陈四楼煤矿位于河南省永城市以北10千米处的陈四楼村。陈四楼煤矿地处黄淮平原的东部，地势平坦，区内第四系松散层分布广泛，位于中纬度半湿润半干旱地区，属季风型气候。开采水平一般在海平面以下300m至900m之间。下二叠统山西组含煤地层含煤性好，二2煤层是陈四楼煤矿的主要可采煤层，产于山西组下二叠统，二2煤层的平均厚度为2.45m。
研究区内的地层从老到新包括中奥陶统（O2）、中上石炭统（C2、C3）、二叠系（P）、新近系（E）和第四系（Q）沉积，含煤层地层综合柱状图如图8-1所示。陈四楼煤矿受多期构造运动、褶皱和断裂作用的影响。研究区地质构造主要为北西北（NNW）走向的单斜构造，略倾向西南（SWW）。东西向（EW）和南北（SN）向矿井的地质构造有明显的差异。在南北向（SN）矿井的地质构造中，褶皱是主要的构造类型，断层是次要的构造类型。在东西向矿井中，断层是主要的构造类型。采用长壁后退式放顶煤法开采南北翼单水平煤层。
如图8-2所示，位于5采区的2517工作面二2煤层稳定，可进行开采。在工作面掘进和勘探过程中，共揭露了50条断层构造。在这些被报告的断层中，有4个逆向断层，其他都是正断层。断距在4～7m之间的断层有6条，断距在1～4m之间的断层有27条，断距小于1m的断层有17条。
可采二2煤层下面的太原组上部灰岩含水层含有三个岩溶含水层：L11、L10和L8。L11、L10、L8灰岩含水层顶部与二2煤层底部之间的岩层平均距离分别为43.6m、58.6m和75.8m。L11灰岩含水层可以通过岩层间的裂隙被L10和L8灰岩含水层补充。二2煤层底板下太原组上部灰岩含水层水压大于5.8MPa。此区域的水文地质条件复杂，因此必须对含水层进行注浆加固，增加煤层底板隔水层厚度，必须重构隔水屏障，防止由于煤层的开采，煤层底板隔水层破坏而导致煤层底板水害的发生。
因此在研究区2517工作面中，如图8-3所示，共进行了248个注浆钻孔。注浆钻孔完成后测定了L11、L10和L8灰岩含水层注浆过程中的总涌水量和注浆量。各含水层涌水量和注浆量的比例见表8-1。L10和L8灰岩含水层是威胁矿井安全开采的主要含水层。L10、L8灰岩含水层含水量大，岩溶裂隙发育，L10灰岩含水层和L8灰岩含水层可补给L11灰岩含水层。
图8-1 研究区含煤层地层综合柱状图(www.xing528.com)
图8-2 工作面布置图
图8-3 2517工作面注浆钻孔分布图
表8-1 含水层涌水量与注浆量
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