一、矿井基本情况
山西柳林汇丰兴业曹家山煤业有限公司位于柳林县城东南7km处，行政区划属庄上镇和陈家湾乡，井田内由北向南有陈家焉村、高狮坡村、付家焉村、长焉村、张家社村、梨树凹村和郭家山自然村。其地理坐标为：
东经：110°56′19″—110°58′52″；
北纬：37°21′46″—37°24′01″。
井田南北长4.145km，东西宽3.752km，井田面积8.441km2，批准开采4—10号煤层，设计生产能力90万t/a。
二、地质概况
（一）含煤地层
含煤地层主要有石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。
1、石炭系上统太原组
太原组为井田主要含煤地层之一，为海陆相含煤沉积建造，根据本组岩性特征可分为三段：
（1）下段
本段从K1砂岩底至10号煤底。地层厚34.26～37.80m，平均35.29m。岩性主要为细碎屑岩，即灰～灰黑色泥岩、粘土岩、灰白色砂岩。泥岩中富含植物化石。
（2）中段
本段从10号煤层底至L3灰岩底，厚度15.22～25.15m，平均21.48m，横向上变化不大。岩性主要为灰黑色泥岩、煤层、砂质泥岩及灰白色砂岩。
沉积层之间发育有8上、8下、9、10号煤层。9、10号煤层为全区可采煤层，8上号为稳定大部可采煤层。9、10号煤层之间沉积一套灰黑色泥岩，由北向南厚度逐渐变小，于井田南部边缘9、10号两煤层合并；8、9号煤层之间沉积一套灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰白色中砂岩、细砂岩，垂向上呈反粒序，横向上由北向南粒序为中粒～细粒，然后相变为泥岩。反映了砂体沉积过程中具有明显的侧向迁移特点，说明了该砂体为一分流河道砂。
（3）本段地层由L3灰岩底至K3砂岩底，厚度28.80～40.26m，平均33.19m。岩性主要为3层石灰岩、煤层、灰黑色泥岩及少许粘土岩。其中L3、L4、L5三层灰岩全区发育稳定，发育有6上、6、7号煤层，均为不稳定不可采煤层。
2、二叠系下统山西组
为井田内另一个主要含煤地层，为陆相含煤沉积建造，岩性主要为灰色、灰黑色砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层，含2、3、4、5上、
5下号煤层，其中4号煤层为全区稳定可采煤层，其余均为不稳定不可采煤层。
（二）井田构造
本井田主体为一单斜构造，走向NW，倾向SW，倾角2°～9°，局部发育有向背斜构造，目前未发现断层，在井田北部长焉煤矿内9号采掘发现有一个椭圆状陷落柱（X1），长轴50m，短轴25m，无岩浆岩侵入。
S1向斜：位于井田中部，轴向由北北东向转为南西向，东翼较西翼陡，东翼走向北东，倾向北西，倾角4°左右，西翼走向北东，倾向南东，倾角3°左右，向斜轴在井田内延伸长度2300m左右。
S2背斜：位于井田东北部，轴向由北东东向转为北东向，南翼较北翼陡，南翼走向北东，倾向南东，倾角6°左右，北翼走向北东，倾向北西，倾角4°左右，背斜轴在井田内延伸长度1300m左右。
总之，井田地质构造简单为一类。
三、矿井水文地质
井田为黄土丘陵区，大部分被中、上更新统黄土覆盖，只在沟谷中出露少部分基岩。
井田内无常年性河流，沟谷中多为短暂的季节性河流或煤矿排水形成的小溪流。
（一）抽水试验及参数计算
井田西南部CZK4号孔为水文地质勘探孔。孔深208.12m，终孔于奥陶系灰岩中。抽水分两个试验段：第一试验段0～82m，为下石盒子组和山西组含水层。第二试验段0～178m，为下石盒子组、山西组和太原组含水层。参数计算采用裘布衣公式和经验公式，计算结果见表;收集到井田外《河东煤田柳林勘探区地质勘探最终报告》中7—5水文孔抽水试验和2—6孔注水试验资料见表。
抽水试验计算成果表
孔号 | 试验层位 | 含水层厚度(m) | 静止 水位 (m) | 降次 | 降深 (m) | 涌水量 (L/s) | 单位涌水量 (L/s.m) | 渗透 系数 (M/d) | 影响 半径 (m) |
CK4 | P1s | 11.87 | 875.84 | 1 | 35.82 | 0.014 | 0.00039 | 0.00263 | 18.37 |
P1s+C3t | 25.47 | 825.52 | 1 | 12.05 | 0.170 | 0.01411 | 0.0330 | 23.16 |
7—5 | C3t | 27.57 | 801.71 | 1 | 23.63 | 0.985 | 0.0412 | 0.1742 | |
2—6 | P1s | | 841.01 | 1 | | | 0.000414 | 0.000696 | |
（二）井田主要含水层组
1、奥陶系岩溶含水层组
奥陶系在井田内全部被覆盖，本区共施工奥陶系延深孔二个(CZK4、601)号钻孔)，钻孔揭露最大厚度31.42m，均只打到峰峰组上部石灰岩，岩性主要为深灰色厚层状石灰岩，据区域资料，本区峰峰组富水性弱。
本井田西侧兴无煤矿为了解决生产生活用水，于1991年委托吕梁地区凿井队在矿区东部施工了三个水源井，终孔层位均为奥陶系中统上马家沟组，岩性主要为厚层状石灰岩，豹皮状灰岩、泥灰岩和角砾状泥灰岩，岩溶裂隙发育，含水层富水性中等—强。其具体情况见下表：
水 源 井 特 征 表
煤矿 | 水井编号 | 座标 | 井深(m) | 水位 埋深(m) | 水位 标高 (m) | 涌水量t/d | 终孔 层位 |
X | Y | Z |
兴无 煤矿 | 1 | 4140629.15 | 19494185.812 | 854.57 | 342.00 | 53.39 | 801.18 | 968.46 | O2s |
2 | 4139972.50 | 19494633.20 | 862.00 | 395.66 | 60.75 | 801.25 | 968.46 | O2s |
3 | 4141577.21 | 19493867.71 | 840.46 | 401.25 | 39.45 | 801.01 | 1348.27 | O2s |
综上所述，本井田奥陶系灰岩含水层水位标高为801m左右。
2、石炭系太原组岩溶裂隙含水层组
井田内东北角沟谷中仅局部出露，含水层主要为3层灰岩，灰岩从上至下依次为L5、L4、L3。钻孔揭露总平均厚度为21.69m，在曹家山井田、陈庄井田9个精查孔中有5个钻孔遇第一层灰岩即孔漏（不返水），其中包括在本井田施工的CZK2、CZK3、CZK10三个钻孔。另外CZK4水文孔消耗量增大，其余三孔消耗量无明显变化。钻孔中遇到溶孔直径15—20cm，岩溶发育程度及富水性反映出明显的垂直分带性。当太原组灰岩标高大于800m时岩溶发育，钻孔冲洗液漏失严重不返水。低于800m时岩溶发育差，钻孔无一漏水现象发生。可见太原组灰岩岩溶发育具等高性，同时表现出等深性，即灰岩距基岩面距离小于100m，钻孔孔漏，岩溶裂隙发育，当灰岩距基岩面距离大于100m，钻孔冲洗液消耗量不大，岩溶裂隙不发育。而与其上覆松散层的厚度无关。CZK4孔山西组、太原组混合抽水结果：单位涌水量0.01411L/s.m，水位标高825.52m，渗透系数0.0330m/d，水质属HCO3—Mg.Na型，矿化度0.65g/L。
3、二叠系山西组砂岩裂隙含水层组
井田大面积被覆盖，仅在井田西南有出露。含水层以中粗粒砂岩为主，平均厚度14.88m。含水层裂隙发育差，单层厚度小，富水性弱。CZK4孔抽水试验结果，单位涌水量0.00039L/s.m，水位标高875.84m。渗透系数0.00263m/d，水质类型为HCO3·SO4—Na.Mg型，矿化度0.77g/L。
4、二叠系上下石盒子组砂岩含水层组
含水层主要为中粗粒砂岩，含水层平均厚度18.08m，沟谷中有小泉点出露，泉流量25m3/d，富水性弱，水质属HCO3·SO4—Na.Mg型，矿化度0.46g/L。
5、第四系、上第三系孔隙含水层组
上第三系上新统沟谷中出露较普遍，含水层主要为底砾岩，厚度不稳定，单井出水量小于5m3/d，富水性弱。
第四系中、上更新统广泛分布于井田内，其含水层补给条件不好，连续性差，单井出水量小于
5m3/d，富水性弱。
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