勘查区深部水文地质分析范文

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1隔水层及含水层间水力联系

勘查区新生界松散含水层间，赋存三个较稳定的隔水层，尤其是第三隔水层，平均厚度在10m以上，由粘土、砂质粘土组成，隔水性能良好，有效地阻隔了上部潜水和各含水层地下水与松散层底部卵砾石层的水力联系。基岩煤系含水层的粉砂岩、泥岩以及煤层本身，构成相对隔水层，大大削弱了含水层间的水力联系，地下水以层间迳流为主，垂向补给很弱。唐山灰岩（K3）至奥陶系平均间距60m左右，岩性以泥岩和粉砂岩为主，并且在奥灰顶部通常发育有铝土岩层（G层），因此在地层层序正常情况下，奥灰岩溶强含水层地下水一般不会直接参与矿井充水。

2地下水的补给、径流、排泄条件

区内地势呈北高南低，新生界松散层广泛分布，为各基岩含水层的“盖层”。由于赋存有隔水层，尤其是第三隔水层，厚度大，沉积稳定，阻隔了大气降水、地表水和上部含水层地下水的直接向下渗透，不存在对矿床充水的直接危害。（1）新生界底部卵砾石层超覆于所有基岩含水层露头，为基岩含水层的补给源。由于基岩顶部地层多遭受强烈风化，岩石松散，遇水膨胀泥化，节理裂隙弥和充填。钻探施工中冲洗液基本不消耗，或消耗甚微，并且发生在弱风化带地层中，说明风化带地层，特别是强风化带对上、下含水层的水力联系起到一定的阻滞作用。（2）煤系砂岩裂隙水径流于向斜盆地之中，向斜西北翼地层陡立，以单斜构造为主，东南翼地层宽缓，以褶皱为主，基岩面由北向南倾伏。由于地下水位北高南低，决定了自然状态下向斜西北翼为补给区，东南翼为排泄区。补给方式：在煤系地层赋存区外围，新生界松散层与奥灰广泛接触，两含水层水力联系密切，相互补给。而煤系地层赋存区内的各含水层只是成为地下水循环的通道。在此范围内，作为煤系地层的基底奥陶系灰岩则暂时与新生界含水层地下水分开，在煤系地层之下绕流而过。煤系地层各含水层在露头处接受补给后，按各自的通道由北向南流动，最终均归到新生界松散层中去。

3充水因素分析

3.1大气降水由于巨厚新生界的存在，阻隔了大气降水与煤系之间的水力联系，矿井涌水量基本不受季节性大气降水的影响。

3.2地表水系本区地表水系主要为人工排水灌溉沟渠等。但与煤系含水层均无直接水力联系。

3.3地质构造因素勘查区西北翼地层陡立，构造复杂，NE向和NW向断裂发育，断层落差较大，使奥陶系灰岩含水层与煤系地层或部分煤系地层对接，增加了奥灰岩溶水突入矿井的可能性。矿井投产后，随着开采强度的增加，断层带两侧将形成较大的水头差，在矿压、水压的共同作用下，容易造成奥灰高压岩溶水突破断层带溃入矿井。在断层带及褶曲轴部附近，裂隙发育，尤其本区以高角度直立裂隙为主，在某些裂隙发育部位，将相邻含水层地下水导入矿井是可能的。

3.4地层岩性因素勘查区主要含水层与开平煤田各矿井相当。以矿井主运巷开拓层位在12~14煤间为例，矿井充水将主要来源于12~14煤间和5煤以上地层中的刚性砂岩含水层。且建井初期以12~14煤间主运巷涌水量大，占矿井总涌水量的60%左右，5煤以上砂岩次之，一般占总涌水量的20~30%，其它层段仅占10%左右。由于煤系基岩含水层地下水主要在露头部位接受新生界卵砾石层地下水的补给，而本区新生界底部卵砾石层的下部多为粘土、砂土充填，大大削弱了其含水性，同时它必然阻滞了卵砾石层上部强含水层的下渗，可见煤系含水层的动力补给条件受到了明显的制约，这将对矿井生产是有利的。可以预计，本区建井后矿井开拓稳定时期的涌水量将会比类似条件下其它生产矿井为小。

4供水水源

跟据勘查区水文地质条件分析，新生界底部卵砾石含水层的顶部，富含地下水。另外，奥陶系灰岩在煤系地层外围与新生界地层广泛接触，岩溶裂隙发育，富含岩溶水。因此新生界底部卵砾石含水层及奥灰含水层可做为今后井田开发的主要供水水源。综上所述，影响煤层开采主要直接充水含水层为各主要可采煤层顶、底板及煤层间砂岩含水层，第四系底部半胶结砂砾石仅在局部为直接充水含水层。奥灰含水层上距12下煤层间有厚层粉砂岩、泥岩隔水层，正常情况下奥灰水不会对煤层开采构成威胁。

作者：任朋英 单位：河北省煤田地质局物测地质队