白音华二号露天矿边坡水文地质特征综述

苏俊生

摘 要：文章对白音华二号露天矿区水文地质条件、断层的水文地质特征、地下水、大气降水的動态特征进行了论述。

关键词：二号露天矿；水文地质；综述

白音华煤田位于内蒙古自治区锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗白音华镇管辖，白音华煤田二号露天矿位于煤田西南部，西南和东北分别以白音华煤田一号露天矿和白音华煤田三号露天矿相邻，井田为一南北长7.4km、东西宽7.2km、面积35.16km2的不规则图形。

总体呈北东—南西向条带状展布，走向长60km，倾向宽平均为8.5km左右，含煤面积510km2。

煤田地势平坦，煤层倾角一般在5～8°之间，剥离物大多为软岩，可采煤层有1煤组、2煤组和3煤组。共计8个可采煤层，主要可采煤为2-1和3-1煤，2-1煤平均厚度16.41m，3-1煤的平均厚度14.96m，2010 年底白音华二号露天矿已形成南北宽1.5km，东西长约2km，面积3.0km2 的采坑，现开采深度已到926 水平，目前开采煤层为2-1煤和3-1煤，边坡高度112m。

露天矿区水文地质条：

一、含水层

（一）第四系孔隙潜水含水层

岩性以细、中砂为主，局部含砾，工作帮（北帮）粉砂增多，深度及厚度变化较大，由0.05m至39.80m，一般5m左右。

由4—水1孔抽水试验获知（2004年白音华煤田二号露天矿勘探资料），含水层厚度2.69m，水位埋深0.79m，标高1037.979m，单位涌水量0.0279L/S·M，渗透系数0.693m/d。水质为HCO-3—Ca2+Mg型，矿化度0.509g/L，PH值为7.14，水温5℃。

（二）白音华组裂隙承压含水岩组

1）1煤组裂隙承压含水岩组：该组含水层为1-1、1-2煤层及砂岩。（据2004年白音华煤田二号露天矿勘探资料）。

湖盆边缘2-6孔处，厚度最大57.80m，平均11.57m，隐伏露头B2-7至A5-5孔地段，厚度0.04m（B4-9孔）-3.73m（B6-8孔）。

由3-水2孔抽水试验获知：水头埋深43.50m，标高1018.46m，单位涌水量0.357L/S·M，渗透系数1.683m/d，水质为HCO-3·Cl-—Na+Ca2+型，矿化度0.996g/L，PH值7.44，水温8℃。属于中等富水岩组。

2）2煤组裂隙承压含水岩组：厚度最大107.38m（2-5孔），平均23.16m，北部厚度为0.03（5-6孔）-2.14m（6-6孔），隐伏露头处0.04m（B3-5孔）至1.57m（4-12孔）。

3）3煤组裂隙承压含水岩组：湖盆边缘1-4孔厚度最大178.55m，平均30.27m，北部厚度0.80（4-9孔）-2.20m（6-6孔），隐伏露头处为2.17m（6-2孔）-3.16m（4-04孔）。

临近隐伏露头的3-水1孔、5-水1孔进行两次抽水试验，水头埋深为19.58-21.67m，标高为1022.88-1023.03m，单位涌水量为0.0773-0.147 L/S·M，渗透系数0.244-0.524 m/d。水质为Cl-·HCO-3—Na+型或Cl-·HCO-3—Na+Ca2+型，矿化度1.080-1.704g/L，PH值7.16-7.96，水温6℃。

二、隔水层

1）1煤组含水岩组顶部隔水层。由第四系孔隙潜水层底部中更新统冲湖积粘性土，第三系上新统粘土，1煤组顶板泥岩组成。厚度最大120.85m（A3-7孔），最小1.35（A1-5孔），平均47.92m。

1煤组隐伏露头1-6、A1-5至B2-7孔地段，湖盆边缘煤层尖灭处2-6孔，厚度1.35-8.80m，隔水性良好。

隔水层夹上新世晚期砾砂，赋存孔隙层间水，但砾砂呈棱角状且含泥质，富水性极差，1煤组顶板发育27.93m隔水层，隔水性良好。

2）2煤组含水岩组（或潜水层）底板至2煤组含水岩组顶板，最大厚度183.57（4-8孔）。最小3.07m（A-11孔），平均35.59m。

处于湖盆边缘的1-4至2-6孔地段，1、2煤组含水岩组相连，隔水层缺失。但其他地段2煤组顶板发育21.74m泥岩，隔水性好。

3）3煤组含水岩组顶部隔水层。2煤组含水岩组（或潜水层）底板至3煤组含水岩组顶板，厚度最大为149.93（4-9孔），最小8.0m（A2-5孔），平均67.42m。

湖盆边缘的1-4孔3煤含水岩组与上部含水岩组相连，隔水层缺失，其他地段发育23.55-30.70m的泥岩，隔水性良好。

三、断层的水文地质特征

在露天矿开采地段外NE-SW向B2WK1-1 与B2WK1-2之间发育一条正断层。B2WK1-1孔，水头埋深43.00m，标高991.43m，B2WK1-2孔，水头埋深18.00m，标高985.78m。两孔间距232.77m。而水头标高相差32.65m，再结合以前资料（白音华煤田二号露天矿勘探报告）分析，断层周围的塑性泥质、凝灰质胶结的砂岩为主裂隙稀少，断层破碎带不发育，故断层本身不具备储水空间和导水性能。

断层两盘岩层对接以隔水层与含水层为主，不利于含水层之间的相互联系，加之断层以压扭性为主，倾角大，落差小，破碎带不发育，可视为阻水断层。

四、露天矿区地下水、大气降水的动态特征

本区属于温带干旱半干旱气候，大气降水集中在6、7、8三个月，占全部降水量的68%。年最大降水量564.5mm（1998年），最小189.0mm（1988年），10月至次年4月为结冻期，最大冻土深3.27m。

潜水位每年4-5月及7-9月回升，与冰雾融化雨季期一致，相关密切，是造成滑坡的主要因素之一，基岩含水岩组随着埋深增加，水头标高愈来愈低，水量也会愈来愈少。

从动态特征及降水期、冰雾融化期、气象资料分析，初步将露天区的含水层（岩组）分为两个动态类型：第四系孔隙潜水为降水入渗径流补给——径流蒸发排泄型；1、2、3煤组承压含水岩组为径流补给——径流排泄型。