井田水文地質(zhì)論文范文
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1.1地下水化學(xué)特征該區(qū)在ZK240孔、ZK1301孔、ZK1701孔及ZK2302孔中采集水樣各一件，其水化學(xué)特征見表2.由表可知，在井田地層中，由于巖石裂隙不甚發(fā)育，且多為泥質(zhì)充填，地層滲透性差，補(bǔ)給、徑流條件不佳，地下水運(yùn)移緩慢，礦化程度較高，為微咸水或咸水，水質(zhì)較差.
1.2地下水補(bǔ)給、徑流與排泄井田地處區(qū)域地下水逕流區(qū)，地下水的補(bǔ)給主要有兩方面：一是流經(jīng)井田的三條河流的河水沿地表風(fēng)化、構(gòu)造裂隙側(cè)向滲透補(bǔ)給地下水；二是蓄存于河床及沖溝兩岸卵礫石中的孔隙潛水，通過(guò)下伏侏羅系煤系地層的構(gòu)造、風(fēng)化裂隙順層補(bǔ)給侏羅系煤系地層承壓水，后者占主導(dǎo)地位.地下水的逕流與排泄：第四系地下水以地形走勢(shì)為地下水徑流方向，此層地下水以泉點(diǎn)出露、蒸發(fā)，人工排泄為排泄方式.在井田內(nèi)該層地下水的補(bǔ)給、逕流、排泄基本混為一體.古近系—新近系地下水以順層補(bǔ)給為主，其徑流方向由北到南，以泉水為主要排泄方式.侏羅系中下統(tǒng)含水層組受區(qū)域構(gòu)造的影響流向南東方向.地下水在運(yùn)移途中，礦井疏干排水成為主要的地下水排泄方式.由于侏羅系地層主要以泥巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，夾少量的砂巖及較厚的煤層，裂隙不甚發(fā)育，故巖層透水性和富水性都較弱，地下水徑流不暢，交替滯緩.區(qū)域侵蝕基準(zhǔn)面在井田南部的伊犁河谷，侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高為574m.伊犁河及兩岸平原地區(qū)北東向隱伏的金泉斷裂和托開斷裂是深部地下水的區(qū)域排泄源.
2礦井涌水量預(yù)算
目前，“大井法”在礦井涌水量預(yù)測(cè)應(yīng)用最為廣泛的一種方法［5-6］，它是把復(fù)雜的巷道系統(tǒng)設(shè)想為一個(gè)與巷道系統(tǒng)相等的大井的工作系統(tǒng)，大井的涌水量就相當(dāng)于復(fù)雜巷道系統(tǒng)的涌水量，此方法快速、簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)，是常用的方法.因此本文也采用此方法進(jìn)行礦井涌水量的預(yù)算.1）公式選擇：當(dāng)頂板砂巖裂隙承壓水疏水時(shí)，水位將降至含水層底板以下，含水層內(nèi)承壓水變?yōu)闊o(wú)壓水，因此采用承壓轉(zhuǎn)無(wú)壓的大井法計(jì)算礦井正常涌水量.2）參數(shù)的選擇：滲透系數(shù)取井筒檢查孔抽水試驗(yàn)參數(shù)之平均值0.0839m/d；承壓水從井底算起的水頭高度（H）采用鉆孔水位標(biāo)高的平均值643.64m與第一開采水平+0m之差，即643.64m；承壓含水層厚度（M）選擇含水層真厚度的平均值作為計(jì)算參數(shù)，平均值為51.85m；引用半徑（r0）和引用影響半徑（R0）通過(guò)計(jì)算分別為3292.99m和9461.51m.將上述參數(shù)帶入公式（1）計(jì)算可得：礦井涌水量為12485.39m3/d.
3井田充水因素分析
3.1充水水源1）地層含水性：區(qū)內(nèi)地層其巖性主要以泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖等細(xì)顆粒狀的巖性為主，局部夾有粗砂巖、礫巖及煤層.各煤層主要接受古近系—新近系地層、侏羅系組地層的直接充水.通過(guò)本區(qū)各階段鉆孔簡(jiǎn)易水文觀測(cè)成果、抽水試驗(yàn)成果及周邊礦區(qū)資料可知：賦煤地層的透水性差，富水性弱，說(shuō)明賦煤地層巖性不利于礦床充水.而直接充水含水層古近系—新近系富水性中等，對(duì)礦床充水有一定的影響.未來(lái)開采時(shí)應(yīng)選擇合適的頂板管理方式以減少對(duì)覆巖的破壞程度，盡量降低導(dǎo)冒帶發(fā)育高度，盡可能少溝通上部含水層，以減低未來(lái)礦井排水壓力.2）地表水及第四系孔隙潛水：河水及第四系孔隙潛水在不斷的徑流過(guò)程中始終對(duì)井田地下水進(jìn)行緩慢的側(cè)向補(bǔ)給.本區(qū)地表水發(fā)育，第四系孔隙潛水富水性中等~強(qiáng)，因此，礦業(yè)權(quán)益人必須充分重視煤礦的開拓方式，近河開采時(shí)一定要預(yù)留足夠的保安煤柱，先探后采，有疑必探，避免河水直接進(jìn)入礦坑.3）大氣降水及暫時(shí)性地表水流：當(dāng)進(jìn)入到雨季時(shí)，大~暴雨易形成地表洪流.暫時(shí)性地表水流具有時(shí)間短，流量大之特點(diǎn)，對(duì)礦床充水的影響主要表現(xiàn)在沖毀礦山設(shè)施，直接灌入礦井內(nèi)，而對(duì)地層滲透補(bǔ)給意義不大.因此，在開發(fā)煤炭資源期間，探礦權(quán)人應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)，尋覓洪流周期與徑流途徑，從而正確設(shè)計(jì)開發(fā)礦山設(shè)施的布置以及井口位置.
3.2充水通道井田斷裂構(gòu)造是充水的重要通道，主要表現(xiàn)在斷層的導(dǎo)水和儲(chǔ)水作用、斷層縮短了煤層與含水層的距離、降低了巖層的強(qiáng)度，使地表水、地下水沿?cái)鄬悠扑閹в咳刖?再者各勘查階段施工大量鉆孔，這些鉆孔大部揭穿煤系地層，雖經(jīng)全孔封閉，也難免存在封閉不良現(xiàn)象，所以鉆孔造成的通道會(huì)導(dǎo)致上下含水層的連通，開采時(shí)若井巷揭露或接近封閉不良鉆孔時(shí)，也可造成涌水量的增大.
4結(jié)論與建議
綜合分析得到以下結(jié)論：①分析了井田水文地質(zhì)特征，確定了礦床充水來(lái)源為古近系—新近系含水層、侏羅系中統(tǒng)西山窯組、下統(tǒng)三工河組、八道灣組含水層裂隙孔隙水及第四系孔隙潛水、大氣降水.②結(jié)合井田水文地質(zhì)條件和充水因素分析，利用大井法對(duì)井田的涌水量進(jìn)行了預(yù)算，得出礦井涌水量為12485.39m3/d.③井田屬裂隙充水為主、水文地質(zhì)條件中等的煤礦床，水文地質(zhì)勘探類型為二類二型.對(duì)該區(qū)水文地質(zhì)條件分析和研究結(jié)果顯示，井田地表水發(fā)育，第四系孔隙潛水富水性中等~強(qiáng)，古近系—新近系富水性中等，賦煤地層富水性弱.提出如下建議：未來(lái)礦井開采時(shí)，應(yīng)特別注意礦井疏干排水的方式方法，做到“有疑必探，先探后采”，避免造成礦井突、涌水事故的發(fā)生.
作者：王帥劉成單位：安徽省煤田地質(zhì)局第一勘探隊(duì)四川省瀘州市國(guó)土資源局納溪分局