馬 嬌 李貴娟 楊 磊/陜西省煤田地質(zhì)局一八六隊(duì)
崔木煤礦22盤(pán)區(qū)水文地質(zhì)特征分析
馬 嬌 李貴娟 楊 磊/陜西省煤田地質(zhì)局一八六隊(duì)
通過(guò)對(duì)崔木煤礦22盤(pán)區(qū)水文地質(zhì)特征的掌握,以便能更好地指導(dǎo)采礦工作,為煤礦預(yù)防和防治有可能發(fā)生的水害問(wèn)題提供可靠的理論依據(jù)。
22盤(pán)區(qū);地下水;煤礦
22盤(pán)區(qū)位于崔木煤礦西南部,崔木煤礦地形地貌、水文氣象等自然地理?xiàng)l件,與地層、構(gòu)造等地質(zhì)因素,有利于地表逕流形成,而不利于地下水的補(bǔ)給,因此本文通過(guò)對(duì)22盤(pán)區(qū)水文地質(zhì)特征分析,為煤礦預(yù)防和防治有可能發(fā)生的水害問(wèn)題提供可靠的理論依據(jù)。
崔木煤礦地表水主要有合陽(yáng)溝、任家溝及常家河。合陽(yáng)溝屬普化河上游支流,據(jù)詳查測(cè)流:上下游段面流量分別為35.213l/s(2007年10月25日)及108.586l/s(2007年10月24日);常家河屬水簾溝上游溪流,流量80.30l/s(2007年10月29日)??碧街兴牡刭|(zhì)測(cè)繪期間河流干枯,說(shuō)明地表水動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定。
22盤(pán)區(qū)地表水主要為季節(jié)性河流,冬季斷流。
2.1 含水層
①第四系全新統(tǒng)沖-洪積砂礫石孔隙含水層(Q4),屬富水性弱的含水層,水質(zhì)為HCO3-Ca?Ma型,礦化度小于1g/l;②第四系中-上更新統(tǒng)黃土及礫石孔隙-裂隙含水層(Q2+3),水質(zhì)為HCO3-Ca?Na型,礦化度0.500g/l,屬富水性弱的含水層;③新近系底部砂礫石含水層(N),泉流量0.014~0.033l/s,水質(zhì)類(lèi)型HCO3-Ca?Mg,礦化度0.280~0.521g/l;④下白堊統(tǒng)洛河組砂礫巖孔隙裂隙含水層組(K1l),泉流量0.04~1.00L/s,屬富水性弱-中等的含水層,水質(zhì)類(lèi)型HCO3-Mg?Ca?Na、HCO3-Mg?Na,礦化度0.528~1.055g/l;⑤下白堊統(tǒng)宜君組礫巖裂隙含水層組(K1y),該含水層為富水性弱的含水層;⑥中侏羅統(tǒng)直羅組砂巖裂隙含水層(J2z),該含水層為富水性弱的含水層;⑦中侏羅統(tǒng)延安組砂巖裂隙含水層(J2y),富水性微弱,水質(zhì)為高礦化度Cl-Na型水;⑧中三疊統(tǒng)銅川組(T2t)砂巖裂隙含水層,為富水性弱的砂巖裂隙含水層。
2.2 隔水層
①新近系粘土隔水層與砂礫石含水層(N),本層段巖性穩(wěn)定,隔水性強(qiáng),為松散巖類(lèi)與基巖含水層之間的穩(wěn)定隔水層;②中侏羅統(tǒng)安定組泥巖隔水層(J2a),
砂巖含水微弱,泥巖及砂質(zhì)泥巖隔水性能良好;③下侏羅統(tǒng)富縣組(J1f),泥巖隔水層,巖性多為紫雜色花斑狀含鋁土質(zhì)泥巖,夾有角礫巖薄層,局部地段為褐灰色含鈣質(zhì)泥巖,是一良好的隔水層。
礦區(qū)各類(lèi)地下水,因所處地形地貌、含水層巖性等水文地質(zhì)條件差異,其補(bǔ)給、逕流及排泄條件明顯有別。
3.1 松散層地下水
河谷川道區(qū)松散層潛水,主要由大氣降水和下伏基巖地下水補(bǔ)給,近河地段與河流地表水有互補(bǔ)關(guān)系,即洪水期河水補(bǔ)給地下水,枯水期地下水補(bǔ)給河水。黃土殘塬、梁、峁地區(qū),補(bǔ)給方式為大氣降水的垂直滲入。塬區(qū)地形開(kāi)闊平緩,黃土透水性能好,降水入滲補(bǔ)給量大;梁峁區(qū)地形破碎,坡降大,降水多由地表流失,滲入補(bǔ)給量甚微。
地下水流向基本與地形坡向一致,即由分水嶺地段流向溝谷,最終匯入河流。由于自然地理?xiàng)l件差異,地下水局部流向變化較大。塬邊部溝谷發(fā)育,含水層被切穿而形成各塬塊相對(duì)獨(dú)立的水文地質(zhì)單元,地下水流向除遵循總的逕流趨勢(shì)外,尚由塬中部向周邊溝谷呈放射狀流動(dòng)??傮w而言,由于地形破碎,地勢(shì)高低懸殊,松散層地下水具有逕流途徑短,水循環(huán)交替強(qiáng)烈,礦化作用弱的特點(diǎn)。
除河漫灘及階地區(qū)地下水以補(bǔ)給地表水的方式排泄外,塬梁峁區(qū)地下水,均以泉的形式排泄于溝谷為主要排泄途徑。
3.2 白堊系砂礫巖地下水
煤礦白堊系砂礫巖含水層,系區(qū)域性白堊系承壓水盆地西南邊緣組成部分,呈現(xiàn)為一開(kāi)啟型含水構(gòu)造。地下水補(bǔ)給來(lái)源以區(qū)域側(cè)向逕流為主,大氣降水次之。地下水逕流方向受地質(zhì)構(gòu)造及地形地貌條件控制,具多向性。侵蝕基準(zhǔn)面以上地下水,一般由地勢(shì)較高的分水嶺地帶向溝谷方向運(yùn)移,以泉的形式排泄。深層地下水受區(qū)域水動(dòng)力場(chǎng)控制,總體呈由南西而北東緩慢運(yùn)移,向區(qū)外黑河、涇河排泄。
3.3 侏羅系砂巖及煤系地下水
侏羅系砂巖及煤系裂隙水,受埋藏條件和地質(zhì)構(gòu)造控制。淺循環(huán)帶以補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)均在淺部為特征,補(bǔ)給區(qū)居地形較高的露頭地帶,排泄區(qū)居低凹地段,高處地段獲得降水及地表水入滲補(bǔ)給,向低凹處運(yùn)移,低凹處則以盈溢形式向外排泄。深循環(huán)帶地下水則通過(guò)裂隙向深部運(yùn)移,隨埋深加大而逕流趨于滯緩。
通過(guò)上述分析可知,22盤(pán)區(qū)含水層裂隙不甚發(fā)育,埋藏較深,各含水層段之間因泥巖及砂質(zhì)泥巖等隔水巖層普遍發(fā)育而水力聯(lián)系甚微。因而,地下水賦存及儲(chǔ)運(yùn)條件不良。煤層下伏巖層含水微弱,可視為相對(duì)隔水層。煤層直接充水含水層為侏羅系中統(tǒng)直羅組砂巖裂隙含水層及延安組煤層及其頂板砂巖裂隙含水層,充水方式為頂板進(jìn)水。各直接充水含水層埋藏深,裂隙不甚發(fā)育,補(bǔ)給來(lái)源缺乏,導(dǎo)水性差,逕流滯緩,富水性微弱,易于疏干。綜上所述,22盤(pán)區(qū)水文地質(zhì)勘探類(lèi)型屬以裂隙充水為主,水文地質(zhì)條件中等-復(fù)雜類(lèi)型,即“二類(lèi)二型-二類(lèi)三型”。
[1]王永紅,沈文.中國(guó)煤礦水害預(yù)防及治理[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,1996.
[2]張和平,張海峰.煤礦井下防治水措施[J].科技傳播,2011年12期.