崔木煤矿22盘区水文地质特征分析

2015-01-01 09:04李贵娟陕西省煤田地质局一八六队
大陆桥视野 2015年24期
关键词:隔水层富水泥岩

马 娇 李贵娟 杨 磊/陕西省煤田地质局一八六队

崔木煤矿22盘区水文地质特征分析

马 娇 李贵娟 杨 磊/陕西省煤田地质局一八六队

通过对崔木煤矿22盘区水文地质特征的掌握,以便能更好地指导采矿工作,为煤矿预防和防治有可能发生的水害问题提供可靠的理论依据。

22盘区;地下水;煤矿

引言

22盘区位于崔木煤矿西南部,崔木煤矿地形地貌、水文气象等自然地理条件,与地层、构造等地质因素,有利于地表迳流形成,而不利于地下水的补给,因此本文通过对22盘区水文地质特征分析,为煤矿预防和防治有可能发生的水害问题提供可靠的理论依据。

1.地表水

崔木煤矿地表水主要有合阳沟、任家沟及常家河。合阳沟属普化河上游支流,据详查测流:上下游段面流量分别为35.213l/s(2007年10月25日)及108.586l/s(2007年10月24日);常家河属水帘沟上游溪流,流量80.30l/s(2007年10月29日)。勘探中水文地质测绘期间河流干枯,说明地表水动态不稳定。

22盘区地表水主要为季节性河流,冬季断流。

2.含(隔)水层水文地质特征

2.1 含水层

①第四系全新统冲-洪积砂砾石孔隙含水层(Q4),属富水性弱的含水层,水质为HCO3-Ca•Ma型,矿化度小于1g/l;②第四系中-上更新统黄土及砾石孔隙-裂隙含水层(Q2+3),水质为HCO3-Ca•Na型,矿化度0.500g/l,属富水性弱的含水层;③新近系底部砂砾石含水层(N),泉流量0.014~0.033l/s,水质类型HCO3-Ca•Mg,矿化度0.280~0.521g/l;④下白垩统洛河组砂砾岩孔隙裂隙含水层组(K1l),泉流量0.04~1.00L/s,属富水性弱-中等的含水层,水质类型HCO3-Mg•Ca•Na、HCO3-Mg•Na,矿化度0.528~1.055g/l;⑤下白垩统宜君组砾岩裂隙含水层组(K1y),该含水层为富水性弱的含水层;⑥中侏罗统直罗组砂岩裂隙含水层(J2z),该含水层为富水性弱的含水层;⑦中侏罗统延安组砂岩裂隙含水层(J2y),富水性微弱,水质为高矿化度Cl-Na型水;⑧中三叠统铜川组(T2t)砂岩裂隙含水层,为富水性弱的砂岩裂隙含水层。

2.2 隔水层

①新近系粘土隔水层与砂砾石含水层(N),本层段岩性稳定,隔水性强,为松散岩类与基岩含水层之间的稳定隔水层;②中侏罗统安定组泥岩隔水层(J2a),

砂岩含水微弱,泥岩及砂质泥岩隔水性能良好;③下侏罗统富县组(J1f),泥岩隔水层,岩性多为紫杂色花斑状含铝土质泥岩,夹有角砾岩薄层,局部地段为褐灰色含钙质泥岩,是一良好的隔水层。

3.地下水补给、迳流及排泄条件

矿区各类地下水,因所处地形地貌、含水层岩性等水文地质条件差异,其补给、迳流及排泄条件明显有别。

3.1 松散层地下水

河谷川道区松散层潜水,主要由大气降水和下伏基岩地下水补给,近河地段与河流地表水有互补关系,即洪水期河水补给地下水,枯水期地下水补给河水。黄土残塬、梁、峁地区,补给方式为大气降水的垂直渗入。塬区地形开阔平缓,黄土透水性能好,降水入渗补给量大;梁峁区地形破碎,坡降大,降水多由地表流失,渗入补给量甚微。

地下水流向基本与地形坡向一致,即由分水岭地段流向沟谷,最终汇入河流。由于自然地理条件差异,地下水局部流向变化较大。塬边部沟谷发育,含水层被切穿而形成各塬块相对独立的水文地质单元,地下水流向除遵循总的迳流趋势外,尚由塬中部向周边沟谷呈放射状流动。总体而言,由于地形破碎,地势高低悬殊,松散层地下水具有迳流途径短,水循环交替强烈,矿化作用弱的特点。

除河漫滩及阶地区地下水以补给地表水的方式排泄外,塬梁峁区地下水,均以泉的形式排泄于沟谷为主要排泄途径。

3.2 白垩系砂砾岩地下水

煤矿白垩系砂砾岩含水层,系区域性白垩系承压水盆地西南边缘组成部分,呈现为一开启型含水构造。地下水补给来源以区域侧向迳流为主,大气降水次之。地下水迳流方向受地质构造及地形地貌条件控制,具多向性。侵蚀基准面以上地下水,一般由地势较高的分水岭地带向沟谷方向运移,以泉的形式排泄。深层地下水受区域水动力场控制,总体呈由南西而北东缓慢运移,向区外黑河、泾河排泄。

3.3 侏罗系砂岩及煤系地下水

侏罗系砂岩及煤系裂隙水,受埋藏条件和地质构造控制。浅循环带以补给区与排泄区均在浅部为特征,补给区居地形较高的露头地带,排泄区居低凹地段,高处地段获得降水及地表水入渗补给,向低凹处运移,低凹处则以盈溢形式向外排泄。深循环带地下水则通过裂隙向深部运移,随埋深加大而迳流趋于滞缓。

4.结语

通过上述分析可知,22盘区含水层裂隙不甚发育,埋藏较深,各含水层段之间因泥岩及砂质泥岩等隔水岩层普遍发育而水力联系甚微。因而,地下水赋存及储运条件不良。煤层下伏岩层含水微弱,可视为相对隔水层。煤层直接充水含水层为侏罗系中统直罗组砂岩裂隙含水层及延安组煤层及其顶板砂岩裂隙含水层,充水方式为顶板进水。各直接充水含水层埋藏深,裂隙不甚发育,补给来源缺乏,导水性差,迳流滞缓,富水性微弱,易于疏干。综上所述,22盘区水文地质勘探类型属以裂隙充水为主,水文地质条件中等-复杂类型,即“二类二型-二类三型”。

[1]王永红,沈文.中国煤矿水害预防及治理[M].北京:煤炭工业出版社,1996.

[2]张和平,张海峰.煤矿井下防治水措施[J].科技传播,2011年12期.

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