勘查區(qū)深部水文地質(zhì)分析范文

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1隔水層及含水層間水力聯(lián)系

勘查區(qū)新生界松散含水層間，賦存三個(gè)較穩(wěn)定的隔水層，尤其是第三隔水層，平均厚度在10m以上，由粘土、砂質(zhì)粘土組成，隔水性能良好，有效地阻隔了上部潛水和各含水層地下水與松散層底部卵礫石層的水力聯(lián)系?；鶐r煤系含水層的粉砂巖、泥巖以及煤層本身，構(gòu)成相對(duì)隔水層，大大削弱了含水層間的水力聯(lián)系，地下水以層間逕流為主，垂向補(bǔ)給很弱。唐山灰?guī)r（K3）至奧陶系平均間距60m左右，巖性以泥巖和粉砂巖為主，并且在奧灰頂部通常發(fā)育有鋁土巖層（G層），因此在地層層序正常情況下，奧灰?guī)r溶強(qiáng)含水層地下水一般不會(huì)直接參與礦井充水。

2地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件

區(qū)內(nèi)地勢呈北高南低，新生界松散層廣泛分布，為各基巖含水層的“蓋層”。由于賦存有隔水層，尤其是第三隔水層，厚度大，沉積穩(wěn)定，阻隔了大氣降水、地表水和上部含水層地下水的直接向下滲透，不存在對(duì)礦床充水的直接危害。（1）新生界底部卵礫石層超覆于所有基巖含水層露頭，為基巖含水層的補(bǔ)給源。由于基巖頂部地層多遭受強(qiáng)烈風(fēng)化，巖石松散，遇水膨脹泥化，節(jié)理裂隙彌和充填。鉆探施工中沖洗液基本不消耗，或消耗甚微，并且發(fā)生在弱風(fēng)化帶地層中，說明風(fēng)化帶地層，特別是強(qiáng)風(fēng)化帶對(duì)上、下含水層的水力聯(lián)系起到一定的阻滯作用。（2）煤系砂巖裂隙水徑流于向斜盆地之中，向斜西北翼地層陡立，以單斜構(gòu)造為主，東南翼地層寬緩，以褶皺為主，基巖面由北向南傾伏。由于地下水位北高南低，決定了自然狀態(tài)下向斜西北翼為補(bǔ)給區(qū)，東南翼為排泄區(qū)。補(bǔ)給方式：在煤系地層賦存區(qū)外圍，新生界松散層與奧灰廣泛接觸，兩含水層水力聯(lián)系密切，相互補(bǔ)給。而煤系地層賦存區(qū)內(nèi)的各含水層只是成為地下水循環(huán)的通道。在此范圍內(nèi)，作為煤系地層的基底奧陶系灰?guī)r則暫時(shí)與新生界含水層地下水分開，在煤系地層之下繞流而過。煤系地層各含水層在露頭處接受補(bǔ)給后，按各自的通道由北向南流動(dòng)，最終均歸到新生界松散層中去。

3充水因素分析

3.1大氣降水由于巨厚新生界的存在，阻隔了大氣降水與煤系之間的水力聯(lián)系，礦井涌水量基本不受季節(jié)性大氣降水的影響。

3.2地表水系本區(qū)地表水系主要為人工排水灌溉溝渠等。但與煤系含水層均無直接水力聯(lián)系。

3.3地質(zhì)構(gòu)造因素勘查區(qū)西北翼地層陡立，構(gòu)造復(fù)雜，NE向和NW向斷裂發(fā)育，斷層落差較大，使奧陶系灰?guī)r含水層與煤系地層或部分煤系地層對(duì)接，增加了奧灰?guī)r溶水突入礦井的可能性。礦井投產(chǎn)后，隨著開采強(qiáng)度的增加，斷層帶兩側(cè)將形成較大的水頭差，在礦壓、水壓的共同作用下，容易造成奧灰高壓巖溶水突破斷層帶潰入礦井。在斷層帶及褶曲軸部附近，裂隙發(fā)育，尤其本區(qū)以高角度直立裂隙為主，在某些裂隙發(fā)育部位，將相鄰含水層地下水導(dǎo)入礦井是可能的。

3.4地層巖性因素勘查區(qū)主要含水層與開平煤田各礦井相當(dāng)。以礦井主運(yùn)巷開拓層位在12~14煤間為例，礦井充水將主要來源于12~14煤間和5煤以上地層中的剛性砂巖含水層。且建井初期以12~14煤間主運(yùn)巷涌水量大，占礦井總涌水量的60%左右，5煤以上砂巖次之，一般占總涌水量的20~30%，其它層段僅占10%左右。由于煤系基巖含水層地下水主要在露頭部位接受新生界卵礫石層地下水的補(bǔ)給，而本區(qū)新生界底部卵礫石層的下部多為粘土、砂土充填，大大削弱了其含水性，同時(shí)它必然阻滯了卵礫石層上部強(qiáng)含水層的下滲，可見煤系含水層的動(dòng)力補(bǔ)給條件受到了明顯的制約，這將對(duì)礦井生產(chǎn)是有利的?？梢灶A(yù)計(jì)，本區(qū)建井后礦井開拓穩(wěn)定時(shí)期的涌水量將會(huì)比類似條件下其它生產(chǎn)礦井為小。

4供水水源

跟據(jù)勘查區(qū)水文地質(zhì)條件分析，新生界底部卵礫石含水層的頂部，富含地下水。另外，奧陶系灰?guī)r在煤系地層外圍與新生界地層廣泛接觸，巖溶裂隙發(fā)育，富含巖溶水。因此新生界底部卵礫石含水層及奧灰含水層可做為今后井田開發(fā)的主要供水水源。綜上所述，影響煤層開采主要直接充水含水層為各主要可采煤層頂、底板及煤層間砂巖含水層，第四系底部半膠結(jié)砂礫石僅在局部為直接充水含水層。奧灰含水層上距12下煤層間有厚層粉砂巖、泥巖隔水層，正常情況下奧灰水不會(huì)對(duì)煤層開采構(gòu)成威脅。

作者：任朋英 單位：河北省煤田地質(zhì)局物測地質(zhì)隊(duì)