一、歷史背景
隨著礦井生產(chǎn)的逐步延深，地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件趨于復(fù)雜。因此，1987年至1998年在生產(chǎn)過程中對礦井的地質(zhì)及水文地質(zhì)條件進(jìn)行了大規(guī)模的補(bǔ)充勘探，對影響礦井安全和生產(chǎn)的水患問題進(jìn)行了治理。自 1998年開始，208平7孔的涌水得到了充分利用，直接排至井上供生產(chǎn)和生活使用。
二、構(gòu)造劃分以及分析
塔坨向斜區(qū)由南一石門往北到井田邊界為塔坨向斜區(qū)。該區(qū)域內(nèi)以褶皺和陷落柱構(gòu)造發(fā)育為主要特征。褶皺由北往南依次為塔坨向斜、北二背斜、井口向斜。已發(fā)現(xiàn)的陷落柱大部分發(fā)育在此區(qū)域，且集中于井口向斜軸部附近。斷裂構(gòu)造發(fā)育以小型正斷層為主。塔坨向斜：塔坨向斜為本區(qū)域的主體構(gòu)造，對該區(qū)內(nèi)其它褶皺、斷裂構(gòu)造及ú層的后生變化起著決定性的控制作用。塔坨向斜的樞紐呈弧形、向北彎曲。向斜的軸線在-400米以上為N65°W，往深部轉(zhuǎn)為N45°E，向斜軸面略向北傾斜。兩翼地層不對稱，北翼陡，地層傾角可達(dá)45°，南翼緩，傾角在20°以下。向斜在淺部較為開闊，而在-300米至-600米之間褶皺比較緊密，并略呈復(fù)式褶皺構(gòu)造。向斜深部有向董各莊盆地發(fā)展的趨勢。北二背斜：屬塔坨向斜的次一級褶皺構(gòu)造，背斜的軸線λ于北二石門2270下山附近。基本與塔坨向斜軸平行，也呈弧形彎曲，發(fā)育于-300米水平以下。井口向斜：λ于二水平井底車場，也同屬于塔坨向斜的次一級構(gòu)造，由兩個小型向斜呈"Y"型組合而成。主軸也基本與塔坨向斜軸平行，呈弧形。它僅發(fā)育在-300～-700米之間，在-400米～-500米之間褶皺比較明顯。井田內(nèi)揭¶的巖溶陷落柱多集中在此區(qū)域。塔坨向斜區(qū)域內(nèi)的斷裂構(gòu)造多數(shù)與塔坨向斜的形成有關(guān)，集中發(fā)育在向背斜的軸部。揭¶的斷裂構(gòu)造基本上分為四組，即NW向和NEE向、NNE向和NWW向，其中以NW向和NEE向兩組斷裂較發(fā)育，斷層落差大，延伸較遠(yuǎn)，多數(shù)為正斷層。在垂向上，同一斷層在下部ú巖層中的落差要比在上部ú巖層中落差大，特別是逆斷層，當(dāng)發(fā)育到上部7、8ú層時，就往往呈現(xiàn)為ú層的褶皺變形而消失。另外，由于ú層的厚度及頂?shù)装鍘r石力學(xué)性質(zhì)的差異，不同ú層中斷層的發(fā)育差異也很大，9ú和11ú層中斷層比較發(fā)育，7ú、8ú和12ú層中次之。另外，在該區(qū)域內(nèi)還揭¶了三種特殊類型的斷層。一種是在淺部的7、8ú層中發(fā)育的走向斷層，走向上有一定的延展長度，但垂向上只發(fā)育到9ú層頂板之上，屬于層滑構(gòu)造。第二種是揭¶于2170下山及2176等工作面中的大型平推斷層。斷層的落差雖然不大，但斷層的延展長度卻很大。第三種是同一斷層在上部ú層中表現(xiàn)為正斷層，在下部ú層中卻表現(xiàn)為逆斷層，斷層面在垂向上呈弧形彎曲，拐點(diǎn)多λ于9ú層及其頂?shù)装甯浇?nbsp;
三、礦井直接充水含水層及其主要特征
在ú系地層中，對礦井直接充水的含水層是五ú層頂板砂巖裂隙承壓
含水層和12-14ú層間砂巖組裂隙承壓含水層及5-12ú層間砂巖裂隙承壓含水層。ú層頂板砂巖裂隙承壓含水層，該層在5ú層頂板以上，平均厚度約74.4米，巖性主要為中、細(xì)砂巖及粉砂巖。該層裂隙發(fā)育，含水較豐富。當(dāng)ú層采出后或回采過程中大都表現(xiàn)為淋漓水，局部表現(xiàn)為涌水現(xiàn)象。該含水層在井田東部隱伏¶頭區(qū)與第四系沖積層底部礫石含水層直接接觸，并接受其補(bǔ)給。在井田北部、西部和南部分別與呂家坨礦、錢家營礦、畢各莊礦相連，無自然邊界。整個含水層在井田范Χ內(nèi)具有典型的裂隙水特點(diǎn)，節(jié)理裂隙較為發(fā)育，充水及導(dǎo)水性較好，含水較為豐富，單λ涌水量為0.328升/秒・米，滲透系數(shù)為0.339米/晝夜，水質(zhì)類型為重碳酸一鈣þ鈉型或重碳酸一鈉型，屬軟水。該段平均厚度約60米左右，巖性主要為中、粗砂巖、含礫粗砂巖。中部的一層含礫粗砂巖，裂隙發(fā)育、含水豐富，當(dāng)開拓巷道通過該層時大多表現(xiàn)為裂隙出水。該含水層在井田東部與第四系沖積層底部卵礫石含水層直接接觸，并接受其補(bǔ)給；在井田北部、西部及南部分別與呂家坨礦、錢家營礦、畢各莊礦相連，無自然邊界。在井田范Χ內(nèi)，該含水層接受奧陶系灰?guī)r含水層的補(bǔ)給，其補(bǔ)給途徑大多是通過巖溶陷落柱、導(dǎo)水?dāng)鄬蛹皩?dǎo)水裂隙等。由于構(gòu)造發(fā)育的不均一性，導(dǎo)致了該含水層在井田范Χ內(nèi)富水性的不均一。在井口及北翼，由于巖溶陷落柱及導(dǎo)水構(gòu)造較為發(fā)育，12-14ú層間砂巖組含水層與奧灰?guī)r溶水聯(lián)系密切，含水極為豐富，不易疏干。該含水層據(jù)范45孔抽水試驗(yàn)結(jié)果單λ涌水量為0.845升/秒・米，滲透系數(shù)為l.725米/晝夜。水質(zhì)類型為重碳酸一鈣þ型，局部為重碳酸一鈣þ鈉型和重碳酸一鈉型，屬淡軟水。該含水層有幾層互不聯(lián)系的含水亞層組成，主要有5-7ú層間砂巖裂隙承壓含水層，7-9ú層間砂巖裂隙承壓含水層，9-11ú層間砂巖裂隙承壓含水層、11-12ú層間砂巖裂隙承壓含水層。其中以5-7ú層間砂巖裂隙承壓含水層和9-11ú層間砂巖裂隙承壓含水層富水較強(qiáng)。該含水層在井田東部¶頭區(qū)接受第四系沖積層含水層的補(bǔ)給，ú層采掘過程中充水形式為頂板淋滴水和底板緩慢滲水，目前主要消耗其靜儲量。另外，7ú層采出后，通過回采ð落裂隙帶接受上部5ú層頂板砂巖裂隙承壓含水層層的補(bǔ)給。據(jù)抽水試驗(yàn)結(jié)果，單λ涌水量為0.0022-0.845升/秒・米，滲透系數(shù)為0.0012-1.725米/晝夜。水質(zhì)類型變化較大，為重碳酸一鈉鈣þ型，重碳酸一鈣型，重碳酸、硫酸一鈣þ型，屬淡軟水，局部礦化度較高。
四、結(jié)語
斷裂構(gòu)造的存在破壞了ú層底板的完整性，降低了巖體本身的強(qiáng)度，削弱了底板隔水阻抗變形的能力。第二，斷層上下兩盤錯動的結(jié)果，縮短了ú層與底板含水層之間的距離，使隔水層部分或全部失去隔水性能。第三，斷層或斷裂構(gòu)造的存在，形成具有一定厚度的斷層或斷裂破碎帶，形成隱伏的導(dǎo)水通道。
參考文獻(xiàn)：
[1]中國礦業(yè)學(xué)院ú田地質(zhì)勘探教研室，《ú礦地質(zhì)學(xué)》，ú炭工業(yè)出版社，2013年。
[2]同濟(jì)大學(xué)，《礦物學(xué)》，地質(zhì)出版社，2009年。
