郭濤等

前言

煤炭主要是由古代植物枝葉和根莖被埋藏在地下后，經(jīng)過了復(fù)雜的物理化學(xué)變化逐漸形成的一種固體可燃性礦物，從十八世紀(jì)工業(yè)革命開始，煤炭逐漸成為人類生產(chǎn)生活使用的一種主要能源，對(duì)我們的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和日常生活產(chǎn)生了積極影響，雖然隨著能源的開發(fā)與研究，以及燃燒煤炭所造成的嚴(yán)重環(huán)境問題，使得石油資源已經(jīng)逐漸取代了煤炭資源的重要地位，但由于石油資源自身所具有的匱乏性和不可再生性，決定了在人類現(xiàn)在和未來的生活過程中都離不開煤炭資源。而我國(guó)使用煤炭的歷史更是極為悠久，煤炭資源分布廣泛、儲(chǔ)量豐富，在煤炭開采和煤炭使用方面有著豐富的經(jīng)驗(yàn)和較高的技術(shù)水平，除此之外，我國(guó)還是重要的煤炭消費(fèi)大國(guó)和出口大國(guó)，因此煤炭開采工作嚴(yán)重影響了我國(guó)的國(guó)計(jì)民生，但是我國(guó)水文地質(zhì)條件復(fù)雜，這就在一定程度上加大了開采難度，因此，必須充分重視我國(guó)煤炭基地規(guī)劃礦區(qū)水文地質(zhì)類型的劃分。

一、我國(guó)煤炭基地的煤層發(fā)育特征

根據(jù)我國(guó)目前煤炭分布情況來看，我國(guó)共有13個(gè)煤炭基地，99個(gè)規(guī)劃礦區(qū)，其煤層類型主要分為四種：新近系和古近系（主要分布在蒙東基地的撫順礦區(qū)、沈陽礦區(qū)、雙鴨山礦區(qū)和云貴基地的小龍?zhí)兜V區(qū)、昭通礦區(qū)以及魯西基地的龍口礦區(qū)）、侏羅系（主要分布在鄂爾多斯基地、蒙東基地，以及冀中基地、晉北基地、河南基地的部分礦區(qū)）、二疊系（主要分布在華北基地、鄂爾多斯基地、云貴基地，以及蒙東基地的部分礦區(qū)）、石炭系（主要分布在華北基地、鄂爾多斯基地，以及蒙東基地的部分礦區(qū)）。

二、我國(guó)煤炭基地的含水層發(fā)育特征

我國(guó)煤炭基地的含水層類型也可以分為三種：松散巖類孔隙含水層、碎屑巖夾碳酸鹽類裂隙-巖溶含水層、碳酸鹽巖裂隙巖溶含水層，下面將具體分析這三種含水層類型的發(fā)育特征。

1.松散巖類孔隙含水層包括第四系時(shí)期的巖層以及新近系和古近系時(shí)期成巖作用比較弱的巖層，中細(xì)砂、砂礫石等是其主要成分，由于其厚度和粒度有著復(fù)雜的變化，因此含水性也有區(qū)別。我國(guó)的鄂爾多斯基地、內(nèi)蒙古基地、東北基地等主要存在的這類含水層含水性較好。

2.碎屑巖夾碳酸鹽類裂隙-巖溶含水層主要是由白堊紀(jì)、侏羅紀(jì)、二疊紀(jì)以及石炭紀(jì)的含水層構(gòu)成，其巖性則主要是這些時(shí)期巖層中的一些砂巖、礫巖等，分布在鄂爾多斯基地、東北基地，以及魯西、河南、兩淮等基地的該含水層的含水性能比較好。

3.碳酸鹽巖裂隙巖溶含水層的發(fā)育特征有著較大的差別，這主要是由于新近系和古近系、侏羅系、二疊系、石炭系等不同時(shí)期的巖層，其碳酸鹽巖的巖性特征、組合關(guān)系和構(gòu)成部分都有著較大的區(qū)別，經(jīng)過分析可以發(fā)現(xiàn)，這一含水層的巖性主要是灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖。這類含水層在我國(guó)華北地區(qū)的煤炭基地有著較好的含水性能，而在云貴煤炭基地的含水性能則較一般。

三、我國(guó)煤炭基地規(guī)劃礦區(qū)水文地質(zhì)類型的劃分

（一）影響因素

1.成煤時(shí)代?？梢哉f成煤時(shí)代是劃分煤炭基地規(guī)劃礦區(qū)水文地質(zhì)類型的重要因素，這主要是因?yàn)樵诓煌臅r(shí)代，煤層的上面兩層的沉積巖層和沉積環(huán)境有著較大的差異，這就造成煤層的進(jìn)水渠道和進(jìn)水水質(zhì)也會(huì)存在巨大的差別。除此之外，由于不同時(shí)代煤層有著不同的成巖程度，因此，其含水層的含水空間也會(huì)跟著出現(xiàn)不同的表現(xiàn)，這也就形成了不同的水文地質(zhì)類型。依據(jù)這一因素可以將我國(guó)的煤炭基地分為：開采新近系和古近系的煤層、開采侏羅系的煤層、開采二疊系的煤層、開采石炭系的煤層。

2.進(jìn)水水質(zhì)。根據(jù)上文的分析，我們可以了解我國(guó)煤炭基地的含水層主要分為三類，這與不同時(shí)期的進(jìn)水水質(zhì)有著較大的關(guān)系。不同歷史時(shí)期，往往有著不同的進(jìn)水水質(zhì)，從而造成了獨(dú)特的進(jìn)水特征，這主要表現(xiàn)在進(jìn)水量及其動(dòng)態(tài)性能等方面。松散巖類孔隙含水層的進(jìn)水量有著復(fù)雜的波動(dòng)，應(yīng)該具體情況具體分析；碎屑巖夾碳酸鹽類裂隙-巖溶含水層的進(jìn)水量比較小，其動(dòng)態(tài)性能較為穩(wěn)定，因此在開采過程中較為穩(wěn)定、安全系數(shù)較高；碳酸鹽巖裂隙巖溶含水層的進(jìn)水量在三類當(dāng)中是最大的，具有較強(qiáng)的破壞性，因此在施工過程中應(yīng)該極為注意。

3.進(jìn)水方法。進(jìn)水方法主要是指在水源進(jìn)入巖層過程中的主要方向和特征，通過對(duì)這一因素的分析，我們可以有效防治礦區(qū)突水災(zāi)害，避免其造成更大的人力物力財(cái)力方面的損失，更高效的進(jìn)行煤炭資源開采。根據(jù)這一因素，我們主要?jiǎng)澐至藘煞N類型：頂板進(jìn)水型和底板進(jìn)水型。

（二）劃分類型分析

在我國(guó)鄂爾多斯煤炭基地中的煤層主要是石炭紀(jì)和二疊紀(jì)時(shí)期形成，孔隙和裂隙含水層則主要在二疊系煤層上面，其含水性能比較差。我國(guó)蒙東煤炭基地的煤層主要是在侏羅紀(jì)時(shí)期形成，其孔隙和裂隙的含水層的含水性能比較好。我國(guó)云貴煤炭基地的煤層則主要是在二疊紀(jì)時(shí)期形成，其含水性能都比較好。我國(guó)冀魯豫皖的煤炭基地的煤層主要是石炭紀(jì)和二疊紀(jì)形成的，其含水層主要位于二疊紀(jì)煤層上方，其含水性能比較差。

四、結(jié)語

總而言之，我國(guó)煤炭資源分布廣泛，其水文地質(zhì)條件有著較大的差別，在煤炭開采過程中要想保持高效性和安全性就必須了解不同煤炭基地、規(guī)劃礦區(qū)的水文地質(zhì)類型，首先就要了解我國(guó)煤炭基地的主要煤層發(fā)育特征和含水層發(fā)育特征，然后要了解影響其類型劃分的主要因素，通過對(duì)水文地質(zhì)類型的劃分，從而推動(dòng)我國(guó)煤炭勘探、開采工作的進(jìn)行。

（作者單位：1.昆明理工大學(xué)2.宏大國(guó)源（蕪湖）資源環(huán)境治理有限公司3.招商銀行鄂爾多斯分行）

作者簡(jiǎn)介

郭濤，（1990，6——），男，內(nèi)蒙古鄂爾多斯人，碩士研究生，研究方向?yàn)樗牡刭|(zhì)與工程地質(zhì)方向.