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[摘要]矿区位于偃龙煤田南部东段，所处区域水文地质单元主要为偃龙煤田岩溶水系统。奥陶系中统马家沟组石灰岩岩溶裂隙含水层，是造成矿井底板突水的重要水源之一。太原组下段石灰岩岩溶裂隙含水层，是开采一1煤层顶板主要充水水源之一。太原组上段石灰岩岩溶裂隙含水层，是二1煤层底板直接充水含水层。二1煤层的主要充水水源为底板石炭系灰岩岩溶裂隙水，二1煤层顶板砂岩裂隙水对二1煤开采有一定的影响，断层导水对二1煤层开采有较大的威胁。
[关键词]煤田 构造 水文 西村
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-5-67-1
1引言
矿区位于嵩山背斜的北翼东端，属黄河水系。所处区域水文地质单元主要为偃龙煤田岩溶水系统，岩溶水赋存于寒武系灰岩的岩溶裂隙中，是由嵩山复式背斜北翼地层构成的单斜储水构造。偃龙岩溶水系统四周边界由断层、地表分水岭组成，均为隔水性质边界。岩溶水成为一个相对独立的岩溶水系统，具有独立的补给、径流和排泄条件。西村矿区位于区域水文地质单元东部的子系统内，根据地层岩性、厚度、含水空间性质及埋藏条件，含水岩组主要有松散岩类孔隙含水层，碎屑岩类孔隙裂隙含水层，碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层。
2矿区水文地质
矿区在区域上以嵩山背斜轴为分水岭，成为南部补给边界，深部以伊河断层组成了北（深）部边界，以嵩山断层为西部边界，以五指岭断层为东部边界，构成了一个较为完整的水文地质单元，为一向北西倾斜的向斜汇水盆地构造。区内除南部、东部二叠系、三叠系碎屑岩类孔隙裂隙含水层组出露外，其它含水层均被新近系及第四系覆盖，各含水层水位比毗邻矿区偏高，大气降水为各含水层的主要补给来源。
2.1含水层
区内主要含水层有马家沟组石灰岩、太原组下段石灰岩、太原组上段石灰岩、山西组中粗粒砂岩、下石盒子组中粗粒砂岩、上石盒子组中粗粒砂岩、石千峰组平顶山中粗粒砂岩、刘家沟组金斗山中粗粒砂岩、第四系砂砾石等含水层。本文仅对与煤层有影响的奥陶系中统马家沟组石灰岩岩溶裂隙含水层，太原组下段石灰岩岩溶裂隙含水层，太原组上段石灰岩岩溶裂隙含水层，山西组砂岩孔隙裂隙含水层作主要描述。
（1）奥陶系中统马家沟组石灰岩岩溶裂隙含水层岩溶裂隙发 育，导、富水性强。浅部岩溶裂隙发育较好，含水丰富，导水性强，而深部则相反。该灰岩岩溶水具较高的承压水位，该含水层地下水属于岩溶裂隙承压水。为二1煤层底板间接充水含水层，局部存在断层或构造陷落柱联通的可能性，其岩溶裂隙水是造成矿井底板突水的重要水源之一。
（2）太原组下段石灰岩岩溶裂隙含水层主要由四层灰岩组成。 据开采一1、一3煤层的西村一矿和圣水煤矿水文地质调查结果，该含水层地下水涌入矿井的水量不大。据地质报告显示，该含水层为一1煤的直接或间接顶板，通过断层及采煤形成的裂隙相互联通，是开采一1煤层顶板主要充水水源之一，属岩溶裂隙承压水。
（3）太原组上段石灰岩岩溶裂隙含水层，为二1煤层底板直接充水含水层，富水性较弱，该层段是二1煤层底板直接充水含水层。
（4）山西组砂岩孔隙裂隙含水层，为二1煤层顶板直接充水含水层，山西组砂岩含水性弱，对矿井开采影响相对不大。
2.2隔水层
（1）本溪组铝土质泥岩隔水层，位于奥陶系与石炭系太原组之间。该层位较稳定，力学强度弱—中等，岩性致密，裂隙不发育，透水性差，富水性弱。一般对其上、下含水层的水力联系具有阻隔作用，但其厚度不稳定。同时若遇断裂破碎带或薄弱带，可导致马家沟灰岩与太原组下段灰岩含水层直接发生水力联系。
（2）太原组中段隔水层，位于太原组上段灰岩和下段灰岩之间。该层裂隙不发育，是太原组上、下石灰岩段之间良好的隔水层。但其厚度不稳定，同时若遇断裂破碎带或薄弱带，可导致马家沟灰岩、太原组上、下段石灰岩含水层发生水力联系。
（3）二1煤层底板隔水层，岩石裂隙不发育，透水性差，隔水性能良好，为相对隔水层，一般情况下具有阻隔太原组上段石灰岩岩溶裂隙水进入矿井的作用。但因其厚度变化较大，使其在局部地段隔水作用相对弱化。
（4）二叠系上、下石盒子组碎屑岩段隔水层，其上部基岩风化带和其间中粗粒砂岩含水层，赋存有一定的水量，但因其夹于厚层泥岩之间，且距开采煤层较远，又因含水层砂岩胶结致密坚硬，在该层段中可起到骨架作用，相对增强了泥质岩层的抗压强度。该层段在地表呈零星出露，地面坡度大，补给条件不佳，裂隙不发育，透水性差，可对二1煤层顶板以上的各含水层之间的水力联系起到阻隔作用。
2.3可采煤层地下水的补给、径流、排泄条件
主要可采煤层直接和间接充水含水层埋藏较深，一般大于600m，其地表补给区位于矿区南部、东部的基岩山区，远离矿区数十公里，补给来源为大气降水，其次为相邻含水层地下水的越流补给。地下水流向自南东向北西迳流，排泄途径以上升泉的型式排泄。主要含水层上距地表数百米以上，其间分布有巨厚的隔水层，与地表水一般不发生水力联系，但遇断裂或陷落柱时，可能发生水力联系。
3煤层充水因素
二1煤层的主要充水水源为底板石炭系灰岩岩溶裂隙水，根据矿井及老窑充水情况分析，矿井较大突水和灾害性突水通常由石炭系太原组L7、L8灰岩直接充水，太原组L1-L4灰岩、奥陶系马家沟组灰岩岩溶裂隙水做补充。二1煤层顶板砂岩裂隙水对二1煤开采有一定的影响；断层导水对二1煤层开采有较大的威胁。
4结论
矿区所处区域水文地质单元主要为偃龙煤田岩溶水系统，奥陶系中统马家沟组石灰岩岩溶裂隙含水层，是造成矿井底板突水的重要水源之一。太原组下段石灰岩岩溶裂隙含水层，为一1煤的直接或间接顶板，通过断层及采煤形成的裂隙相互联通，是开采一1煤层顶板主要充水水源之一。太原组上段石灰岩岩溶裂隙含水层，是二1煤层底板直接充水含水层。山西组砂岩孔隙裂隙含水层，是二1煤层顶板直接充水含水层，山西组砂岩含水性弱，对矿井开采影响相对不大。山西组含水层，太原组含水层，奥陶系岩溶、裂隙含水层对煤层开采有一定影响。
[关键词]煤田 构造 水文 西村
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-5-67-1
1引言
矿区位于嵩山背斜的北翼东端，属黄河水系。所处区域水文地质单元主要为偃龙煤田岩溶水系统，岩溶水赋存于寒武系灰岩的岩溶裂隙中，是由嵩山复式背斜北翼地层构成的单斜储水构造。偃龙岩溶水系统四周边界由断层、地表分水岭组成，均为隔水性质边界。岩溶水成为一个相对独立的岩溶水系统，具有独立的补给、径流和排泄条件。西村矿区位于区域水文地质单元东部的子系统内，根据地层岩性、厚度、含水空间性质及埋藏条件，含水岩组主要有松散岩类孔隙含水层，碎屑岩类孔隙裂隙含水层，碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层。
2矿区水文地质
矿区在区域上以嵩山背斜轴为分水岭，成为南部补给边界，深部以伊河断层组成了北（深）部边界，以嵩山断层为西部边界，以五指岭断层为东部边界，构成了一个较为完整的水文地质单元，为一向北西倾斜的向斜汇水盆地构造。区内除南部、东部二叠系、三叠系碎屑岩类孔隙裂隙含水层组出露外，其它含水层均被新近系及第四系覆盖，各含水层水位比毗邻矿区偏高，大气降水为各含水层的主要补给来源。
2.1含水层
区内主要含水层有马家沟组石灰岩、太原组下段石灰岩、太原组上段石灰岩、山西组中粗粒砂岩、下石盒子组中粗粒砂岩、上石盒子组中粗粒砂岩、石千峰组平顶山中粗粒砂岩、刘家沟组金斗山中粗粒砂岩、第四系砂砾石等含水层。本文仅对与煤层有影响的奥陶系中统马家沟组石灰岩岩溶裂隙含水层，太原组下段石灰岩岩溶裂隙含水层，太原组上段石灰岩岩溶裂隙含水层，山西组砂岩孔隙裂隙含水层作主要描述。
（1）奥陶系中统马家沟组石灰岩岩溶裂隙含水层岩溶裂隙发 育，导、富水性强。浅部岩溶裂隙发育较好，含水丰富，导水性强，而深部则相反。该灰岩岩溶水具较高的承压水位，该含水层地下水属于岩溶裂隙承压水。为二1煤层底板间接充水含水层，局部存在断层或构造陷落柱联通的可能性，其岩溶裂隙水是造成矿井底板突水的重要水源之一。
（2）太原组下段石灰岩岩溶裂隙含水层主要由四层灰岩组成。 据开采一1、一3煤层的西村一矿和圣水煤矿水文地质调查结果，该含水层地下水涌入矿井的水量不大。据地质报告显示，该含水层为一1煤的直接或间接顶板，通过断层及采煤形成的裂隙相互联通，是开采一1煤层顶板主要充水水源之一，属岩溶裂隙承压水。
（3）太原组上段石灰岩岩溶裂隙含水层，为二1煤层底板直接充水含水层，富水性较弱，该层段是二1煤层底板直接充水含水层。
（4）山西组砂岩孔隙裂隙含水层，为二1煤层顶板直接充水含水层，山西组砂岩含水性弱，对矿井开采影响相对不大。
2.2隔水层
（1）本溪组铝土质泥岩隔水层，位于奥陶系与石炭系太原组之间。该层位较稳定，力学强度弱—中等，岩性致密，裂隙不发育，透水性差，富水性弱。一般对其上、下含水层的水力联系具有阻隔作用，但其厚度不稳定。同时若遇断裂破碎带或薄弱带，可导致马家沟灰岩与太原组下段灰岩含水层直接发生水力联系。
（2）太原组中段隔水层，位于太原组上段灰岩和下段灰岩之间。该层裂隙不发育，是太原组上、下石灰岩段之间良好的隔水层。但其厚度不稳定，同时若遇断裂破碎带或薄弱带，可导致马家沟灰岩、太原组上、下段石灰岩含水层发生水力联系。
（3）二1煤层底板隔水层，岩石裂隙不发育，透水性差，隔水性能良好，为相对隔水层，一般情况下具有阻隔太原组上段石灰岩岩溶裂隙水进入矿井的作用。但因其厚度变化较大，使其在局部地段隔水作用相对弱化。
（4）二叠系上、下石盒子组碎屑岩段隔水层，其上部基岩风化带和其间中粗粒砂岩含水层，赋存有一定的水量，但因其夹于厚层泥岩之间，且距开采煤层较远，又因含水层砂岩胶结致密坚硬，在该层段中可起到骨架作用，相对增强了泥质岩层的抗压强度。该层段在地表呈零星出露，地面坡度大，补给条件不佳，裂隙不发育，透水性差，可对二1煤层顶板以上的各含水层之间的水力联系起到阻隔作用。
2.3可采煤层地下水的补给、径流、排泄条件
主要可采煤层直接和间接充水含水层埋藏较深，一般大于600m，其地表补给区位于矿区南部、东部的基岩山区，远离矿区数十公里，补给来源为大气降水，其次为相邻含水层地下水的越流补给。地下水流向自南东向北西迳流，排泄途径以上升泉的型式排泄。主要含水层上距地表数百米以上，其间分布有巨厚的隔水层，与地表水一般不发生水力联系，但遇断裂或陷落柱时，可能发生水力联系。
3煤层充水因素
二1煤层的主要充水水源为底板石炭系灰岩岩溶裂隙水，根据矿井及老窑充水情况分析，矿井较大突水和灾害性突水通常由石炭系太原组L7、L8灰岩直接充水，太原组L1-L4灰岩、奥陶系马家沟组灰岩岩溶裂隙水做补充。二1煤层顶板砂岩裂隙水对二1煤开采有一定的影响；断层导水对二1煤层开采有较大的威胁。
4结论
矿区所处区域水文地质单元主要为偃龙煤田岩溶水系统，奥陶系中统马家沟组石灰岩岩溶裂隙含水层，是造成矿井底板突水的重要水源之一。太原组下段石灰岩岩溶裂隙含水层，为一1煤的直接或间接顶板，通过断层及采煤形成的裂隙相互联通，是开采一1煤层顶板主要充水水源之一。太原组上段石灰岩岩溶裂隙含水层，是二1煤层底板直接充水含水层。山西组砂岩孔隙裂隙含水层，是二1煤层顶板直接充水含水层，山西组砂岩含水性弱，对矿井开采影响相对不大。山西组含水层，太原组含水层，奥陶系岩溶、裂隙含水层对煤层开采有一定影响。