瓦斯论文.doc

硕士学位论文 赵庄矿瓦斯地质规律研究与瓦斯预测 申请人姓名 指 导 教 师 专 业 名 称 安全技术及工程 研 究 方 向 河南理工大学安全科学与工程学院 二○一○年六月 河南理工大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明所呈交的学位论文，是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。 本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关责任。 学位论文作者签名 年 月 日 河南理工大学 学位论文使用授权声明 本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，允许采用任何方式公布论文内容，并可以采用影印、缩印、扫描或其他手段保存、汇编、出版本学位论文。 保密的学位论文在解密后适用本授权。 学位论文作者签名 导师签名 年 月 日 年 月 日 中图分类号TD712 密 级公开 UDC 单位代码10460 赵庄矿瓦斯地质规律研究与瓦斯预测 Study of gas geology and gas forecast in Zhaozhuang Mine 申请人姓名 导 师郭明涛 申请学位职 答辩日期 工学硕士 学科专业安全技术及工程 研究方向瓦斯地质理论与技术 张子敏 张玉贵 称教授 教授 2010年6月 提交日期2010年4月 河南理工大学 二○一○年六月 致谢 光阴荏苒，三年的硕士学习生活即将结束，值论文完成之际，衷心感谢所有关心、帮助、支持我的人。 真诚感谢尊敬的导师张子敏教授和张玉贵教授对我学习进步所倾注的心血、对我为人处世给予的精心指导、对我日常生活无微不至的关怀。两位导师勤勤恳恳工作态度、造诣很深的专业知识、高瞻远瞩的科学思维方式及严谨的治学精神，我耳濡目染，不断激励着我、感染着我，使我终身受益；他们教授于我的“先做人，再做学问”、“思路对，事半功倍”、“终生做学生”等至理信条，我终生难忘。尽管他们肩负着繁重的科研教学工作，但还是在我论文的开题、研究、审阅上花费了大量的时间和精力，给予大量的指导，为论文的顺利完成提供了保障。再次，衷心祝愿两位尊敬的导师身体健康、桃李满天下同时也感谢瓦斯地质研究所张明杰老师、曹运兴老师、崔洪庆老师、蔡成功老师、魏国营老师对我学习与科研的指导和帮助。 在充满学术气氛、具有团队精神的瓦斯地质研究所里，论文完成过程中得到闫江伟老师、贾天让老师、谭志宏老师、刘勇老师的帮助使很多问题得以顺利解决；在此，我还要感谢在一起愉快的度过研究生生活的瓦斯所得同学们，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。 感谢我的家人，正是他们默默无闻的支持才使我有机会走进河南理工大学并且取得了今天的成绩。 感谢在论文撰写过程中所引用参考文献的作者 最后，衷心感谢各位专家在百忙之中对本论文给予评审。由于作者水平和时间的限制，文中难免有不足、疏漏甚至错误，恳请各位专家给予批评指正，以便在今后的工作中进一步修正、完善。感谢参加论文答辩的各位评委 摘要 瓦斯是地质成因的气体地质体，地质演化控制瓦斯的生成条件、保存条件、赋存和分布规律，现今煤层瓦斯的赋存状态是含煤地层经受复杂地质历史演化作用的结果。 本论文以研究晋城无烟煤矿业集团赵庄矿3煤层为研究对象，运用板块构造理论、区域地质演化理论、瓦斯赋存构造逐级控制理论，研究不同的地质构造对煤层瓦斯的控制作用；统计大量现场实测的瓦斯涌出量、瓦斯含量数据，现场观测构造煤分布状态，并结合矿区地质演化史，分析赵庄矿瓦斯赋存特征和构造煤发育特征，研究不同产状构造对煤层瓦斯的控制作用。赵庄矿井位于沁水盆地西段东部，海河水系浊漳河流域和黄河水系丹河流域的分水岭地带，分水岭贯穿整个矿井，其水文地质条件极为特别，本文中运用了水文地质控气特征的3 种作用形式水力运移逸散作用、水力封闭作用、水力封堵作用分析了本矿井的水文地质条件对煤层瓦斯赋存的影响。最后，运用线性回归法对3煤层瓦斯涌出量和瓦斯含量进行预测。 关键词瓦斯地质；瓦斯赋存；水文地质；赵庄矿 I Abstract Gas is the gas geological-mass of geological ation, geological evolution control the ation conditions, storage conditions, occurrence and distribution law of gas.Now the occurrence of coal gas is the result of coal-bearing strata sufferring complex geological history evolution interaction To the 3 coal seam of Zhaozhuang mine for Jincheng Anthracite Mining Group the study , the paper researchs the controlaction on coal gas for different geological structureuse using tectonics theory about plate, the regional geological evolution theory and sequential control theory on gas occurrence; It analyzes gas occurrence characteristics and tectonic coal developmental characteristics of zhaozhuang mine through the statistics of a large number of field measurement of gas emission and gas content data, and field observations of tectonic coal distribution and combination of geological evolution, and studies the controlaction on coal gas for different structures Zhaozhuang mine is located in the middle east of the Qinshui Basin, watershed area of the Haihe River ZhuozhangHe basin and Yellow River Dan River basin, watershed throughout the mine, its hydrogeological conditions is very special. The paper uses three function s water transport dispersion effect, the role of hydraulic closed, hydraulic sealing effect , to analyze the hydrogeological conditions how to impact the occurrence of coal seam gas. Finally, using linear regression to predict gas flow-volume and gas content of 3 coal seam. KeywordsGas geology; gas occurrence; hydrogeology; Zhaozhuang mine III 目录 摘 要..............................................................I 0 概 述.............................................................10.1 选题背景和意义.................................................10.2 国内外研究现状及存在问题.......................................10.3 主要研究内容和思路.............................................30.4 研究技术路线...................................................3 1 矿井概况..........................................................5 1.1 交通位置.......................................................5 1.2 井型、开拓方式及生产能力.......................................5 1.3 煤层...........................................................5 1.4 煤质特征.......................................................6 1.5 水文地质特征...................................................6 1.5.1 区域水文地质.........................................................6 1.5.2 矿井水文地质概况.....................................................9 2 地质构造及控制特征研究...........................................13 2.1矿区地质构造演化及分布特征....................................13 2.1.1沁水盆地构造演化特征...................................................................................................14 2.1.2晋城矿区构造演化及构造控制特征研究.......................................................................20 2.2井田地质构造及分布特征........................................21 2.2.1褶曲...................................................................................................................................22 2.2.2 断层..................................................................................................................................22 2.2.3 陷落柱..............................................................................................................................23 2.2.4 “冲刷”、“变薄”带............................................................................................................24 2.2.5构造应力场分析...............................................................................................................25 2.3构造煤发育及分布特征..........................................26 2.4地质构造对瓦斯赋存的控制......................................27 3矿井瓦斯地质规律研究..............................................29 V 3.1瓦斯风化带....................................................29 3.2断层、褶皱构造对瓦斯赋存的影响................................31 3.3顶底板岩性对瓦斯赋存的影响....................................32 3.4煤层埋深和标高对瓦斯赋存的影响................................34 3.5上覆基岩对瓦斯含量的影响......................................37 3.6煤层厚度对瓦斯含量的影响......................................38 3.7岩溶陷落柱对瓦斯赋存的影响....................................40 3.8水文地质对瓦斯赋存的影响......................................40 3.8.1水力运移逸散作...............................................................................................................41 3.8.2水力封闭控气作用...........................................................................................................43 3.8.3水力封堵控气作用...........................................................................................................43 3.9瓦斯含量分布及预测研究........................................45 4瓦斯涌出量影响因素分析...........................................49 4.1矿井瓦斯涌出资料统计及分析....................................49 4.2矿井瓦斯涌出量预测............................................51 5煤与瓦斯区域突出危险性预测.......................................55 5.1煤与瓦斯突出危险性参数测定及统计..............................55 5.2煤与瓦斯区域突出危险性预测....................................56 5.2.1瓦斯压力分布...................................................................................................................56 5.2.2煤与瓦斯区域突出危险性预测.......................................................................................58 6煤层气资源量计算.................................................61 6.1 资源量计算方法................................................61 6.1.1 一般方法..........................................................................................................................61 6.1.2瓦斯地质统计法...............................................................................................................62 6.2资源量计算及参数的确定........................................62 6.2.1计算基本条件...................................................................................................................62 6.2.2计算公式参数的确定.......................................................................................................63 6.3资源量计算结果及评价..........................................63 7 结论与展望.......................................................65 7.1 结论..........................................................65 7.2 展望..........................................................65 参考文献...........................................................67 附录.............................................................71 作者简历...........................................................81 学位论文数据集.....................................................83 VII 0 概述 0 概 述 0.1 选题背景和意义 煤炭是我国能源的主体，在国民经济中具有不可替代的作用。然而由于受自然条件和现有技术条件等因素的制约，我国煤矿生产中还存在着大量的不安全因素，以致煤矿灾害时有发生，特别是煤矿瓦斯灾害已成为我国煤炭生产的最大障碍[1]。 瓦斯又称煤层气，在煤矿五大自然灾害中，瓦斯造成的危害程度位列第一，被称为“煤矿第一杀手”。统计数据显示，我国每生产100吨原煤，就要付出3.1个人死亡的代价。我国每年在煤矿开采过程中因为瓦斯爆炸死亡的人数达6000人，是美国的100倍[2]。 瓦斯是一种地质成因的气体地质体，它是在数千万年至数亿年前由煤的演化作用形成的，它是生于煤层、存储于煤层及围岩中，它的生成条件、保存条件、赋存和分布规律都受着极其复杂的地质演化作用的控制，瓦斯赋存分布控制着瓦斯含量、涌出量和煤层气资源量；地质构造复杂程度控制着煤与瓦斯突出危险性；构造煤的发育特征控制着瓦斯（煤层气）抽采和瓦斯治理的难度。多年的实践证明，只有运用板块构造理论、区域地质演化理论、瓦斯赋存构造逐级控制理论才能揭示瓦斯赋存机理；才能揭示构造煤的发育规律，才能揭示不同尺度范围的瓦斯地质规律，才能进行准确地瓦斯预测，才能揭示煤与瓦斯突出机理，等等[3,4]。 本文选择山西晋城无烟煤矿业集团赵庄矿井3煤层为研究对象，研究矿区、矿井构造控制特征对赵庄矿井瓦斯赋存的控制，为瓦斯灾害预测与防治奠定基础。 0.2 国内外研究现状及存在问题 瓦斯，这一煤炭生成过程中的伴生物，早在15世纪就开始为人们所认识。但是，有关瓦斯生成及赋存的问题，直到到20世纪40年代才开始逐步引起人们的重视并对此进行研究。在长期煤矿生产实践中，人们逐渐认识到，煤矿瓦斯的赋存和分布与地质因素有密切关系，于是，开始用地质观点研究瓦斯。瓦斯地质工作正是随着煤气田的发现和开发，以及长期煤矿生产实践的总结和分析而开展起来，并取得很大的成果。 在国外，前苏联的B.M.吉马科夫[5]和A.Э.彼特罗祥[6]指出瓦斯的分布受地质因素控制，具有不均匀分布的规律性，与构造复杂程度、煤层围岩、煤变质程度有关。K.温特尔和H.杨纳斯[7]提出煤中的瓦斯含量取决于瓦斯压力。澳大利亚的 1 河南理工大学硕士学位论文 Jshherd[8]对地质构造与瓦斯突出的关系也作了广泛的研究。克姆保依[9]以多孔介质双向流动的原理对瓦斯在煤层中的流动过程进行了数学模拟。英国的DAVID P.提出在煤系地层中地质构造对瓦斯的赋存状态和分布情况的影响起主导因素[10]，建议加强地质构造的演化与瓦斯赋存规律的研究。Bibles CJ等学者[11]在研究全球范围的瓦斯涌出现象时，指出矿区构造运动不仅影响煤层瓦斯的生成条件，而且影响瓦斯的保存条件。英国的Frodsham K等人[12]认为地质构造对煤层的影响是在构造挤压、剪切作用下，煤层结构破坏，形成发育广泛的构造煤，为瓦斯的富集提供了载体。Huoyin Li等人[13]通过模拟试验证实了构造煤是瓦斯的富集体，并指出构造煤在地质构造附近广泛发育。 在国内20世纪50年代，杨力生注意到瓦斯爆炸事故是因遇断层使瓦斯突然增加造成的； 60年代前期，周世宁提出了影响煤层原始瓦斯含量的8项主要因素，即煤的变质程度、煤层地质史、煤层露头、煤层本身的渗透性和顶底板的渗透性、煤层的断层和地质破坏、埋藏的深度和地形、地下水的流动以及古窑的开采，从而为我国研究影响煤层瓦斯含量的主要因素奠定了基础。彭立世、袁崇孚（1977）在煤炭工业部建立了“湘、赣、豫煤与瓦斯突出带地质构造特征研究”课题，这些都为瓦斯地质的深入研究奠定了基础。杨力生、张子敏等（1983）一起，建立了“编制全国煤矿瓦斯地质图”煤炭工业部重大项目。张祖银、张子敏（1990）共同负责完成了1∶200万的中国煤层瓦斯地质图和说明书的编制和出版任务，开创性地推动了瓦斯地质学科的发展，为从区域构造演化和矿区构造演化控制特征研究瓦斯赋存提供基础。 张子敏从板块构造运动学说入手，分析地质构造演化历史，研究构造演化对瓦斯的生储盖条件的影响，有效的预测了矿区、矿井、采区、采面的瓦斯情况[14,15]。张玉贵等从微观角度揭示了构造对煤体的动力学特征及煤岩学特征的影响[16]。 煤系中的水文地质条件对煤层瓦斯的保存、破坏影响很大，造成不同水文地质条件下煤的含气量差别很大。关于水文地质条件对煤层瓦斯的控制作用, 叶建平等做了大量的研究工作, 提出了水动力对煤层气的封堵作用和水力封闭作用等理论[17-21]，提出了水文地质控气特征的3 种作用形式水力运移逸散作用; 水力封闭作用; 水力封堵作用。 其中, 前一种作用导致煤层气散失, 后两种则有利于煤层气保存。秦胜飞，宋岩等，认为水动力封堵和保存作用其实质还是压力封闭作用, 水对煤层气的影响并非是水对煤层气的封堵或封闭作用, 而是主要表现在不同的水文地质条件下, 煤层气的富存条件不同, 含气饱和度不同。某些水动力条件对煤层 2 0 概述 气保存有利, 而有些水动力条件对煤层气保存却十分不利, 表现在对煤层气的破坏作用上。根据不同水动力条件下煤层气的保存状况, 找出最佳的煤层气保存的水动力条件,提出了煤层气的滞留水控气论[19,22-25]。 目前，赵庄矿3煤层瓦斯赋存存在着区域差别，矿井开采时瓦斯涌出量较大，大大制约了矿井安全和高效生产。面对严峻的矿井瓦斯问题，研究矿井瓦斯地质规律，寻求有效治理瓦斯的技术途径显得尤为重要。 0.3 主要研究内容和思路 本论文以晋城无烟煤矿业集团赵庄矿3煤层为研究对象，运用区域地质演化理论和构造逐级控制理论，研究不同的地质构造对煤层瓦斯的控制作用，得出矿井瓦斯地质规律；统计大量现场实测的瓦斯涌出量、瓦斯含量、瓦斯压力数据，现场观测构造煤分布状态，并结合矿区地质演化史，分析赵庄矿瓦斯赋存特征和构造煤发育特征，研究不同产状构造对煤层瓦斯的控制作用，重点研究水文地质条件对瓦斯的控制作用，得出赵庄矿瓦斯地质规律；预测矿井瓦斯含量和涌出量；为矿区矿井规划、通风设计、煤层气抽采利用和煤与瓦斯突出危险性预测提供参考。 0.4 研究技术路线 图0-1 赵庄矿瓦斯地质规律研究技术路线图 Fig0-1 Process chart of Gas Storage in Zhaozhuang Mine 3 河南理工大学硕士学位论文 4 1 矿井概况 1 矿井概况 1.1 交通位置 赵庄矿位于沁水煤田东南部，地处山西省晋城市北53km，高平市北12km，长子县南16km，地理坐标为东经11248′00″～11258′00″，北纬3554′00″～3603′00″。井田北以41 头正断层，西、北西至7－2孔西1140m一 线，南北长约16.65km，东西宽14.80km，面 积为144.01km2。 井田内交通方便，太（原）焦（作） 铁路和长（治）晋（城）省级（227）公路 纵贯井田，长（治）晋（城）高速公路、207 国道从井田外东部经过。详见赵庄井田交通 位置图1-1。 1.2 井型、开拓方式及生产能力 赵庄矿设计生产能力6Mt/a，3煤层服务 年限为52.2a。矿井为斜井、立井混合开拓， 主井采用斜井方式。矿井通风方式为机械抽 出式，初期为中央并列式通风系统。 井下共分8个盘区（西一、西二、北一、 北二、北三、南一、南二、南三盘区），西一 盘区为初期开采盘区。盘区尺寸一般为 4000～5000m。盘区巷道采用大巷直接布置工作面即条带式开采。 采煤方法采用长壁大采高综采一次采全厚，全部跨落法管理顶板。综采工作面采、装、运、支工序全部机械化。工作面均采用长壁后退式开采法，由盘区边界向大巷方向推进，不分层一次性回采，采用区段顺采方式。 1.3 煤层 井田内含煤地层主要为上石炭统太原组（C3t）和下二叠统山西组（P1s）。两组总厚153.18m，含煤15层，煤层总厚12.80m，含煤系数8.33。 各煤层情况见附表1 5 河南理工大学硕士学位论文 井田内共含5层可采或局部可采煤层，即2、3、8-1、14、15号煤层。其中， 3煤层的控制程度及研究程度较高，而其它煤层相对较差一些，现在主采3煤层。 3煤层位于山西组下部，上距K8砂岩24.08-48.53m，平均32.35m；下距K7 砂岩0～12.80m，平均7.20m，层位稳定，是主要可采煤层之一。煤厚0～6.35m，平均4.55m。变异系数25，可采性指数0.98。 3煤层结构简单，含夹矸0～4层，一般为1层，位于煤层下部，厚0.20m左右。该煤层属稳定的可采煤层。 3煤层顶板主要为泥岩、砂质泥岩，次为粉砂岩，局部为中、细粒砂岩。 3煤层底板主要为泥岩、砂质泥岩，个别为中、细粒砂岩或粉砂岩。 1.4 煤质特征 井田内各煤层物理性质基本相同。为黑色或灰黑色，条痕为深黑色，金刚金属光泽。硬度一般为3～4，有一定的韧性，内生裂隙不太发育，参差状及贝壳状断口。视（相对）密度1.40～1.46t/m3，真（相对）密度稍大一些。 3煤层为贫煤（PM）或无烟煤（WY），以贫煤（PM）为主； 3煤层原煤为特低含水分煤；低灰高灰煤，以中灰煤为主；中高固定碳高固定碳煤，以高固定碳煤为主；特低硫中硫煤，以特低硫煤为主；特低磷中磷分煤，以低磷分煤为主；低热值特高热值煤，以高热值煤为主，煤层煤质分析统计表如表1-1 表1-1 3煤层煤质分析统计结果 Table 1-1 Statistical results of 3 coal quality analysis 水分 Mad 1.32 灰分 Ad 17.96 固定碳 FCd 75.45 硫分 St,d 0.38 磷 Pd 0.031 发热量 Qgr,v,d （MJ/kg） 28.88 原 煤 1.5 水文地质特征 1.5.1 区域水文地质 本区位于沁水盆地南段东部，海河水系浊漳河流域和黄河水系丹河流域的分水岭地带，水文地质单元属延河泉岩溶水系统，三姑泉岩溶水系统和辛安泉岩溶水系统（图1-2）。泉域的南北分界线位于赵庄北部至色头－阳城东一线，地下分水岭与地表分水岭基本一致，稍偏向南部分水岭。北侧属辛安泉域，南侧归于三 6 1 矿井概况 姑泉域和延河泉域。 三姑泉岩溶水系统位于延河泉岩溶水系统位于本区左下侧，面积约3000km2。 本区右下侧，与延河泉岩溶水系统吡邻，面积约3120km2。中、下奥陶系，中、上寒武系地层分布在这两个系统的东部和南部山区。三姑泉岩溶水系统灰岩裸露面积约1500km2，占总面积的48％；延河泉岩溶水系统灰岩裸露面积1260 km2，占总面积的42％。辛安泉岩溶水系统位于本区北部，面积约12750m2。中、上寒武系和中、下奥陶系广泛出露于系统的东部。 区域内主要岩溶含水层组为1、中奥陶统灰岩岩溶裂隙水含水层组；2、下奥陶统与中、上寒武系岩溶裂隙含水层组。 7 河南理工大学硕士学位论文 辛 安 泉 岩 溶 水 系 统 辛安泉 长治 市 赵庄井田 沁 水 统 系 水 溶 岩 泉 河 延 沁 统 河 系 水 溶 岩 泉 姑 三 延河泉 三姑泉 图 例 泉域边界 出露泉 河流 长平井田 及其临近地区 Fig 1-2 图 1-2 赵庄井田所处岩溶泉域示意图 Diagram of karst spring field where Zhaozhuang mine lies 8 1 矿井概况 1.5.2 矿井水文地质概况 1） 含水层 1、奥陶系中统峰峰组石灰岩岩溶裂隙含水层 区内未见出露，根据钻孔资料揭露，东部埋藏较浅，据2201孔奥灰埋深最浅为318.21m；西部埋藏深度逐渐加厚，据1206孔奥灰埋深最深为862.00m。最大揭露厚度据2201孔为319.31m，揭露层位至上马家沟组的中部。峰峰组按其岩性和含水性可分为上、下两段 （1）下段厚度22.80～58.60m，平均厚度为30.81m。岩性主要由石灰岩、白云质灰岩、泥灰岩、泥质灰岩和少量角砾状灰岩等组成。在北部边界，延深孔底部见有纤维状石膏；中、南部延深孔在底部多为泥灰岩或泥质灰岩。岩溶在底部亦有发育。 （2）上段分上、下两部分。下部岩性主要由角砾状灰岩、泥灰岩、石灰岩和少量白云质灰岩组成，平均厚度为42.21m，因含泥质较多，岩溶发育较差。上部岩性主要由石灰岩及少量泥灰岩、白云质灰岩等组成，顶部含有黄铁矿结核，平均厚度为63.50m。岩溶在中下段较发育。 根据钻孔揭露和测井资料，峰峰组上段的顶部岩溶发育较差，以裂隙为主。 总之本区处于区域的隆起带西缘晋获大断裂附近以西地带，根据各孔资料分析，岩溶发育程度与构造、埋藏、水动力条件有明显的联系，并存在东西部岩溶发育程度不同的分异现象。 岩溶较发育区位于东部一带，奥灰埋藏浅，盖层较薄，且受庄头断层的影响，水动力交替条件好；岩溶弱发育区位于西部一带，奥灰埋藏深，盖层厚，水动力交替缓慢， 结合区域资料，本区处于辛安泉、三姑泉和延河泉三个岩溶水系统的过渡带，存在一个地下分水岭。本区的奥灰水位标高大致在660～710m左右。分别流向南、西南及北侧的排泄点。 2、石炭系上统太原组岩溶裂隙含水层组 包括K2、K3、K4、K5等薄层灰岩岩溶裂隙含水层。 （1）K2灰岩岩溶裂隙含水层 厚度3.25～10.73m，平均厚度7.14m。覆盖于14煤层之上，局部地段与15煤层直接接触。为一富水性不均匀的岩溶裂隙承压弱含水层。水质属HCO3-NaCa型，矿化度为0.0004g/L。 9 河南理工大学硕士学位论文 （2）K3灰岩裂隙岩溶含水层 厚度 0.90～5.22m，平均厚度为3.19m。为一富水性极不均匀的岩溶裂隙承压弱含水层。 （3）K4灰岩岩溶裂隙含水层 厚度0～6.96m之间，平均厚度0.99m。为一富水性极不均匀的岩溶裂隙承压极弱含水层。 （4）K5灰岩岩溶裂隙含水层 厚度0～5.80m，平均厚度3.52m。为一富水性不均匀的岩溶裂隙承压弱含水层。水质属HCO3－NaCa或Cl－Na型，矿化度为0.845～1.653g/L。 3、二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层组 ＃包括K7砂岩及3煤层顶板K砂岩等裂隙含水层。 （1）K7砂岩裂隙含水层 为山西组与太原组的分界标志，岩性为中粒砂岩、细粒砂岩、局部为粉砂岩。层厚在0.23～9.27m之间，平均厚度2.10m。裂隙较发育， （2）3＃煤层顶板K砂岩裂隙含水层 3＃煤层顶板砂岩局部与3＃煤层直接接触，为3＃煤层的直接充水含水层。层厚0～17.11m之间，平均厚度9.12m，岩性以中、细粒砂岩为主，局部为粉砂岩或缺失。裂隙较发育。 4、二叠系下统下石盒子组K8砂岩裂隙含水层 为山西组与下石盒子组分界，岩性以中、细粒砂岩为主，层厚0.93～17.09m之间，平均厚度为4.76m，裂隙较发育， K8砂岩含水层为富水性不均匀的裂隙承压弱含水层。水质属HC03一CaNa型或Cl－Na。矿化度为1.254～1.374g/L。 5、二叠系下统石盒子组上部K9砂岩含水层 二叠系下统石盒子组上部K9砂岩为中厚层状、中粗粒砂岩，分选中等，磨圆度差，多为钙质胶结，局部松散结构，属孔隙裂隙含水层，平均厚度6m，下距3＃煤层顶板约50m。 6、二叠系上统石盒子组K10砂岩含水层 二叠系上统石盒子组含水层以K10砂岩最具代表性。区内K10砂岩为呈厚层状中细粒砂岩，以中粒为主，局部发育细粒，分选差，以孔隙含水层为主，厚度3.5～ ＃＃27m，距3煤顶板110m左右，是3煤顶板主要充水水源，它间接接受大气降水 补给，水质类型属HCO3及SO4－HCO3型。 10 1 矿井概况 7