1、1F10 断层含水性分析摘要：指出了含（富）水断层的存在使得煤矿水文地质条件的复杂性增加，影响煤矿的安全生产。以新集二矿 F10 断层为研究对象，通过该断层上覆和下切灰岩富水性分析、F10 断层补勘工程水文地质资料及断层两盘岩层含水性分析，对其含水性进行了研究，结果表明：F10 断层的含水性总体较差。 关键词：新集二矿；F10 断层；断层含水性 中图分类号：P542+3 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）22-0140-02 1 引言 断层本身作为主要的富水区域和突水通道，是煤矿突水的重要诱发因素之一。可溶性灰岩水力循环条件好，后期溶蚀作用显著，导致岩溶裂隙发育，含水空间
2、扩大，进一步富水灰岩含水层在断层周围，使断层带含水的概率增大1。 若断层含水，会增大在石门过断层过程中灰岩突水的危险2，3。为确保石门安全和高效过断层，有必要对 F10 断层的含水性进行研究。 2F10 断层展布情况 新集二矿 F10 断层横贯新集二矿和新集一矿，东西走向长约 13km，断层走向 N70W，倾向 SW，倾角为 7030，落差 0500m。07 勘探线图在-300m 以下揭露 F10 断层，下切煤层下伏的太灰和奥灰。06 勘探线2上的 0605 钻孔在-930m 处揭露了下伏灰岩层。这些都反映了阜凤逆冲断层对 F10 断层走向上的展布的影响程度之大。 3F10 断层含水性 3.1
3、F10 断层关联灰岩富水性 F10 断层上覆推覆体寒武系灰岩岩溶裂隙较为发育，水位标高+19.77+22.25m，q=0.0000260.974L/s?m，富水性弱至中等。揭露太灰时均未发生漏水现象，所取岩芯裂隙较发育，钻孔附近处灰岩富水性弱，太原组灰岩富水性相对较弱且不均一。奥灰抽水孔稳定水位标高：-66.19-29.57m，q=0.00170.0610L/s?m，渗透系数0.000830.696m/d，富水性弱，所取岩芯仅见蜂窝状溶蚀孔。水位均平缓下降，奥陶系灰岩与太原组灰岩之间无明显的水力联系。 3.2F10 断层补勘工程水文地质资料 在主要井巷穿过的断层带附近布置了 6 个钻孔控制 F
4、10 断层钻孔，以 GB0605、GBF10-2 钻孔为研究对象，以单孔和群孔抽水试验结果为主要数据。 3.2.1 水文地质条件分析 GB0605 钻孔抽水试验共取 2 组水样，抽下泵深度 242.00m，正式抽下泵 2600m。据奥陶含水层抽水资料，初始水位-70.45m，导水系数0.191m2/d；渗透系数 0.00234m/d，单位涌水量 0.00631L/s?m，奥陶含水层富水性弱。 GBF10-2 钻孔抽水的目的层段是奥陶系灰岩，钻孔孔径 0.113m，深度 903.501024.66m，厚 121.16m；含水层厚度 121.16m，平均水位埋深3116.96m，降深 50.14m
5、，渗透系数 0.006361m/d，单位涌水量0.00852L/s?m，奥陶灰岩含水层富水性弱。 3.2.2 测井曲线分析及钻孔实际情况 新集二矿补勘钻孔揭露太原组灰岩测井曲线，太原组灰岩侧向电阻率均较大说明灰岩含水性相对较差。太原组灰岩较为完整，说明裂隙不甚发育，太原组灰岩的富水性相对较弱。 据统计分析知，F10 断层带裂隙发育较少。寒灰和太灰含水层漏失量小的比例较高，溶隙、裂隙发育不良。奥灰含水层泥浆漏失量除 GB0605钻孔外，其余钻孔均超过 80%，说明奥灰溶隙、裂隙总体发育不良，但局部破碎或岩溶发育。 3.3F10 断层两盘岩层含水性 井田内共有 11 个钻孔揭露了 F10 断层，两
6、盘主要由泥岩与砂岩组成。岩柱中的泥岩类岩石厚度较大，断层下盘泥岩厚度小于上盘，砂岩类岩石多为粉砂岩与细砂岩。 据揭露 F10 上下盘的钻孔资料可知，泥岩类岩石所占比例通常达 60%以上为较大，其次为砂岩类岩石。下盘岩性主要为泥岩、砂岩和灰岩，下盘岩性以泥岩和砂岩为主的区块，泥岩厚度一般较大，含水性相对较差。 F10 断层影响带上部 50m 范围内岩层岩性中砂岩类岩石中主要为细砂岩和粉砂岩。GB01002 孔揭露上盘砂岩厚度最大达 41.93m。下部岩层中砂岩类的岩石主要由细砂岩和粉砂岩组成，GBF10-1 孔揭露下盘砂岩厚度最大达 26.57m。在断层影响带中，0307 孔、0605 孔、GB
7、01002、GBF10-41、GBF10-2 等钻孔揭露的砂泥比均大于 1，反映断层影响带中泥岩比例低于砂岩，岩层赋水性相对较好。 4 结论 （1）断裂含水性主要受到两个方面的影响：一是断裂带的储水能力，二是断裂两盘岩石的岩性及富水性。 （2）F10 断层的含水性总体较差，但是由于补勘抽水试验及取样测试主要集中在石门过 F10 断层内的 0406 勘探线范围内，具有一定的局限性，建议在其他勘探线进行相关工作。 参考文献： 1李涛，李文平，高颖，等.杨庄矿 6 煤底板深部岩溶裂隙水体特征研究J.采矿与安全工程学报，2010. 2徐彭远，姚多喜，高红远，等.淮北矿区五沟煤矿太原组上段灰岩岩溶裂隙水
8、富水性及径流特征J.中国煤炭地质，2012. 3闫长虹，王玉英，罗国煜，等.朱庄井田太灰上段含水层富水性特征分析J.煤炭科学技术，2010. 4冯成名.谢桥矿 6 煤巷道过 F10 断层施工新方法J.科技风，2012（7）. 5黄方荣.谢桥煤矿 6.5m 大采高综采面设备选型J.中国科技信息，2011（10）. 6李闯.厚层砂岩顶板综采工作面初次放顶的安全技术研究J.价值工程，2010（15）. 7张辉，朱术云，宋淑光，等.深部下组煤首采工作面周邻区段底5板突水危险性预测评价J.矿业安全与环保，2014（3）. 8郭信山，施?青.基于断层影响因子与断层分维特征的断层突水危险性定量化分析J.山东大学学报（工学版）.2014（5）. 9马雷，钱家忠，赵卫东，等.基于 GIS 的矿井水害防治辅助决策支持系统J.煤田地质与勘探.2014（5）.
