安徽理工大学毕业设计（论文）
型。8线附近背斜，波宽约1.35Km，波高约85m，两翼基本对称，地层倾角一般为6°～9°；补8线向斜，波宽约1.5Km，波高约75m，南翼陡，北翼缓，两翼地层倾角一般为5°～8°；补6线背斜，波宽约1.5Km，波高约70m，两翼基本对称，地层倾角一般5°～7°。有多条勘探控制，控制较为严密。桃园煤矿断层构造情况详见表1-5。
表1-5 断层情况一览表
断层 性质 走向 F1 F2 F4 F2-1 DF3 正 正 正 正 正 NE NWW NWW 近EW 近EW 倾NW NNE SSW N N 倾角/度 落差/m 长度/m 70 60 70 -- -- ＞＞
＞2.5
钻孔控制 1-23、1-25
地震控制-- -- -- 三维地震 三维地震 可靠程度 基本查明 查明 查出 基本查明 基本查明 ＞3.5 3-43、43、45
43 -- -- 0-12 0.400 5-12 0.675 0-10 0.700 各主要断层控制情况如下：
F1断层：正断层，为该矿井北部边界断层，走向北65°东，倾向北25°西，倾角70°，落差大于650m，两端皆延伸出该矿井。有2个钻孔穿过为基本查明断层。
F2断层：正断层，该断层把该矿井分为南、北两部分，走向N80°～88°W，倾向NNE，倾角60°，落差大于400m，两端皆延伸出该矿井。有3个钻孔穿过为查明断层。
F4正断层：正断层，位于F2断层的南侧，走向N77°W，倾向S13°W，倾角70°，落差0～12m，延展长度0.4km，仅43孔揭露。
桃园煤矿井田内火成岩侵入煤系之中，并呈规律性分布。北部主要分布在F2断层以北，一般侵入到中煤组，岩性为中性闪长玢岩等，对7、8号煤破坏性较大，个别地点侵入到10号煤和其它煤组；南部岩浆岩分布在8～9勘探线以南至井田南部边界，岩性为基性角闪安山岩及云英斜煌岩，主要侵入10号煤层附近。由于受火成岩侵入影响，煤层不同程度遭受破坏，表现为煤层被吞蚀和煤层分叉、变薄等现象。煤质由气煤变质为弱粘结焦煤、无烟煤及天然焦等。 1.2.3 矿井水文地质
桃园煤矿地面较为平坦，据钻孔孔口标高统计，地面高程为+21.20～+27.10m，一般+23m左右。矿内地势大致上北高南低，但坡度不大。
矿内没有大的河流，但人工沟渠纵横，密如蛛网，最大的为运粮河，自北向南流入浍河。浍河为中小型季节性河流，在祁南矿中部流过，距本矿南部边界仅2.5km。矿内沟渠流量受大气降水控制，每年7-9月雨季时，水位较高，枯水季节（当年10月至次年3月），沟渠水量很少甚至干涸。
历史上区域内部发生多次洪水灾害。1950年以来，矿区曾发生三次较大水灾，分别为1954年7月17日，1963年6月30日和1965年7月16日，其中1965年的洪灾最大，本矿范围内地面普遍积水。自1967年新汴河开挖以后，增强了区域内泄洪能力，矿区
8
安徽理工大学毕业设计（论文）
从未发生过洪灾。
从生产中揭露的断层水文地质特征分析，由于矿坑的采掘打破了原来的地质、水文地质天然平衡条件，使某些断层导水性有所增强，采掘中揭露的大于2m的断层有淋水、滴水或渗水现象，甚至少数断层有导水现象，这说明断层若沟通了富水岩层，而隔水层厚度小且破碎时，就有可能产生突水。预防断层突水重点应放在石灰岩可能突水的部位。
本矿在实际生产中揭露的小断层较多，断距大于10m的断层只有8条，其中断距大于400m的2条，断距20～25m的2条，断距大于10m而又小于20m的4条。按断层性质分，正断层5条，逆断层3条。断层破碎带分为张扭性和压扭性两种类型，破碎带岩性较为复杂，主要以泥岩、粉砂岩及少量砂岩为主，局部夹炭质泥岩或煤，挤压和揉皱现象严重。精查时在43孔对F2断层进了抽水试验，S=39.87m，q=0.00218l/s.m，k=0.0044m/d，水质类型为HCO3-K.Na型，矿化度为0.523g/l。从试验资料看，涌水量较小，其单位涌水量也达到了隔水层的标准。其水化学成分也与其它含水层不同，说明断层与其它含水层水力联系不太密切。
总之本矿的断层在一般情况下富水性较弱，导水性较差。由于有松散层一、二、三隔水层的存在，尤其是三隔粘土层厚，粘性好，膨胀性强，隔水性能良好，能有效地阻隔其上的一、二、三含（包括大气降水和地表水），与煤系水的水力联系。
(1) 1～32煤上隔水层（段）
除部分地段缺失外，厚度一般为60～100m，岩性为泥岩、砂岩、粉砂岩夹少量薄煤层，以泥岩、粉砂岩为主，砂岩裂隙不发育，钻孔穿过此层位未发生冲洗液漏失较大现象，说明此层段隔水性能较好。
(2) 32～4煤间含水层（段）
本矿3煤层（组）中可采煤层为32煤，其直接顶板的岩性主要为泥岩、粉砂岩，部分钻孔的32煤老顶为中、细粒砂岩，厚5～20m，一般厚约10m。32煤底板多为粉砂岩，厚3～10m，K3砂岩距32煤层底板20～30m，其一般为灰白色中细粒砂岩，厚0～40m，一般20m左右。该层段砂岩裂隙发育不均一，矿内揭露此层位的补74、6-710等钻孔在此层位发生漏水现象，说明此层段含水性不均一，局部富水性较好。
(3) 4～6煤间隔水层（段）
此层段间距为70～90m，以灰色泥岩、粉砂岩为主，夹1-3层薄层砂岩。岩性致密完整，裂隙不发育，穿过此层段的钻孔只有个别孔发现冲洗液消耗量大的现象，此层段隔水岩层厚度较大，隔水性能较好。
(4) 6～9煤间含水层（段）
此层段间距60～80m。61、63、71、82煤层为可采煤层。7煤、8煤的顶底板岩性主要为砂岩、泥岩、粉砂岩，个别地带有岩浆岩侵入。有砂岩1～4层，厚度20～30m。钻探时，补25孔在7煤顶板中砂岩钻进时冲洗液消耗量大，3-42孔在8号煤下粗砂岩钻进
9
安徽理工大学毕业设计（论文）
中漏水。精查勘探时，在710和补25孔对7～8煤组砂岩含水层进行了抽水试验，S=31.43～34.49m，q=0.00359～0.08231/s.m，k=0.0078～0.63m/d，矿化度为2.03g/l，水质类型为SO4.Cl.HCO3-Na.Ca.Mg型（矿化度、水质类型为补25孔抽水试验资料）。
(5) 9煤～10煤上隔水层（段）
此层段间距一般60m左右，主要岩性为泥岩、粉砂岩夹1～2层砂岩。在9煤下15m左右矿内普遍有一层铝质泥岩（K2）和粉砂岩，岩性致密，厚度较大。该层段分布稳定，隔水性能良好。
(6) 10煤上下砂岩裂隙含水层（段）
10煤顶板砂岩较为发育，细中粒结构，一般厚度为10～20m，直接底板以泥岩为主，部分钻孔有砂岩和粉砂岩。其下为叶片状砂泥岩互层，厚度为0～40m。此层段砂岩裂隙发育不均，局部裂隙发育较好，钻探时，构12孔在F2断层南侧，且处于露头浅部，由于断层影响，裂隙比较发育，施工时发生漏水现象。在构12孔附近6m处施工的补26孔对此层位进行了抽水试验S=38.87m，q=0.09491/s.m，k=0.45m/d，矿化度为2.08g/l，水质类型为SO4.Cl-Na.Ca型。
(7) 10煤下至太原组一灰顶隔水层（段）
该层段岩性以泥岩粉砂岩为主，夹1～2层砂岩，部分钻孔见有砂泥岩互层及海相泥岩，其岩性致密，厚度较大。
矿内此层段分布情况由表1-6（此表统计了矿内有10煤又见太灰的孔26个）和图4203可以看出，除1-23孔因断层影响10煤底至太灰顶间距缩短为32.62m外，一般间距为51.16～72.36m，平均61.43m。在一般情况下，开采10煤时，此层段能起到隔水作用，但在局部地带，由于受断层影响或遇岩溶陷落柱，导致间距缩短甚至10煤与灰岩“对口”接触，则有可能造成“底鼓”或断层突水。
表1-6 10煤底至太灰顶间距统计表
孔 号 1-23 构17 构16 33 5-61 97观注1 补41
间距/m 32.62 62.72 52.66 49.46 65.99 72.36 60.91
孔 号 862 检3 6-71 补62 补63 补64 补66
间距/m 58.33 57.76 8.51 62.73 55.04 59.72 62.70
孔 号 873 7-811 补81 补82 补83 811 补97
间距/m 58.11 67.91 69.755 58.17 63.00 60.60 51.16
孔 号 补102 补103 91 补121 补123 -- --
间距/m 65.27 64.27 70.81 64.92 62.80 -- --
必须指出，原淮北矿务局制定的《矿井水文地质规程实施细则》中规定，局内各矿在分阶段、分工作面开采10煤时，太灰的突水系数Ts值，正常块段不大于0.07Mpa/m`
10
安徽理工大学毕业设计（论文）
时才是安全的，上述表中所计算结果，相当大的部分都是不安全的，这部分均处在可能突水范围之内，所以本矿更应采取有效措施，防止太灰水对10煤开采造成危害。
相邻生产矿井有祁南煤矿，稍远的有祁东煤矿、任楼煤矿和朱仙庄煤矿，以上各矿水文地质特征与本矿基本相似，在正常情况下，含煤地层中断层富水性弱，导水性差，一般情况下，太灰和奥灰水不是煤矿开采的直接充水水源，但若遇导水构造，岩溶陷落柱或封闭不好的钻孔，太灰、奥灰水有可能突入井巷，给矿井造成危害。祁南煤矿与本矿以第10勘探线为界，2000年产煤85万吨，其一水平开采为-550m。1998年矿井涌水量平均126.3m3/h，1999年月平均181m3/h，1998年8月～2000年7月两年内矿井正常涌水量平均为167.36m/h，最大涌水量为1999年9月的涌水量199.8m/h。任楼、芦岭、朱仙庄煤矿与本矿相距均为20km左右，目前各矿年产煤在100～200万吨之间，矿井正常涌水量为200m3/h左右。
相邻矿井的开采可能造成一定区域范围内的灰岩、煤系和四含水位的下降，也可能造成一定范围内的地面下沉，其它方面则影响不大，但各矿的有关水文地质特征和参数对本矿有参考价值。 1.2.4 其它开采地质条件
(1) 煤层顶、底板特征
由于本矿构造不太复杂，中有少量宽缓褶皱，大、中型断层不多，可采煤层顶、底板较平整，只有局部凹凸不平，顶板较完整，裂隙不很发育。煤层顶、底板复杂程度为Ⅱ类。
(2) 煤层倾角
本矿地层倾角较大，北部一般在25°～30°，局部达40°以上，南部较缓,一般在23°左右，总体上矿井内大部分地区倾角在20～30°之间，属Ⅱ类。
(3) 其它特殊地质因素
1地温：本矿井恒温带深度确定为32m，其温度为16.9℃，据井下实测地温资料，○
3
3
大约矿井平均地温梯度为2.55℃/百米，在一水平范围内，地温小于31℃为无热害区，二水平范围内，地温主要为30～37℃，为一级热害区。
3
2瓦斯：据矿井瓦斯多年测定结果，矿井瓦斯相对涌出量皆大于10m/t.d，定为高○
瓦斯矿井。
3煤的自燃和煤尘爆炸危险性: 本矿井各煤层均有煤尘爆炸危险性；○大部分煤层具
有自燃倾向。
4特殊地质因素的评定：其它特殊地质因素中，主要是瓦斯的危害性较大，邻近的○
芦岭煤矿也为高瓦斯矿井，曾发生多次严重的瓦斯爆炸事故，因此，其它特殊地质因素属较复杂型，定为Ⅲ类。本矿井煤层顶、底板和煤层倾角的复杂程度为Ⅱ类，其它特殊地质因素的复杂程度评定为Ⅲ类，因此，综合评定其它地质条件复杂程度为Ⅲ类。
11