水文地质特征
富水性特征为3 #、5 #、11 #顶板含水层中的1.4.1主煤层。
(1) 3 #煤层顶板砂岩含水层
3 #煤层顶板岩性主要为中粒砂岩、细粒砂岩、泥岩和砂质泥岩。中粒砂岩和细粒砂岩是煤层顶板有裂隙的承压含水层，富水性弱。由于砂岩和砂质泥岩互层，岩层透水性差，水位标高在402.05 ~ 481.41m之间。钻孔单位涌水量为0.00301 ~ 0.118l/(s·m)，平均为0.0452 l/(s·m)。渗透系数为0.0042 ~ 0.487米/天，平均为0.119米/天..泥岩和砂质泥岩中裂缝不发育，形成隔水层。因此，顶板含水层基本上是一个没有水力联系的复合含水层。
(2) 5 #煤层顶板砂岩含水层
煤层顶板岩性主要由厚层中粒砂岩、细粒砂岩、粉砂岩和中薄层泥岩组成。中细砂岩裂隙发育，透水性好，形成裂隙含水层，泥岩为相对隔水层。含水层厚5 ~ 20m。钻孔单位涌水量0.0028 ~ 0.000038 L/(s·m)，平均0.0014L/(s·m)，渗透系数0.0023 ~ 0.000078 m/d，平均0.00115m/d，上述参数明显低于3 #煤层顶板砂岩含水层。
(3) 11 #煤层顶板灰岩含水层
煤层顶板岩性主要由灰岩和应时砂岩组成，夹少量泥质岩。主要含水层为石灰岩裂隙承压含水层，厚度8 ~ 10m，富水性和渗透性，钻孔静水位高出地表2.53m。在断裂构造或岩溶发育地区可能会发生突水。
1.5.2煤系基底奥陶系碳酸盐岩岩溶裂隙含水层富水性特征
奥陶系地层是一个以灰岩、白云岩夹泥灰岩为主的复合含水体，区内水位相对稳定统一(+380 m)。地层总厚度465，438+00 ~ 520 m，地下水主要在裂隙岩溶中赋存和运移，含水不均匀，水力联系复杂，构造控制明显。
(1)区间的划分和分布特征
本区奥陶系碳酸盐岩自下而上可分为三组:叶莉亮甲山组、马家沟组和峰峰组，根据岩性组合可进一步分为八个岩性段(表1.2)。
表1.2奥陶系地层划分及主要特征表
叶莉梁家山组主要出露于禹门口至盘龙河口。马家沟组在全区普遍出露，但北部以盘龙河下的马家沟组为主，南部以盘龙河上的马家沟组为主。峰峰组在全区也有发育，但由于古侵蚀程度和构造断裂强度的差异，其赋存程度在全区差异较大。峰峰组二段直接位于西园沟以北的煤系底部，西周沟至象山一带的峰峰组二段基本消失，峰峰组一段也在局部地区间歇性残留。在象山南部(尤其是英山)，根据钻井资料，峰峰组一段和二段普遍发育。总之，全区奥陶系碳酸盐岩的分布规律是:巨水河以南南北地区最高露头为峰峰组二段，其中桑树坪井田厚度> 20m，巨水河以南该段厚度逐渐增加，在英山以南达到近100m。巨水河至西园沟一线的凤味组呈碎片状分布，厚度一般小于20m。由于断裂切割，煤系地层多处与上马家沟组相连。
(2)含水层和相对隔水层的划分
根据现有水文地质资料分析，该区奥灰水的总体形态是以构造带(断裂带、裂隙密集带)为基础的网状水体(地下突水点均与构造破碎带有关)，因此层状径流不是主要形态。但就岩石的充水条件而言，仍具有层状水的特征(仍受区域地层单位的限制)，其含水层和相对含水层划分如下:
1)相对较强含水层:①峰峰组二段。岩溶发育，裂隙率高达6.5%。根据韩城矿务局记录的突水资料，1976年5月9日，桑树坪矿原1号皮带斜井涌水，水量1530m3/h，造成井涌事故，其突水点位于峰峰组第二层厚灰岩中。该矿其他突水点多位于奥陶系灰岩顶面附近，大致相当于峰峰组二段。②上马家沟组二段。岩溶发育，平均裂隙率为4.19%。该段地层多为块状、厚层状白云岩，在构造变动时容易破碎，因此溶隙切割深度和开度较大。它们可能是渗透和积聚地下水的有利场所。据韩城矿务局统计资料，马沟沟矿90%以上的突水点位于上马家沟组二段。最严重的透水事故是8月6日1976+240m石门东掘进头突水，最大瞬时涌水量达到12000m3/h，平均涌水量达到5956m3/h..象山矿白云岩与灰岩互层中，最大涌水量为414m3/h，该段钻孔单位涌水量为3 ~ 24l/(s·m)，最大为100 l/(s·m)。
2)较强含水层:下马家沟组二段。断裂率4%，岩溶也发育，但主要集中在底部。其余部分裂缝虽多，但规模小，充填性强，所以从自身特征来看，比上述两个地层单元的充水条件稍差。但在韩城象山矿(1975，10，18)沟外排矸斜井开挖过程中，当地地层也有233m3/h的突水记录，因此该段地层可视为较强含水层。
3)较弱含水层:下奥陶统叶莉亮甲山组。硅质含量高，胶结紧密，燧石团块或条带呈层状分布，不利于沟通层间水力联系。该组破裂率为0.15%，足以形成一个隔水岩段。但可以看出，在夹在盘龙河口的白云岩层中，也有长轴为1 ~ 2 m的溶洞。该段地层易碎易裂，可发育较大的裂隙密集带，不能完全排除充水的可能。但该段没有可靠的涌水记录，只能通过分析推断，将其列为相对较弱的含水层。
4)相对隔水层:峰峰组一段和上下家沟组一段是泥质含量较高的地层单元，其岩性分析表明均具有相对隔水作用，尤其是峰峰组一段的隔水作用更具有实际意义。据统计，该段裂隙率较小，只有1.2%，韩城矿务局汇总的资料也是这样描述的:马沟沟矿+240 m石门突水前，1.672m被送至峰峰组一段巷道，仅发生淋水和滴水，巷道总涌水量不到96m3/h，具有较强的防水效果。
(3)断裂构造的导水性
区内断裂构造或构造带主要集中在矿区的浅部，中、深部大中型断层不太发育。虽然这些断层以张扭性为主，野外看到的断层带也是破碎张开的，但长期负责该地区地质勘探的131勘探队认为，大中型断层的导水性较差。节理裂隙的发育明显受地层控制。虽然局部呈分带分布，但垂直电导率不是很强。一般煤层断层规模小，垂向贯通性小。从井下揭露的资料来看，虽然很多断层有滴水现象，但水量非常有限，不足以造成突水或突水，对煤层甲烷溶解逸出的作用也不明显。但是，在煤系基底中与奥陶系地层相连的断裂构造必须引起重视。煤矿掘进到+380 m水平以下，遇到与含水层相连的断裂构造时，导水甚至淹井的现象较为常见(见本节相关部分)。该区中深部煤层赋存标高多在+380 m以下，11 #煤层多在+300 ~+200 m以下，各煤层钻孔卸压后，特别是11 #煤层，如果底板压力不足以抵抗水头压力或底板被断裂构造破坏严重，很可能造成淹井事故。煤层甲烷开采中的压裂技术还会加剧底板的破坏和固有裂缝的张开和传导。这些都会给甲烷开采带来困难。这些问题需要进一步研究。
综上所述，各煤层顶板与煤系上覆岩层含水层的水力联系不紧密，对煤层甲烷的影响不大。而奥灰水对煤层甲烷的影响可能主要在采煤或采气引起的压力释放后才会有明显的影响。根据构造研究结果，矿区南部的清水张性破碎带和中部东泽村的张性破碎带不同程度地切穿煤层，可能对奥陶系灰岩导水有一定影响。近东西、西北、东北方向的裂隙密集发育时，压力释放后也会进行奥陶系灰岩水，应注意这些构造或构造带，甲烷开采工程尽量避开。