中图法分类号：TD745

1  引言

煤炭资源是我国经济建设中使用的主体能源，有着不可代替的重要作用^[1]。。为加强矿井安全生产和隐患排查工作，确保矿井安全持续发展，就要利用相应的地质调查手段查明煤矿的水文地质条件，进行综合分析，做出矿井受水害影响的相应评价 ^[2-4]。

2  含（隔）水层水文地质特征

2.1 含水层水文地质特征

根据地下水埋藏条件及水力特征，将井田内含水层划分为新生界松散岩类孔隙潜水含水层和中生界碎屑岩类裂隙承压水含水层、烧变岩裂隙潜水含水层三类。

2.1.1、新生界松散岩类孔隙潜水含水层

（1）第四系全新统（Q₄^eol）孔隙潜水

在井田西南部一带局部地段分布，岩性以灰黄色细沙及粉沙为主，松散，具流动性，厚度一般0～5m，属透水不含水层。

（2）第四系冲积层（Q₄^al）孔隙潜水含水层

呈条带状分布于大、小板兔川及其各较大支沟中，岩性主要由细粉沙、卵砾石及黄土状亚砂土组成，含水层厚度小于5m，富水性中等，受季节影响变化较大。

2.1.2、中生界碎屑岩裂隙潜水、承压水含水层

（1）侏罗系中统延安组（J₂y）裂隙承压水含水层

本组为区内的含煤地层，并在区内的沟谷两侧出露，第四系黄土或新近系红土直接覆盖其上。据区内施工钻孔揭露，厚度在117.86～311.36m之间，平均厚度190m，岩性由中粒砂岩、细粒砂岩、粉砂岩、泥岩、砂质泥岩及数层煤组成，岩石结构致密，节理裂隙不发育，富水性差。

2.1.3、烧变岩空洞裂隙潜水含水层

区内3^-1煤层自燃区沿大、小板兔川及其支沟两边呈不规则连续分布，自燃区宽约100～500m不等；3^-2煤较3^-1煤自燃区范围小，自燃区宽约200m。3^-1煤和3^-2煤存在烧变岩重叠区，宽约200m。煤层自燃后其上部岩石烧变为砖红色、紫茄色、有的烧变似炉渣状，岩体空洞裂隙非常发育，连通性极好。其富水性除与松散含水层补给条件及空洞裂隙的发育有关外，还受储水构造的影响。据邻区南梁煤矿烧变岩泉水流量0.11～0.22l/s来看，本区烧变岩含水微弱。“微弱”指的是补给条件差，形成不了排补平衡系统，故没有烧变岩泉水出露。但不排除在沟流南侧的某些烧变岩地段有水的储量。一但储水构造破坏，其迅时突水却十分凶猛。

2.2 隔水层水文地质特征

2.2.1、第四系上、中更新统黄土（Q₂₊₃）及新近系上新统红土(N₂b)相对隔水层

井田内的黄、红土大面积覆盖于基岩上并连续分布，在沟谷地段被冲刷切割使基岩出露。岩性以灰黄色、红色的亚砂土、粉质粘土及棕红色的亚粘土为主，含钙质结核，具柱状节理。厚度0～60.20m，最厚处位于11-2号孔附近，平均厚度30m左右。黄、红土结构较致密，具硬塑状态，为区内相对良好的隔水层。

2.2.2、泥岩类

在基岩中，厚度较大且连续分布的泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及部分粉砂岩等泥岩类，与含水层相间分布，为层间裂隙承压水的隔水层。

3  地下水的补给、径流和排泄条件

3.2 地下水的补给、径流和排泄

区内地貌形态为黄土沟壑，其上多为黄土堆积，故井田内松散层主要接受大气降水的入渗补给，补给量受地形地貌、降水程度及降水形式等多种因素的控制。井田内地形破碎、沟深坡陡、入渗系数较小，一般小于0.1。本井田地形不利于降水入渗，而多以地表迳流由高向低至沟谷排泄。蒸发作用也是主要的排泄方式之一。区内未发现从该层出露的泉水。

基岩裂隙承压水除在裸露区直接接受大气降水补给之外，还接受区域侧向补给和上部地下水的渗透补给，此外在沟谷切割强烈区还接受地表河流水的补给。承压水迳流主要受单斜构造的影响基本沿岩层倾向由东北向西南方向缓慢运移，在地形较低处以泉的形式排泄，或侧向流出区外，补给区外地下水。

4  矿井充水因素分析

4.1 充水水源

4.1.1、大气降水：区内多年平均降水量499.5mm，降水多集中在7～9月，并多以暴雨形式出现，约占全年总降水量的70％左右。由于本区属黄土梁峁区，沟谷发育，降雨多以迳流的形式排泄，少量通过裂隙下渗（当导水裂隙带高度沟通土层时）入矿井，为矿井的间接充水水源。

4.1.2、地表水：井田内的主要沟流为小板兔川和大板兔川，分别从井田的中部及西部通过，且均为常年性河流，但河流量较小，只在雨季有洪流现象。当矿井大巷及工作面穿越沟谷底部、并由采煤引起的导水裂隙带高度波及地表时，将会引起地表水通过导水裂隙进入矿井，为矿井的间接充水水源。

4.1.3、地下水：根据区内水文地质特征，矿井的直接充水水源为煤层顶板以上的各基岩含水层。

4.1.4、老窑水：在青龙寺煤矿5-20101工作面采空区切眼、中部、回撤通道附近有3处积水，总积水量约15万m³。未来老窑水也是矿井直接充水水源。

4. 2充水通道

根据矿区地质、水文地质条件，区内煤层赋存于软弱到半坚硬岩石之间。区内构造简单，断裂构造发育微弱，目前没有发现有断层充水通道。矿井主要充水通道是煤层开采形成的导水裂缝带，其次为岩体及煤层原生及次生裂隙及封闭不良钻孔。

4.2.1、风化裂隙：矿井内的基岩，由于前新生代的风化作用，顶面起伏较大，自顶面之下普遍形成厚度0～40m风化裂隙带，具有较好的渗透性及储水条件，一般多显示潜水水力特征。

4.2.2、顶底板采动裂隙：冒裂裂隙是全区各煤层矿坑充水的主要通道。

4.2.3、封闭不良钻孔：对青龙寺煤矿以往各阶段施工的钻孔封闭情况进行了梳理，在以往勘探施工中，曾有6个钻孔出现过孔内事故，4-2与10-2在矿井周边，13-3、15-1、15-2、16-3不在首采区内，目前封闭不良钻孔对煤矿安全生产没有影响。

4. 3充水强度

根据上述矿井充水原因和煤矿水文地质条件，结合周边矿井的水文地质条件，认为矿井的充水水源主要是基岩含水层水及老空水，充水通道主要为导水裂隙带。

区内地貌为黄土梁峁地貌，上覆第四系松散层含水极弱，基岩富水性亦弱，但在基岩薄弱、冒裂裂隙贯通地段，渗透性好，矿井充水强度主要受季节影响。主要反映在暴雨或持续降雨、渗透条件较好时，矿井充水量将有所增加，特别是经过沟谷地段。其余地段和层段矿井充水强度较小。

5  水文地质类型

经综合分析考虑，并遵循“就高不就低”原则，最终将青龙寺煤矿的矿井水文地质类型确定为“中等”类型。

参 考 文 献

[1].  武强, 涂坤, 曾一凡, 刘守强. 打造我国主体能源(煤炭)升级版面临的主要问题与对策探讨. 煤炭学报. 2019, 44(06)：1625-1636．

[2].  董书宁. 煤矿安全高效生产地质保障的新技术新装备. 中国煤炭. 2020, 46(09)：15-23．

[3].  黄建军. 上庄煤矿多煤层开采水文地质条件评价及防治水建议. 煤. 2021, 30(07)：103-108．

[4].  贾善珍. 刘家梁煤矿5136工作面带压开采水文地质条件探查及性能评价分析. 2021, (04)：72-73．

作者简介：黄志成(1989-)，男，工程师，兰州大学地质学专业学士