文阁煤矿普查区水文地质特征研究

2015-03-25 11:45
河南科技 2015年12期
关键词:厚层岩组富水

王 伟 马 丽

(贵州省地质矿产勘查开发局测绘院,贵州 贵阳 550018)

1 普查区地质概况

普查区位于贵州省大方县文阁乡及双山镇交界处,面积约20.62km2。

普查区内及钻孔揭露地层有中二叠统茅口组(P1m),上二叠统龙潭组(P2l)、长兴组(P2c),下三叠统飞仙关组(T1f)、永宁镇组(T1yn),中三叠统关岭组(T2g)及第四系(Q)[1]。

2 勘查区含水岩组及其特征

2.1 茅口组岩溶含水岩组

呈条带状分布在井田外围南侧一带,其岩性主要为灰色中—厚层灰岩,区内出露厚度大于100m,岩层缓倾斜,倾向北西,倾角15°~24°,发育有地下暗河、岩溶等,富水性强,分布不均匀[2]。

2.2 长兴—大隆组岩溶含水岩组

分布在井田南部外围,岩性主要为灰至深灰色中厚层燧石灰岩及硅质灰岩,大气降水为主要补给来源。岩溶较发育,含裂隙溶洞水,钻孔揭露厚度16.44~25.68m。井田内无出露泉点,富水性中等。

2.3 永宁镇组岩溶含水岩组

呈条带状分布在井田中部一带,其岩性主要为灰至灰白色中—厚层灰岩,区内出露厚度约380m,岩层缓倾斜,倾向北西,倾角10°~28°,富水性中等。

2.4 关岭组岩溶含水岩组

呈条带状分布在井田外围北西侧一带,主要岩性为灰色中厚层灰岩、白云岩,区内出露厚度大于250m,岩层缓倾斜,倾向北西,倾角10°~30°,富水性中等。

2.5 龙潭组相对隔水岩组

分布于井田外南部,为矿区含煤、含硫铁矿岩系。岩性主要由灰至深灰色薄—中厚层黏土岩、炭质黏土岩、细—粉砂岩、黏土质粉砂岩、煤层(线)、硫铁矿等组成。地层厚度180~220m,岩层缓倾斜,倾向北西,倾角20°~24°,富水性弱。

2.6 飞仙关组相对隔水岩组

分布于矿区南东侧及外围一带,主要岩性为紫红色、灰绿色薄至中厚层粘土岩,夹灰白色中厚层灰岩,厚484~580m,岩层缓倾斜,倾向北西,倾角11°~30°,富水性弱。

3 矿区地下水的补、径、排条件

3.1 碳酸盐岩类岩溶水的补、径、排条件

碳酸盐岩类岩溶水主要接受大气降水补给。沿区内岩溶裂隙、溶洞、落水洞总体向北东径流,以泉点排入落脚河中。

3.2 碎屑岩类裂隙水的补、径、排条件

区内大致以维新背斜一带为分水岭,可划分为两大水文地质单元。分水岭北西边为落脚河流域,南东部为打鱼挑河流域。北西部基岩类裂隙水接受大气降水补给,就地补给就地排泄,汇入冲沟中,总体向北西径流。流入飞仙关与永宁镇组接触面上的落水洞中,转入地下,最终多以泉水的形式进行排泄于落脚河中,沿落脚河向南东流出测区。南东部基岩类裂隙水接受大气降水补给,就地补给就地排泄,汇入冲沟中,总体向南东径流。流入飞仙关与永宁镇组接触面上的落水洞中,转入地下,最终多以泉水的形式进行排泄于打鱼挑河中,沿打鱼挑河向北东流入落脚河,沿落脚河流出测区。

3.3 松散岩类孔隙水的补、径、排条件

本区孔隙水的补给来源为大气降水,在松散堆积物中下渗,无明显的排泄点。

4 矿区充水因素分析

4.1 含水岩组对矿区充水的影响

在各含水岩组中,长兴—大隆组岩溶含水岩组受导水裂隙带的影响较大,其所含岩溶水对未来矿区充水影响甚大。其余各含水岩组受导水裂隙带的影响很小,对未来矿区充水影响很小。

4.2 地质构造对矿区充水的影响

矿区位于维新背斜北西翼,构造简单,为单斜构造。矿区内主要发育有F1、F2及F3三条断层破碎带。其对矿区充水的影响如下:

F1断层为区域性枢纽断层,地层断距较大,切错于永宁镇组一段地层一直到达煤系地层,对矿区充水产生一定影响。

F2断层为正断层,断距约50-80m,其规模小,切错于关岭组一段地层中,未达煤系地层,对矿区充水无影响。

F3断层为逆断层,地层断距约80m,该断层切错于飞仙关组二段地层一直到达煤系地层,对矿区充水产生一定影响。

4.3 地表水对矿区充水的影响

地表水体主要为毛栗水库及矿区内溪沟水。由于地形有利于自然排水,矿区内溪沟水能顺畅地流入落脚河之中,对矿床充水影响较小。毛栗水库附近出露地层为飞仙关组第二段,距离K6 中煤层顶板有超过384m 的隔水层,对矿区充水无影响。

4.4 老窑水和生产井对矿区充水的影响

普查区范围内,生产井及老窑位于普区外南部约1.8-2.0km的大田及伴冲两地有两家小煤窑生产,其生产规模较小,位于浅部,老窑水和生产井对矿床充水影响小。

综上所述,结合普查区外南部生产矿井的水文特征及充水因素,本矿区充水因素简述如下:

①充水水源:矿井的充水水源主要为上覆岩层中所含的岩溶水和基岩裂隙水,其中以岩溶水为主。

②充水通道:未来矿井的充水通道主要为采煤过程中所形成的顶板冒落裂隙,其次为断层破碎带。

③充水方式:K6 中、K6 下、K7、K33 煤层与上覆主要充水含水层长兴—大隆组之间无隔水层,地下水通过顶板冒落裂隙带等进入矿井,故K6 中、K6 下、K7、K33 煤层矿井的充水方式为顶板直接充水。

5 结论

①矿区内含水岩组主要由碳酸盐岩类岩溶含水岩组、碎屑岩类裂隙含水岩组及松散岩类孔隙含水岩组组成。碳酸盐岩类岩溶含水岩组是矿区间接充水含水层,矿区内碳酸盐岩的出露面积约占矿区面积的4/5,致使岩溶地貌发育,这些岩溶若与将来的顶板冒落裂隙沟通,会成为大气降水、地表水以及地下水进入矿井的通道;碎屑岩类裂隙含水岩组最终多以泉水的形式排出,富水性不强,对煤炭开发构不成威胁;松散类孔隙水含水岩组无明显的排泄点,主要为大气降水补给,富水性不强。

②岩溶含水层的富水性在很大程度上受其埋藏深度制约,表现为浅埋区强于深埋区,以长兴—大隆组岩溶含水岩组所含岩溶水对矿区充水影响甚大,矿区充水来源主要为长兴—大隆组所含裂隙溶洞水。

综上所述,文阁煤矿普查区属岩溶水影响的裂隙类,中等复杂型水文地质类型。

[1]贵州省地质矿产勘查开发局117 地质大队.贵州省大方县文阁煤矿普查地质报告[R],2008.

[2]杨志华.太原东山矿区水文地质特征研究[J].山西煤炭管理干部学院学报,2012,25(4):48-50.

猜你喜欢
厚层岩组富水
银川市地下水赋存条件及动态特征
闽西南中二叠统童子岩组页岩气形成的地质条件及远景区预测
三层系厚层试验区调整注采层段改善驱替效果
温州地区厚层软土UU三轴试验与FLAC3D数值模拟
富水砂卵石地层锚索施工工艺工法
超级高密度电法在新疆某矿区富水性评价应用研究
Winter Walking in Wales威尔士的冬季徒步旅行
淮南潘集深部勘查区15-2孔工程地质岩组划分
白音华煤田三号露天矿区水文地质条件分析
厚层块状特低渗砾岩油藏水平井压裂参数优化