涌水量，保證礦井安全生產，另一方面可切斷補給通道為根治水害奠定基礎。

四、水化學資料的幾點結論

1990年西安地勘分院應用水化學及環境同位素研究方法，對焦作礦區不同層位地下水源進行采樣、室內分析和測試工作。共采水樣81個，其中沖積層15個，頂板砂岩11個，大原組石灰岩水樣38個，奧灰17個。主要進行水質、微量元素和環境同位素（T.D）3項測定分析其結論如下：

（1）焦作礦區各含水層（Q、C₃灰岩、P砂岩、O₂）都是由大氣降水補給形成的，不存在古生水源問題。各含水層水中均有一定氚（T）含量被測出，說明本地區地下水30年以前的水體存在很少，以第四系沖積層水和砂岩水貯留時間較長。

（2）L₈水受沖積層下滲水影響形成混合水，礦區東部較西部有較大的混合比率。如九里山礦12皮帶突水點沖積層水混入佔31.50%，2^＃放水孔（L₈水）佔53.8%；演馬庄礦東四半突水點，佔84%。

（3）第四系沖積層水礦區東西部水質化學特徵有較大差異。從東向西，從北向南礦化度及硬度增大，說明與奧灰水補給有關。

（4）奧灰水中沖積層水混入率，礦區東部九里山工人村至演馬庄礦一帶佔23%～86%；西部除焦西三水廠、耐火二廠一帶大於30%外，其他地區均小於20%。

（5）九里山礦13011工作面頂板出水14.4m³/min，按其Na⁺降低、Ca²⁺，Mg²⁺增高，ph下降rNa/rCl比值等接近沖積層水質類型，說明沖積層水混入量較大。

五、補給與通道

九里山礦L₈水主要接受奧灰L₂和沖積層水補給，其補給途徑主要是來自北部（淺部）和井田內隱伏構造。

北部在煤層露頭附近，奧灰、L₂、L₈含水層被第四系沖積層覆蓋，通過基岩風化裂隙或構造破裂帶使其互相溝通共同對L₈補給。

1.補給

淺部補給，依據連通試驗和突水後各含水層水位變化即可說明來自北部的補給是存在的。

多元示蹤劑連通試驗資料（表4-7），即可說明淺部補給明顯（圖4-13）。①淺部沖積層水有明顯補給，最大流速為155m/h。②淺部L₈水與井下突水點聯系密切，最大流速533m/h，而南部聯系不明顯。③淺部補給范圍集中在13～15勘探線間。

圖4-13 九里山礦多元水力連通試驗圖

表4-7 多元示蹤連通試驗成果表

註：分子為時間（小時），分母為直線流速（m/h）。空格為未取樣，「-」為未見到示蹤劑。

淺部含水層（O₂～L₂）補給問題，未做連通試驗，但根據突水後各含水層水位變化（表4-6）和升壓試驗資料（見下述）均表明淺部12～15勘探線間，為一強徑流帶，補給明顯。另外有下列地段值得注意：

（1）12皮帶巷突水點以西L₈水位存在一個很陡的「陡坎」水力坡度733.3‰；

（2）12031突水點（-93m）附近L₈水位仍高達+27m（注1孔）；

（3）馬坊泉斷層南北兩側L₈觀側孔水位差達20多m，突水後，斷層兩盤水位都有不同程度的下降（S＞5m）。

上述地段即可懷疑深部含水層補給的可能性。

2.導水通道探討

通過突水資料分析奧灰、L₂和沖積層水進入L₈的途徑有以下幾種情況。

（1）淺部沖積層水通過L₈露頭直接補給；L₂、奧灰水一方面補給沖積層，另一方面通過基岩風化帶或構造破裂帶垂直向上補給L₈。

（2）馬坊泉斷層南北兩盤L₈水位差明顯（達20m），北盤高、南盤低，而且突水後兩盤L₈水位下降都十分明顯，說明L₂奧灰補給L₈明顯。

（3）根據一二采區1m³/min以上突水點平面分布和連通試驗資料結合礦井地質構造特徵，認為一二采區L₈存在明顯的兩個徑流帶（或稱喀斯特裂隙破碎帶），大致呈近東西向自淺部向深部延展，預計深部富水性較差。

（4）在井田內施工的L₂奧灰孔，因封孔質量問題，造成人為的補給通道。如13-2孔，在施工中L₂水曾噴出地面10多米，後因套管拔斷而至今未處理。全井田內懷疑有12個L₂和奧灰孔封孔質量有問題，其中奧灰3個孔，徐灰29個孔。若按平均每孔導水3～5m³/min，其補給量也是十分可觀的。

另外，根據現有突水點分析，L₈水進入巷道只是構造裂隙和礦壓作用產生的破壞裂隙互相溝通而引起突水的。

六、涌水量預計

（1）全礦涌水量：依據突水資料用比擬法和有限單元法計算標高-225m以上涌水量為184.64～187.5m³/min；標高-450m以上涌水量244.8m³/min。

（2）淺部補給量：根據連通試驗流速資料和有限單元法計算補給量33.86～54.7m³/min。

（3）東部涌水量：西部關閉後成為直線補給邊界時，東部涌水量將會大幅度增加，標高-225m以上將達到48.4～58.4m³/min；標高-450m時為94.4～104.4m³/min。

如果西部一二采區補給水源及通道封堵後，東部涌水量將會大大減少，維持現狀。

5. 礦井水文地質類型劃分報告怎麼做

需要有水文勘探及報告編制資質的單位進行編制。
主要內容如下：
前 言
一、專礦井及井田概況
（一屬）礦井及井田基本情況
（二）位置與交通
（三）地形、地貌
（四）氣象、水文
（五）地震
（六）礦井排水設施能力現狀
二、以往地質和水文地質工作評述
（一）不同勘探階段地質和水文地質工作成果評述
（二）礦井地質及水文地質工作
三、地質概況
（一）地層
（二）構造
（三）含水地層
（四）岩漿岩
四、區域水文地質
（一）區域含水岩組的劃分及其水文地質特徵
（二）區域地下水的補給、徑流、排泄條件
五、礦井水文地質
（一）井田邊界及其水力性質
（二）含水層
（三）隔水層
（四）礦井充水條件
（五）井田及周邊地區老窯水分布狀況
（六）礦井充水狀況
六、對礦井開采受水害影響程度和防治水工作難易程度的評價
（一）對礦井開采受水害影響程度的評價
（二）對礦井防治水工作難易程度的評價
七、礦井水文地質類型的劃分及對防治水工作的建議
（一）礦井水文地質類型的劃分
（二）對防治水工作的建議

6. 井下水文地質觀測

頂板淋滴水，突水點，涌水點出水的變化情況。

7. 井下水文地質勘探

第20條 井下水文地質勘探主要包括放（關）水試驗、連通試驗、疏水降壓工程、測壓孔等。

第21條 井下水文地質勘探的主要技術要求：

1）必須有礦總工程師批準的鑽孔施工設計，內容應包括對鑽孔的各項技術要求和安全措施。

2）鑽機必須安裝牢固。

3）鑽進至設計套管位置時，必須先下好套管，用水泥漿或其他有效方法將套管固定好，將上部含水層完全隔離，再向下鑽進。

4）鑽進揭露含水層之前，孔口應安裝好截水門，水壓超過20kg/cm²時，孔口必須安裝防噴裝置。

5）必須按設計施工，並嚴格執行施工安全措施。

6）停用或報廢的鑽孔，要及時封堵，並提出封孔報告。

7）測壓孔必須使用高精度壓力計。

第22條 放水試驗：

1）在試放水的基礎上，編制放水試驗設計，規定試驗方法，各次降深值和放水量。

2）做好放水試驗前的准備工作，固定人員，檢驗校正觀測儀器和工具，檢查排水設備能力和放水路線。

3）放水前，必須以同一時間對上下觀測孔和出水點進行一次水位、水壓、涌水量、水溫、水質的觀測（測定）。

4）放水試驗延續時間，可根據具體情況確定；涌水量、水位難以穩定時，試驗延續時間一般不少於10天，選取觀測時間間隔要考慮到非穩定流計算的需要；中心水位或水壓必須與涌水量同步觀測。

5）觀測數據應及時登入台賬，並繪制涌水量、水位歷時曲線。

6）放水試驗結束後，必須及時進行資料整理。

第23條 疏水降壓試驗，在用通常水文地質勘探方法難以進行開采評價時，可根據條件採用穿層石門或專門鑿井進行疏水降壓試驗，其主要要求是：

1）必須有專門的施工設計。

2）預計最大涌水量。

3）建築能保證排出最大涌水量的排水系統，或選擇適當位置建築防水閘門，留設防水煤柱，形成安全防水系統。

4）做好超前探水工作和疏水降壓工作。

5）做好井上下水位、水壓、涌水量的觀測工作。

8. 井下水文地質觀測記錄本應如何編寫

利用勘探坑抄道描述和觀測坑道出水、積水的狀態、位置、水量、水溫、水的物理性質；觀察描述軟弱夾層、風化帶、構造破碎帶、蝕變帶、岩溶發育帶的特徵、分布、產狀、溶蝕現象；統計節理裂隙；描述地下水活動對井巷圍岩穩固性的影響及水文地質、工程地質問題（如突水、冒頂、片幫、坑壁變形等）發生的位置，不穩定地段掘進與支護方法。編制坑道水文地質工程地質素描圖。

9. 礦山水文地質怎麼寫

你好，在闡述礦山的水文地質時主要分水文地質條件、水文地質問題、水資源利用三內個方面。

水文地質條件：容

1.礦山區域地形地貌、土壤、植被；

2.岩層構造、礦產資源；

3.包氣帶結構、厚度、防護性能

4.含水層厚度、結構、滲透系數、富水程度

5.隔水層厚度、結構、滲透系數

6.地下水類型、水質、水溫

7.地下水補給、徑流、排泄條件

8.泉域分布、成因、形成條件

9.地下水開采狀況

10.地下水監測井位設置情況

水文地質問題：

1. 天然劣質水分布和引發的地方病問題

2. 人工開采地下水造成的環境水文地質問題和范圍

3. 其他造成的地下水流場、水位變化問題。

礦山區域地下水、礦井輸干水的開采、綜合利用情況，利用率。

此外，涉及到由於礦山開發引起的地下水漏失、地下水漏斗、地面沉降等次生地質災害影響的程度和范圍等等。還要求涉及到礦山區域是否存在突水事故對地表水和地下水的襲奪現象。

10. 地質報告怎麼寫

用以前的模板格式寫