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1 矿区概述及井田地质特征
1 矿区概述
矿井地理位置、地形特点和交通条件概述
古城矿井位于兖州市之东,曲阜市以西,分属兖州、曲阜两市,坐标为东经116°50′12″~116°54′00″,北纬35°33′12″~35°36′10″。
矿井交通方便,京沪、新菏、兖石铁路在兖州交汇。307国道贯通井田,各村间均有简易公路相通。
井田范围内主要河流有泗水河和沂水河。
图一:古城矿位置交通图
矿区的气候条件
井田的气候温和,属温带季风区,海洋至大陆性气候,由于被鲁南山区所隔,受海洋影响较小,气候变化显著,四季明显,夏季炎热,冬季寒冷。根据曲阜、兖州两县气象站1963年至1982年的统计资料,,(1964年兖州);(1970年7月曲阜)最大降水量160mm(1972年7月6日兖州)雨量均集中在7~9月份,降水量占全年的61%。,最大蒸发时间约为4~9月份,约占全年蒸发量的80%。%,,,最高气温达41摄氏度(1967年6月4日曲阜),最低气温-(1981年1月27日曲阜)。。极端最大风速24m/s,最大风速的风向多为偏北风(1963年3月15日兖州)。风相随季节变化,一般春季为南风,夏季东南风,冬季东北风。雷暴雨一般出现在3~10月份。11月份到次年3月份为冻结期,最大冻土厚度45cm(1958年1月25日~26日兖州),降雪期从12月份开始至次年三月份结束,最大厚度19cm(1955年12月3日)。
矿区的水文情况
(1)含水层
井田内主要含水层有6层,自上而下分别为:
1、第四系砂砾松散孔隙含水层组:
~,,其厚度变化从东北向西南逐渐变薄。
2、山西组3号煤顶板砂岩裂隙水含水层
~,,属于上煤组顶板直接充水含水层,煤在开采过程中,预计顶板冒落以后,导水裂隙带高度可达下石盒子组底部砂岩。
3、太原群第三层石灰岩岩溶裂隙含水层
~,,层位稳定,全区发育。三灰含水层以静储量为主,易于流干。~,~。
4、太原群第十层下石灰岩岩溶裂隙含水层
本层位于16号煤直接顶板外,在17号煤冒落带之内。是下煤组开采时的顶板直接充水含水层,富水性弱,,属重碳酸钠型水。
5、本溪群第十四层石灰岩岩溶裂隙含水层
~,。岩溶不发育,富水性弱。~,属于下煤组开采时底板直接充水含水层。
6、中奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层
奥陶系石灰岩是煤系的基底,是开采下煤组的间接充水含水层,从揭露奥陶系石灰岩岩性看,裂隙较发育,岩溶不够发育。
富水性在水平垂直方向上表现出极不均匀性,井田内在假整合面15m以下富水性强,平面分布上主要富水区段为西部和北部奥灰埋藏较浅地段以及东部构造复杂区,一般单位涌水平均在1L/。
(2)隔水层
井田内各含水层间隔水层较多,主要有以下三层:
1、第四系底界隔水层
井田北部为煤系地层露头部位,~。
2、下二迭系山西组以下隔水层组
井田内二迭系地层由北向南逐渐增厚,其岩性主要为泥岩、砂质泥岩、粘土泥岩、夹有细—粗粒砂岩,此段隔水层组可以防止上部裂隙水下渗补给其它含水层。
3、17号煤至奥灰隔水层组
~,该段岩性主要为粘土泥岩、砂质泥岩、细粒砂岩及三层石灰岩,该层可以起到一定的隔水作用。未来矿井深部开采17号煤时,由于十四灰,奥灰都具有强大高水头压力,隔水层厚度难以承受,会给开采17号煤带来威胁。因此,应对十四灰、奥灰进行疏干降压。
(三)断层的导水性
从井田钻孔揭露,抽水资料及简单水文观测资料上看,井田断层富水性和导水性弱。
(四)水文地质类型
勘探查明,2上、3层煤的水文地质类型为二类一型,即以裂隙含水层为主,水文地质条件简单的矿床;16上煤、17煤为三类第一亚类一型,即以岩溶含水层为主的顶板进水,水文地质条件简单的矿床,当底鼓突水时,可以转化为水文地质条件中等~复杂的底板进水岩溶充水矿床。