杨家寨煤矿矿井防治水专项设计报告.doc

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水城县大田煤矿矿井防治水专项设计

贵州华电华和有限公司
水城县杨家寨煤矿
防
治
水
工
程
总
体
方
案
设
计
二Ｏ一五年二月

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水城县杨家寨煤矿矿井防治水专项设计

目 录
1．概述 4
1.1目的和任务 4
1.3水文与气象 3
1.4地形地貌 4
1.5以往的水文地质工作 4
1.6矿井现状 6
1.7编制依据及技术标准 7
2 矿井地质条件 7
2.1矿井构造 7
2.1.1构造 7
2.1.2矿井构造与地震 7
2.2地层 8
2.3煤层及煤质 11
2.3.1含煤性 11
2.3.2煤层 12
2.3.2煤质 12
3 矿区水文地质条件 12
3.1矿区含（隔）水层 12
3.2矿井充水性因素分析 错误！未定义书签。
4 矿井水害防治方案 9
4.1水害防治方案的确定 9
4.2水害防治工程的设置 9
5 防水安全煤（岩）柱留设 10
5.1防水安全煤（岩）柱的种类 10
5.2防水煤（岩）柱留设 11
5.2.1．防水煤（岩）柱的留设原则 11
5.2.2．防水煤（岩）柱的留设 11
6 矿井防治水措施措施 16
6.1矿井开拓、开采所采取的安全保证措施 16
6.1.1矿井开拓工程位置及层位选择 16
6.1.2采掘工程所采取的防治水措施 16
6.2水害防治的组织措施 20
6.3疏水降压措施 20
6.4井下探放水措施 21
6.4.1区域、局部探放水措施 21

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水城县大田煤矿矿井防治水专项设计

6.4.2探放水设备选择 30
6.4.4注浆堵水措施 32
6.5地表防治水措施 32
6.5.1地表水防治设计依据 32
6.5.3地表水防治工程 34
6.6井下防治水安全设施 35
6.6.1井下排水 35
7.6.2防水设施 37
6.7老窑水防治措施 38
6.8 封闭不良钻孔防治水措施 39
6.9 预防井下突水 39
6.10 其它 39
7结论 40

1．概述
1.1目的和任务
为加强煤矿防治水工作和煤矿水害的治理，防止和减少水害事故，保障煤矿职工生命安全，本着“安全第一、预防为主”的安全生产方针，根据《矿山安全法》、《煤矿安全规程》、《安全生产法》、《煤矿防治水规定》等相关要求，编制了《水城县杨家寨煤矿矿井防治水专项设计》。通过对矿井水害基本情况进行调查，建立矿井水害档案，分析矿井水文地质类型及矿井充水特征，对矿井水害和危险程度进行分类，确定防水安全煤（岩）柱，编制针对性防治水专项设计，从而有效遏制煤矿水害事故的发生，促进煤矿安全生产。
1.2位置及交通
杨家寨煤矿位于水城县城南东220°，直距约25km。行政区划属水城县阿戛乡管辖。地理坐标：东经104°54′18″～104°54′42″，北纬26°30′05″～26°30′29″。矿山有乡村公路接S314省道与水城县城相通。水城县城有贵（阳）昆（明）铁路通过，交通较方便。见交通位置图（图1-1-1）。
行政区划隶属贵州省水城县阿戛乡。

杨家寨煤矿
杨家寨煤矿
图1-1-1

水城县阿戛乡杨家寨煤矿交通位置图
根据整合后的矿井15万吨/年的采矿许可证（证号：5200000711404），该矿原有生产规模为15万吨/年。有效期10年，矿界由5个拐点坐标框定，开采标高为+1660m～+1280m，其走向长2.016 km，倾斜长0.6636 km，面积1.3378km2。与周边矿井无矿界纠纷，井田范围拐点坐标见表1-4-1。
表1-4-1 贵州省水城县杨家寨煤矿矿区拐点坐标
拐点
X
Y
开采标高（m）
面积（km2）
0
2932555
35490520
1660～1280
1.3378
1
2933178
35490723
2
2933178
35491194
3
2932444
35492725
4
2932042
35492299

矿井由原苏田煤矿、关门山煤矿、杨家寨煤矿整合而成。整合后井田与临近矿井无矿界重叠和采矿权纠纷。
1.3水文与气象
区内无大的河流及水体，仅有由北西流向南东的季节性溪流，调查时流量0.8～2.5升/秒。沟谷发育，沟溪水枯季流量小或干枯,雨后山间沟溪水流量较大，暴雨后有山洪发生。
区内属亚热带季风气候，夏秋温暖、冬春寒冷，季节性区分不明显，常年阴雨连绵，气候变化无常。每年5～8月平均最高温度22～30℃，11月至次年2月为冰雪凌冻期，最低温度达0℃。年无霜期平均253天；年平均相对湿度85%；年平均降水量为1223.6mm，最多年降水量达1460.7mm，最少年为873.6mm；年平均风速1.4米/秒。
1.4地形地貌
井田属构造侵蚀、溶蚀地貌，地形是以仲河为界，南北两侧高，并由北西向南东倾斜，最高点位于南西部的飞仙关地层山脊，标高1875.5m，最低点在仲河河谷，标高1570m左右，相对高差305.5m。
区内地形起伏大，多呈斜坡，坡度10°～65°，一般坡度在20°～35°左右，少部呈缓坡，坡度一般小于20°，斜坡以脊状山形态展布，冲沟较发育，有利于地表水排泄。

1.5以往的水文地质工作
1、2009年12月重庆地质矿产研究院提交的《水城县杨家寨煤矿生产地质报告》。
2、2010年7月湖北煤炭地质勘察院提交的《水城县杨家寨煤矿水文地质调查报告》。
3、2013年6月四川省地质勘查开发局物探队提交的《水城县杨家寨煤矿水文地质补充勘查报告》。
1.6矿井现状
1、矿井采矿权和生产许可证取得的情况
《采矿许可证》证号为：C5200002012121120128271
2、矿井开拓、开采方式，生产规模，生产状况，瓦斯等级
根据《水城县杨家寨煤矿开采方案设计(变更)》提供的资料。矿井设计生产能力30万t/a，服务年限13.1a。
设计采用斜井开拓方案，布置有主斜井、副斜井和回风斜井三条井筒进行开拓。矿井采用分组联合布置开采。
井筒特征表
序号
井筒名称
X(m)
Y(m)
Z(m)
方位角
倾角(°)
井底标高（m）
井筒长度(m)
1
主斜井
2932389
35492521
+1577
116°
17
+1390
673
2
副斜井
2932504
35492357
+1582
116°
25
+1390
456
3
风井
2932541
35492349
+1585
116°
25
+1390
461
主、副斜井分别作为一采区的运煤上山和轨道上山，一号风井作为一采区的回风上山。另新作其余各采区上下山，均布置在C67-69煤层底板岩层中。在井底段附近施工井底泵房、水仓、管子道等工程，形成主要的排水系统。
3、矿井现有防治水情况。
矿井现排水系统建在+1390m水平，矿井建成后，矿井水自流汇集于+1390m水平井底水仓后，采用水泵机械抽排至地面。
在施工中采取“边探边掘”的方式掘进，防止误穿积水区，出现水灾事故。同时坚持“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原则。根据矿井水害的实际情况，制定相应的“探、防、堵、疏、排、截”等综合防治措施，有效防治了水的危害。
4、相邻矿井关系
矿区内采煤历史较为悠久，近年来随着煤炭开采秩序的好转，经关、停、整顿，现区内所有无证小煤矿均被取缔。据调查，大部份老窑生产手段和方式落后、简单，小窑多为季节性民采有限开采，采掘斜深均不超过50～100m，一般遇地下水即弃坑。
水城县杨家寨煤矿为原水城县杨家寨煤矿、苏田煤矿、关门山煤矿整合后新设置的采矿权，生产规模30万吨/年。
1.7编制依据及技术标准
1、《安全生产法》
2、《矿山安全法》
3、《煤矿安全规程》（2011年版）
4、《煤矿防治水规定》
5、地质勘探及实测
6、水文地质图
2 矿井地质条件
2.1矿井构造
2.1.1构造
一、区域构造
井田位于格目底向斜北东翼东段。构造形态为向西南急倾斜的单斜构造，地层走向南东（100°～120°），倾向南西（190°～210°），倾角由东向西呈有规律变陡（65°～85°）。
区内断裂构造较为发育，共发现有11条断层。按其规律可分为三组：一组为近东西向的走向断层；一组为北东－南西向，由飞仙关组切割煤系；另一组为北西-南东向，由茅口灰岩组切割煤系至飞仙关组。
二、矿区构造
区内地质构造复杂程度属复杂。地质构造类型确定为Ⅲ类。
断层对开拓开采的影响：从矿方实际提供资料显示，井田范围内对开拓开采有影响的煤层主要为F21、F22、F28，三条断层断距在30-70m之间。其主要影响了井田内采区划分，使采区布置受到一定限制，采区被切割得较小，从而引起采掘接替上有点紧张。
2.1.2矿井构造与地震
1、矿井构造控制
杨家寨煤矿位于格木底东翼东段。矿区北部地层倾向南西，倾角190～210°。煤层产状与地层产状基本一致，地层沿倾向有一定的波状起伏。在矿区内共发现断层11条。
2、构造影响
这些断层对煤层有一定的破坏。
井下发育有小断层，但对矿井开采影响不大。
矿区构造复杂程度属复杂类型。
3、地震
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）规定，本区地震烈度为6度。
2.2地层
一、区域地层
区内出露最老地层为二叠系中统茅口组（P2m），上统峨眉山玄武岩组（P3β）龙潭组（P3l），三叠系下统飞仙关组(T1f)、永宁镇组（T1yn），第四系。
二、矿井地层
二叠系（P）
1、中统茅口组（P2m）
浅灰、灰白、灰黑色灰岩，含燧石扁豆体及条带；底部为粉砂岩、砂岩、泥岩，区内出露不全。
2、上统峨眉山玄武岩组（P3β）
上部为灰绿、灰紫色等玄武质凝灰岩，厚8～25m。中、下部为深灰色及灰绿色拉斑玄武岩、紫色凝灰岩、灰色致密的凝灰质角砾岩等组成，底部见星点状黄铜矿、斑铜矿。厚180～250m，与上覆龙潭组呈假整合接触。
3、上统龙潭组（P3l）
为区内含煤岩系，属以细碎屑岩为主的海陆交互相沉积。岩性由灰色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成，含煤20～30层，可采煤层和局部可采煤层13层。厚度320～370m，一般352m。据岩性组合特征和煤层赋存情况分为四段：
第一段（P3l1）：岩性以细砂、粘土岩为主，粘土岩中含大量蠕虫状、鲕状菱铁质结核，煤层富集于中、下部，稳定性较差，含可采和局部可采煤层2层，即C66、C67-69煤层。平均厚度86m。
第二段（P3l2）：岩性以灰色、灰绿色粉砂岩、泥岩为主。煤层多为薄煤层，局部可采。平均厚度90m。
第三段（P3l3）：岩性以粉砂岩为主。煤层富集于上、中部，含可采及局部可采煤层4层（C12、C13、C18a、C18b煤层）。平均厚度86m。
第四段（P3l4）：岩性以粉砂岩、细砂岩、煤层、粘土岩组成。含可采及局部可采煤层7层（C1、C2、C5、C6、C8、C9、C10煤层）。平均厚度90m。
三叠系（T）
1、下统飞仙关组（T1f）
岩性为灰绿色粉砂岩、泥岩，夹条带状、透镜状灰岩及菱铁质结核。厚度435～505m，平均470m。根据岩性组合特征可分为四段：
第一段（T1f1）：为灰绿色粉砂岩、泥岩，夹条带状、透镜状灰岩及菱铁质结核。平均厚度15～25m。
第二段（T1f2）：灰绿色、紫色粉砂岩、细砂岩互层，夹生物灰岩条带。厚度170～190m。
第三段（T1f3）：灰绿色、紫色粉砂岩、细砂岩互层，夹生物灰岩条带。厚度240～250m。
第四段（T1f4）：“绿色层”紫色薄层状细砂岩为主，夹生物碎屑灰岩条带，厚度10～40m。
下统永宁镇组（T1yn）
上部灰紫色灰岩夹薄层紫灰色钙质粉砂岩；下部为紫色薄层状钙质粗、细粉砂岩互层。厚度大于35m。
第四系（Q）
该地层主要为坡、残积层分布于地形低洼地带，岩性为亚粘土及含碎石亚粘土。厚度0～15m。
三、煤系统地层
矿区含煤地层为上统二叠龙潭组,由一套海陆交互相沉积岩系组成。岩性主要由浅灰色、灰色及深灰色，薄至中厚层状细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩及煤组成。
2.3煤层及煤质
2.3.1含煤性
井田含煤地层为二叠系上统龙潭组（P3l)，系海陆交互相沉积为主的含煤建造，沉积物主要由碎屑岩及煤组成。
2.3.2煤层
区内含煤岩系为二叠系上统龙潭组（P3l），岩性由灰色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成。厚度320～370m，平均厚352m。含煤20～30层，可采及局部可采煤层13层（C1、C2、C5、C6、C8、C9、C10、 C12、C13、C18a、C18b、C66、C67-69煤层），可采及局部可采煤层总厚15.48～25.73米，一般21.3米，可采含煤系数一般为6.05%。现对各可采煤层的赋存情况简述如下：
1、C1煤层（俗称“大牛角炭”）：位于龙潭组顶部厚度最大的一层煤，顶板距煤系顶界3m左右，煤层结构较简单。厚度1.29～4.21m，平均2.00m左右，煤层顶板为细砂岩、粉砂岩，底板为泥岩。属全区可采的较稳定煤层。常夹0～4层粘土岩夹矸。
2.C2煤层：上距C1煤层2～5m，顶板以粉砂岩为主，底板近处常见一层薄煤或煤线，煤层层位稳定，但厚度变化大，从东向西厚度增大，煤厚0.11～0.90m。属全区局部可采的较稳定煤层。煤层结构简单，偶夹1层高岭石粘土岩夹矸。
3.C5煤层(俗称“小牛角炭”)：上距C2煤层10m左右，顶板以粉砂岩为主，底板为致密状深灰色生物碎屑灰岩，即“腰带灰岩”，厚0.35～1.49m。煤层层位稳定，但厚度变化较大，一般厚度0.40～1.50m，属全区可采的较稳定煤层。煤层结构简单，常夹0～2层隐晶高岭石粘土岩夹矸。
4.C6煤层：上距“腰带灰岩”0.40～2.00m，上距C5煤层6～10m左右，顶板以粉砂岩或灰岩为直接顶板，煤层稳定，煤层结构简单，但厚度变化较大，属局部可采的较稳定煤层。
5.C8煤层：上距C7煤层6～12m左右，顶板以粉砂岩为主，煤层较稳定，厚0.49～0.91m，平均0.70m。属可采的较稳定煤层。结构简单。
6.C9煤层：上距C8煤层2～6m，顶板以粉砂岩为主，煤层厚度变化大，从东向西渐变厚，厚度0.61～2.19m，平均1.26m。煤层结构较复杂，有分叉复合现象，属可采的较稳定煤层。
7.C10煤层：上距C9煤层3～7m，顶板以细砂岩为主，下部为含动物化石的粉砂岩。煤层厚度变化较大，中部较厚，东西部变薄至不可采，厚0.26～2.16m，平均1.21m。在深部常夹一层隐晶质高岭石夹矸，煤层结构较简单。属局部可采的较稳定煤层。
8.C12煤层（俗称“大花炭”）：位于龙潭组第三段上部，上距C10煤层20～30m，煤层直接顶板为含大量动物化石的浅海相泥岩，煤层厚1.54～9.50米，一般厚2.01m左右。常夹0～2层泥质或粘土质夹矸，属可采的稳定煤层。顶板为粉砂岩或粉砂质泥岩；底板为细砂岩。厚度变化大，层位较稳定，含1～3层夹矸，结构较复杂。
9.C13煤层（俗称“小花炭”）：位于龙潭组第三段上部，上距C12煤层2～4m左右，顶板为粉砂岩。煤层厚度较稳定，厚0.58～1.83m，一般厚1.30m左右。属可采的较稳定煤层。夹1～2层粘土岩夹矸，结构较简单。
10.C18煤层：位于龙潭组第三段中下部，为厚度较大的复煤层，上距C16煤层7～26m。该煤层分为上分层（C18a）和下分层（C18b），上、下分层之间距约1～3m，岩性以灰色鲕状高岭石粘土为主，有时合并成一层。顶板以粉砂岩为主（伪顶为泥岩），偶夹薄层细砂岩和菱铁矿条带。煤层厚度：上分层（C18a）厚0.42～2.10m，平均1.26m。属大部可采的稳定煤层；下分层（C18b）厚0.35～1.84m，平均1.10m。属局部可采的较稳定煤层。煤层结构较简单。
11.C66煤层：上距C61煤层20～45m，顶板以粉砂岩和细砂岩为主，夹菱铁质条带，直接顶板偶为黑色泥岩。厚度0.34～5.01m。煤层结构复杂，夹矸多，以黑色泥岩或炭质泥岩为主，煤层中常含1～2层浅色的隐晶质高岭石粘土岩。属大部可采的稳定煤层。
12.C67-69煤层：位于龙潭组第一段下部，上距C66煤层2～7m，下距峨眉山玄武岩3～7m，顶板岩性变化大，以粉砂岩为主，夹薄层砂岩和黑色泥岩或炭质泥岩。厚度0.69～4.33m，平均1.70m。煤层结构复杂，夹矸多为炭质泥岩和泥岩，偶夹一层灰紫色隐晶质高岭石泥岩，煤层中含黄铁矿。属可采的稳定煤层。
2.3.2煤质
1、煤的物理性质
各可采煤层的煤岩特征基本相同。颜色均为黑色，条痕黑色，层状构造 ，致密条带状结构，参差状断口，弱玻璃光泽。宏观煤岩类型：C1、C12、C18煤层为半亮型煤，煤质松脆，其它煤层以暗淡型煤为主。
2、煤的化学性质
1．化学性质
采用《贵州水城格目底煤矿苏田井田初步勘探地质报告》及现在该矿对开采煤层所作的化验资料（见表2-1-3）

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水城县杨家寨煤矿矿井防治水专项设计
表2-1-3 水城县阿戛乡杨家寨煤矿可采及局部可采煤层煤质分析结果表
煤层
编号
煤样类别
工业指标及可选性质
结胶性质
发热量
灰份Ad（%）
硫份St,d (%)
磷P (%)
回收率r (%)
等级
挥发分Vdaf (%)
胶结层
Y (mm)
粘结性
工业分类
低位发热量Qnet.ar
(MJ/kg)
高位发热量Qnet.ar
(MJ/kg)
C1
原煤
21.78-26.67
1.18-2.45
0.002-0.006

-
24.42-27.71

膨熔粘

24.16-29.49
34.33-35.86
21.33
1.82
0.0036

25.48

26.91
35.10
浮煤
7.01-0.09
0.87-1.30
0.001-0.005
41.13-66.46
良等
24.44-25.73
17.5-20.5
强膨熔
JM
32.72-33.98
36.26-36.81
8.25
0.89
0.0024
54.58
24.98
18.3
33.31
36.51
C2
原煤
28.99-43.17
0.54-2.70
0.004-0.012

24.64-24.97
24.64-24.97
不膨熔
膨熔粘

24.28
19.67
36.08
1.62
0.008

24.72
24.72
浮煤
9.89-11.25
0.70-0.75
0.001-0.005
8.25-26.92
低等
24.85-24.45
24.85-25.54
强膨熔
JM
32.81
36.76
10.57
0.73
0.002
17.59
25.15
25.15
C5
原煤
29.16-33.65
2.68-5.17

20.79-25.05

不膨熔
膨熔粘

31.37
4.16
0.0052

23.80
23.80
23.28
33.40
浮煤
9.57-12.89
0.38-2.35

8.84-35.97
低等
21.78-25.76

膨熔粘
强膨熔
JM

10.47
1.57
0.0032
20.45
24.19
24.19
32.21
36.31
C6
原煤
33.58-55.54
3.10-3.92

-
22.66-24.96

不膨粘
不膨熔

34.92
3.51
0.0043
24.03

22.55
34.92
浮煤
10.20-13.57
1.83-2.08

2.89-14.25
低等
23.60-24.12

强膨熔
JM

11.84
1.93
0.001
8.87
24.12
17.5
32.43
36.71
C8
原煤
29.16-37.37
2.62-3.97

-
-
22.42-24.15

不膨熔

33.27
3.37
0.001
23.03

24.10
34.99
浮煤
10.34-21.60
1.30-2.27

2.34-26.45
低等
23.26-27.25
14.0-19.0
强膨熔
JM

13.95
1.88
0.0035
14.63
24.90
16.3
30.46
36.67
C9
原煤
16.31-23.48
1.09-1.18

-
-
21.02-21.54

膨熔粘

19.90
1.14
0.002
21.28

28.55
35.88
浮煤
9.01-11.13
0.97-1.10
0.003
23.84-38.77
低等
23.59-23.75
16.0-18.0
强膨熔
JM

10.07
0.99

31.31
23.67
17.0
32.48
36.83
C10
原煤
32.75-38.69
4.61-6.04

-
-
21.68-24.83

不膨熔

35.72
5.5
0.010
23.29

23.12
35.12
浮煤
10.41-14.46
1.21-3.84

2.40-30.73
低等
25.27-26.34
13.5-19.0
强膨熔
JM

12.06
2.50
0.0033
15.21
24.91
16.3
31.37
36.15
C12
原煤
10.10-19.75
0.99-2.51
0.005-0.027

-
20.75-23.77

强膨熔

28.67-32.45
35.92-36.4O
12.97
1.75
0.014

21.92

31.25
36.07
浮煤
5.36-7.77
0.72-1.13
0.005-0.028
66.75-89.97
优等
20.21-24.01
15.0-18.0
强膨熔
JM
33.54-34.04
36.27-36.61
6.74
0.29
0.014
78.54
22.11
16.8(4)
33.81
36.47
C13
原煤
11.50-38.43
0.13-0.32
0.006-0.018

-
21.91-23.54

膨熔粘

21.36-29.77
35.02-35.73
22.92
0.20
0.010

22.42

25.88
35.32
浮煤
5.36-15.89
0.19-0.30
0.005-0.006
36.56-66.11
良等
22.43-23.89
12.0-22.3
强膨熔
JM
32.96
36.27-36.45
7.79
0.25
0.005
53.50
23.19
18.6(6)
36.36
C18a
原煤
19.98-30.60
0.17-0.18

-
-
19.79-25.52
-
不膨熔

24.90
0.18
0.008
22.98
32.59
35.01
浮煤
7.76-10.11
0.15-0.22

22.36-60.05
中等
21.50-25.76
14.0-20.0
强膨熔
JM

9.02
0.20
0.005
40.47
23.34
18.3
27.19
36.34
C18b
原煤
19.98-35.15
0.18-1.13
0.006-0.012
-
-
19.79-25.91
-
不膨熔
膨熔粘

24.56-28.08
34.66-35.39
28.74
0.66
0.008
22.81
26.35
35.01
浮煤
7.76-10.11
0.17-0.29
0.002-0.015
7.05-59.48
低等
21.50-25.96
14.0-20.5
强膨熔
JM
32.19-33.47
36.24-36.57
8.53
0.23
0.007
23.64
23.81
17.8
32.59
36.35
C66
原煤
20.72-38.55
2.65-2.69

-
-
21.28-24.62
-
膨熔粘

34.88
2.67
0.003
23.36
25.21
34.98
浮煤
8.07-10.02
0.42-1.87

14.84-56.71
低等
21.00-22.38
18.0-21.0
强膨熔
JM

9.00
1.34
0.002
35.87
21.82
20.0
32.80
36.37
C67-69
原煤
20.03-29.59
1.02-5.10

-
-
19.70-25.38
-
膨熔粘

25.05
2.75
0.013
21.90
27.88
34.07
浮煤
8.21-9.98
1.38-2.29

30.44-42.05
低等
19.89-24.73
15.5-22.5
强膨熔
JM

8.96
1.72
0.003
36.67
21.80
19.0
32.91
36.42

3.1矿区含（隔）水层
一、地表水
矿区内地表水水系发育，地表水和大气降水是矿床充水的主要因素。
矿区内有通仲河穿过，从南西流向北东，于2015年6月20日测得流量约1400m³/h；其余地表水大多受季节性影响较大，旱季时干涸。
区内地形起伏较大，排泄条件较好，地表水可沿沟谷排泄，但部分煤层露头被溪流切割，煤矿开采最低标高位于沟谷切割点标高以下，当矿井采煤过程中的防护措施不力时，地表水可能溃入矿井坑道。地表水一般沿基岩裂隙渗入矿井，裂隙发育地段矿井充水会有所增大；地表水对地下水具有一定的补给作用，岩层渗透性好，含水性较弱。地表水与地下水之间可能发生联系，易引起矿床充水,但在开采条件下可通过塌陷裂隙、断层破碎带等渗入矿坑而成为充水水源,对各煤层的开采构成威胁。
二、地下水类型
区内地下水类型为主要为基岩裂隙水,其次为孔隙水。
基岩裂隙水：上二叠统峨眉山玄武岩组(P3β)、上二叠统龙潭组（P3L）、上二叠统长兴组（P3c）、飞仙关组一、二段（T1f 1+2）、飞仙关组三段（T1f 3）。其岩性主要为砂、泥岩、粉砂岩组成，中夹薄层灰岩，凝灰质泥岩或凝灰岩。为基岩裂隙水，富水性弱。
孔隙水：含水层位为第四系Q，主要为残坡积、冲洪积层为主，岩性以砂砾、碎石土、砂质土、粉质土组成，为孔隙水。该带透水性好，地下水易于排泄，动态变化大，大部分是季节性泉水，富水性弱。
三、含水岩组及其含水特征
按区内出露地层由新至老叙述如下：
①第四系（Q）：主要为残坡积、冲洪积层为主，岩性以砂砾、碎石土、砂质土、粉质土组成，为孔隙水。该带透水性好，地下水易于排泄，动态变化大，大部分是季节性泉水，富水性弱。
②飞仙关组三段（T1f 3）：岩性为砂、泥岩、粉砂岩组成，中夹薄层灰岩，矿区内出露不全，厚度不详。含基岩裂隙水，富水性弱。单位涌水量为0.054L/s·m。
③飞仙关组一、二段（T1f 1+2）：飞仙关组二段以石灰岩为主，厚度30m左右。含岩溶裂隙水。一段岩性以粉砂岩为主，夹泥岩和薄层灰岩，厚度210m左右，地表呈宽条带状沿煤系出露，含风化裂隙水。单位涌水量为0.0086L/s·m，该层是区内较理想的一段相对隔水岩层。对上覆中～强含水层和下伏中等含水层取到最佳的阻隔作用。
④上二叠统长兴组（P3c）：岩性上部含钙质粉砂岩夹薄层灰岩；下部为粉砂岩，厚度30.97～63.13m。该层含基岩裂隙水，为弱含水层。单位涌水量为0.0075L/s·m，
⑤上二叠统龙潭组（P3L）：岩性为细砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层夹泥质灰岩组成。地表呈缓坡出露。含基岩裂隙水，为相对隔水层，富水性弱。浅部含风化裂隙水，深部含水微弱而不均匀。
⑥上二叠统峨眉山玄武岩组(P3β)：岩性为灰绿色玄武岩，似层状、气孔状、杏仁状，其顶部5m左右为浅灰～灰色凝灰质泥岩或凝灰岩。含基岩裂隙水，富水性弱。
四、水力联系情况
由于沟谷切割较深，有利于大气降水的排泄，河流、溪沟上段与下段的流量的不同，明显地反映了地下水补给地表水。
飞仙关组一段粉砂岩夹薄层泥岩厚200m左右，可视为上覆地层含水段和下伏长兴组含水段的相对隔水层。
长兴组钙质粉砂岩夹薄层灰岩及粉砂岩，厚度30.97～63.13m。该层含基岩裂隙水，为弱含水层。
含煤地层下伏玄武岩组，厚度不详，其顶部5m左右凝灰质泥岩或凝灰岩，该段也是相对隔水层。
含煤地层中，含水层厚度286.88～412.97m，为细砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层夹泥质灰岩组成，各含水层之间水力联系不明显。
综上所述，矿区地形高差较大，基岩裸露，面积较大，含水带与相对隔水带相间分布。大气降水是地下水的主要补给来源，地下水的排泄条件比补给好。矿井直接充水含水段是龙潭煤组中的碎屑岩夹煤层及薄层碳酸盐岩地层，含水性质属层间裂隙水，富水性弱。断层带水文地质特征为上二叠统地层表现为富水性较弱，导水性差。因此，矿区水文地质类型是以顶板进水的水文地质条件中等复杂的裂隙充水矿床。水文地质条件为中等复杂类型。
五、地下水的补给、径流、排泄条件
地下水主要补给来源为大气降水，由于矿区内岩层节理裂隙发育，大气降水通过基岩裂隙补给地下水，然后经短途径流后，部分迳流排泄通过井泉的形式排出。大部分向冲沟泄流或下渗流后排出矿区外。矿区最低侵蚀基准面为矿区东部的河谷处。低于矿区最低侵蚀基准面。
六、构造裂隙水
矿区地表南部发现较大的正断层F9、F20、F21，相互交错，且切穿河流，断层导水对井下开采构成威胁。
3.2矿井充水因素分析
矿井充水类型为裂隙充水矿床,其充水因素既决定于水文地质条件，又决定于开拓方式。充水强度受充水水源和通道的影响。
（1）、大气降水对矿井充水的影响
矿井内龙潭组裸露，地形起伏较大，补给面积大，植被发育较差。尽管岩层富水性弱，由于大气降水的直接补给，可沿节理、裂隙等渗入矿井。当矿井煤层开采后，易对顶部岩层造成破坏，产生“冒落带”、导水裂隙带，增大地表水对矿井的渗入。
（2）、地表水体对矿井充水的影响
矿井筒均位于高处，不受洪水和内涝威胁，建筑物均位于冲沟两侧，布置在地势比较高处，矿井工业场地的雨水均由道路水沟流到排洪沟中。矿井内充水，主要是以大气降水为主要补给源。
（3）采空区积水
矿区内老窑和整合前的三个小矿井窑以斜井开拓为主，老空区内存在着一定的积水，是矿井浅部开采的重要充水因素，在开采浅部煤层时，采空区积水易渗入矿井而成为矿井直接充水水源，对矿坑的安全构成了一定的威胁。
（4）断层裂隙充水
在矿区内东南部地表发现断层F9、F20、F21，构造节理裂隙发育，富水性及导水性强。断层破碎带在上覆地层岩芯普遍较破碎，可能将上覆含水层中地下水导入矿井，而延伸到下伏地层中的断层也有一定的导水性，为矿井充水的直接或间接通道。
杨家寨煤矿为整合矿井，采空区分布较广泛，采空区积水对矿井生产构成较大隐患。矿井由于缺少资料，采空区积水情况不详，采空区可能存在积水，在进行采掘活动时如不加强探放，有可能发生矿井突水事故。
（5）老窑积水对矿井充水的影响
根据调查，煤层露头线附近有老窑存在，采深不大，现已发现的有7个小窑。根据现场踏勘调查访问，小窑分布于矿区煤层露头及煤层浅部，开采深度一般为30~60m，小窑编号为LY7的小窑采用斜井开拓，下山开采，其余全部为平硐开拓。
据调查，原整合矿井之一苏田煤矿采空区积水对现有矿井开采充水影响较大，其老采空区形成的采空区主要在C1煤层中构成，调查其采空面积为12500m2,推算积水量为1.5万m3。
矿必须高度重视老窑水、老空水的防治工作，必须请有资质的单位编制矿区水文地质调查报告，弄清老窑及老空积水情况，并标绘在矿井井上下对照图和采掘工程平面图上。在建设和生产过程中要加强探放水工作，必须严格坚持“预测预报，有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则，防止采空区积水和老窑积水的突然涌出。
（6）、含水岩层对矿井充水的影响
当井筒和坑道揭露含水层时，便成为矿井充水水源。龙潭组的砂岩为直接充水含水段。含煤地层下伏玄武岩组，厚度不详，其顶部5m左右凝灰质泥岩或凝灰岩，该段也是相对隔水层。含煤地层中，含水层厚度286.88～412.97m，为细砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层夹泥质灰岩组成，各含水层之间水力联系不明显。
（6）断层破碎带对矿井充水的影响
断层破碎带既可储水，也可以导水，当断层破碎带连通了地表水体或强含水层时，大量的水会进入矿井巷道，增大矿井涌水量，甚至形成突水，造成危害。在矿区内东南部地表发现断层F9、F20、F21，受采煤活动的影响存在导水，断层水对矿井的充水影响较大。在以后的开采中，当巷道接近断层时须留设足够的保安煤柱。
二、充水通道
（1）岩石天然节理裂隙
井田内的龙潭组含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙很发育，而深部则发育成构造节理、裂隙，它们是地下水活动的良好通道。
（2）采煤冒落裂隙
井田内含煤煤层较多，煤层间距小，煤层顶底板力学性质不好，未来的采煤活动将产生大量的采矿裂隙，这些人为裂隙也会沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系，在雨季会成为地下水活动的良好通道。矿方在雨季时要重点调查地裂缝，防止暴雨时，雨水倒灌。
根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》按煤层顶板泥质粉砂质岩，岩石等级4-6级，硬度中硬计算，采用全部冒落法.
（3）断层破碎带
在矿区内东南部地表发现断层F9、F20、F21，受采矿活动影响可能会发生导水，对矿井的充水影响较大。在以后的开采中，当巷道接近断层时，要严格在断层两侧留设足够的防水煤柱。
三、矿井涌水量的预测
矿为生产井具矿井涌水量估算的初步条件，故利用比拟法进行矿井涌水量估算。
矿井现在正常涌水量为15.89m3/h，最大涌水量53.84m3/h。
矿井的开采面积为596106m2，未开采煤层的剩余面积5354195m2，按矿井现在的涌水量采用比拟法计算出矿井将新增涌水量为：
新增矿井正常涌水量：

新增矿井最大涌水量：

Q正、Q大——矿井预计增加的正常涌水量和矿井最大涌水量
QO正、QO大——矿井现在的正常涌水量和最大涌水量
S1——未开采的煤层面积
SO——已开采的煤层面积
预计矿井将来的总涌水量为：
矿井正常涌水量：15.89+47.62=63.51m3/h
矿井最大涌水量：53.84+161.36=215.2m3/h
本次设计以矿井正常涌水量63.51m3/h,最大涌水量215.2m3/h作为设计依据。
矿井为煤层为二类自燃，设计时考虑井下因灌浆而增加的涌水量按40m3/h，则取取矿井正常涌水量103.51m3/h，最大涌水量255.2m3/h。
矿井生