榆神矿区煤水地质条件及保水开采

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1、第30卷第1期2010年1月西安科技大学学报JOURNALOFXI′ANUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGYVol.30No.1Jan.2010文章编号：1672－9315（2010）01－0001－06榆神矿区煤水地质条件及保水开采*王双明1，2，范立民3，黄庆享1，王国柱4，申涛3（1.西安科技大学能源学院，陕西西安710054；2.陕西省煤炭工业局，陕西西安710001；3.陕西省煤炭地质测量技术中心，陕西西安710001；4.陕西省煤田地质局，陕西西安710054）摘要：陕北侏

2、罗纪煤田煤层埋藏浅，地表生态环境脆弱，煤炭开采过程中的环境保护备受关注。目前重点开发的神北矿区和榆神矿区东部，煤层埋深普遍小于150m，开采导致水位下降，诱发一系列表生生态环境问题和社会矛盾。表生生态环境严格受控于地下水位，采煤过程中，控制地下水位不发生明显下降是陕北生态脆弱矿区保水开采的核心。榆神矿区含煤地层整体向北西倾斜，煤层上覆基岩厚度向北西方向增大，基岩之上普遍分布有红土隔水层，深入研究煤炭开采过程中不对含水层造成破坏的煤水共生地质条件，确定既可采煤、又可实现水位不明显下降的区域，是陕北生态脆弱矿区保水开采的

3、重要途径。论述了榆神矿区西部区保水开采地质条件，提出了开发建议。关键词：萨拉乌苏组；生态水位；煤层；保水开采；榆神矿区中图分类号：TD82；TD1630引言文献标志码：A鄂尔多斯盆地是我国最大的能源矿产富集盆地，煤、石油、天然气和铀矿等能源矿产极其丰富，预测全盆地煤炭资源总量达19765亿t，占全国煤炭资源总量的43%以上［1］。国家规划的13个大型煤炭基地，在鄂尔多斯盆地内的有神东、陕北等4个，陕北基地的主体为榆神区，该区东部煤层埋藏浅，采煤与保水、保生态环境的矛盾存在［2，3］，开采过程中地下水渗漏严重，引起了

4、泉水干涸和河流量的持续衰减［4］。而矿区处于生态脆弱区，观测资料表明，研究区最适合沙漠植被生长的地下水位埋深，即合理生态地下水位埋深为1.5～5.0m［5］，随着地下水位埋深增加，优势植被从沙柳灌丛—沙蒿灌丛演替；从小叶杨向旱柳演替。当地下水位埋深≤3m时，所有典型植被的长势良好；而地下水位埋深≥5m时，植被的长势变差；地下水位埋深≥12m时，这些植物根本无法生存。当地下水位埋深下降到5m以下时，表生生态恶化，生态一旦恶化，一是难以恢复，二是恢复代价高昂。神府矿区煤层开采实践表明，浅部煤层一旦开采，必然导致水位下降，

5、生态退化。因此，控制地下水位是生态脆弱矿区科学开采的核心。榆神深部区位于榆林市榆阳区北部和神木县西部的榆溪河流域，大致呈东西向展布的四边形，面积约2016km2。1煤层特征延安组为本区唯一的含煤岩系，为浅灰～深灰色陆源碎屑沉积，总厚200～270m，根据沉积旋回，划分为5段，区内具有对比意义的煤层有10层，主要可采煤层有2－2，3－1，5－2，5－3煤层4层，文中主要介绍上部的1－2，2－2煤层。*收稿日期：2009－09－23基金项目：国家自然科学基金项目（50574074）；陕西省陕北能源化工基地重大前期研究项目

6、及陕西省软科学计划（2008KR58）通讯作者：王双明（1955－），男，陕西岐山人，高级工程师，博导，主要从事煤地质、保水开采与煤炭行业管理工作.21.1煤层厚度西安科技大学学报2010年1－2煤层：为本区最上部可采煤层，煤厚一般为0.8～3m，厚度变化小，规律性强，在小壕兔勘查区内有厚度小于0.8m的不可采区，面积181.95km2。煤厚大于1.5m的分布于研究区东北、西北部，面积为541.23km2（如图1所示）。煤层结构简单至较简单，属稳定煤层。孟家湾西区、小保当区煤层厚度小于1.5m，但分布稳定。小壕兔

7、勘查区大部不可采。其他区域煤层稳定，厚度变化很小。2－2煤层：东南部薄、西部厚，厚度0.20～9.26m（如图2所示），为基本全区可采煤层，西南部最厚，在刀兔～岔河则一线以西分岔，合并区一般煤厚7m左右，分岔区一般煤厚2m左右，厚度变化趋势是以东南部为扇面中心，向西、北、逐渐加厚，东北部局部减薄，但仍然大于2.80m，适合综采，其中最适合一次采全高（煤厚0.80～5m）的区域面积879.32km2，占总面积的43.6%，5～7m分布面积527.70km2，占26.2%。在勘查区东南部有小片不可采区，面积53.59km

8、2.小壕兔普查区2－2煤层见煤点26个，可采点23个，厚度0.20～8.65m，平均3.71m，可采区平均厚度4.15m；孟家湾西区见煤点17个，全部可采，厚度4.13～9.06m，局部一个薄煤点，0.84m，厚度变化是由东南向西北方向增厚，适合综采。1－2煤与2－2煤之间的间距40m左右。N1.100.81.49N7.202.80