牟 義，李 健，豐 莉，王 敏，劉 玉，杜明澤

(1.煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司安全分院，北京 100013；2.煤炭資源高效開采與潔凈利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(煤炭科學(xué)研究總院)，北京 100013；3.山東科技大學(xué)資源學(xué)院，山東 泰安 271000；4.晉能控股煤業(yè)集團(tuán)地質(zhì)測(cè)量部，山西 大同 037000；5.華北地質(zhì)勘查局綜合普查大隊(duì)物探院，河北 三河 065201)

本文中水文地質(zhì)“雙探三預(yù)測(cè)”的“雙探”是指物探和鉆探兩種水文地質(zhì)勘探技術(shù)，而“三預(yù)測(cè)”是指單位涌水量、滲透系數(shù)、涌水量三種水文地質(zhì)參數(shù)的預(yù)測(cè)技術(shù)。傳統(tǒng)水文地質(zhì)手段采用數(shù)值法、解析法、水文地質(zhì)比擬法、類比法、大井法、數(shù)值模擬法等方法預(yù)測(cè)礦井水文地質(zhì)參數(shù)較為成熟，但與礦井實(shí)際水文地質(zhì)參數(shù)存在一定偏差問題[1-2]。采用鉆探抽水試驗(yàn)等水文地質(zhì)基礎(chǔ)工作測(cè)得礦井水文地質(zhì)參數(shù)較為精確，但工期長、成本較高，不適合大范圍水文地質(zhì)調(diào)查[3]；物探探測(cè)理論研究及應(yīng)用較為成熟，可以進(jìn)行大范圍勘探調(diào)查，成本較低，能夠較為準(zhǔn)確地測(cè)量物性參數(shù)，有效識(shí)別電性響應(yīng)特征，探測(cè)含水體大體分布范圍、強(qiáng)度，區(qū)分含水層空間結(jié)構(gòu)，但在應(yīng)用過程中，很難達(dá)到精確測(cè)定水文地質(zhì)條件[4-5]。因此，本文提出“雙探三預(yù)測(cè)”技術(shù)，綜合“雙探”技術(shù)具有物探技術(shù)探測(cè)區(qū)域范圍廣、鉆探技術(shù)預(yù)測(cè)精度高的優(yōu)點(diǎn)，采用物探來圈定富水區(qū)，在物探結(jié)果基礎(chǔ)上布置鉆孔，進(jìn)行抽水試驗(yàn)，以較為精準(zhǔn)地進(jìn)行“三預(yù)測(cè)”，實(shí)現(xiàn)物探與防治水工作的更有效結(jié)合。

榆林市某露天煤礦穿孔隊(duì)伍在該礦首采區(qū)東端幫1 125 m平臺(tái)巖石平盤進(jìn)行穿孔時(shí)，鉆孔涌水明顯，多個(gè)鉆孔均有不同程度水量涌出，由于該區(qū)域緊鄰火燒區(qū)邊界和古沖溝區(qū)域，經(jīng)過近2個(gè)月時(shí)間的疏放，水量未見衰減趨勢(shì)，維持在250 m3/h左右。此外，火燒區(qū)水資源儲(chǔ)量巨大，古沖溝區(qū)域下方滲入大量水體，相當(dāng)于一個(gè)巨大的“水盆”，一旦發(fā)生突水現(xiàn)象，勢(shì)必會(huì)給采坑造成較大的安全隱患。為了實(shí)現(xiàn)榆林市某露天礦的安全開采，有必要采取“雙探三預(yù)測(cè)”技術(shù)進(jìn)行水文地質(zhì)勘探工作，采用電磁法物探、鉆探及抽水試驗(yàn)技術(shù)查明涌水區(qū)域下部的富水區(qū)及通道范圍，勘查富水區(qū)水文地質(zhì)特性，并預(yù)測(cè)單位涌水量、滲透系數(shù)、涌水量等水文地質(zhì)參數(shù)，為下一步治理方案編制提供依據(jù)。本次電磁法物探采用礦坑內(nèi)用高密度電法、礦坑外采用瞬變電法進(jìn)行分區(qū)物探，礦坑內(nèi)臺(tái)階比較平、電力干擾大、距離富水區(qū)高差小，適合高密度電法探測(cè)；礦坑外地形起伏大、電力干擾小、距離富水區(qū)高差大，適合瞬變電磁法探測(cè)，圈出精準(zhǔn)的推斷富水區(qū)，進(jìn)行富水區(qū)定性分析。在物探推斷富水區(qū)基礎(chǔ)上，有針對(duì)性地進(jìn)行水文地質(zhì)鉆探和抽水試驗(yàn)，對(duì)物探推斷富水體進(jìn)行滲透系數(shù)、單位涌水量及區(qū)域涌水量預(yù)測(cè)，結(jié)合水文地質(zhì)鉆探，實(shí)現(xiàn)推斷富水區(qū)從微觀到宏觀的定量預(yù)測(cè)。

1 試驗(yàn)區(qū)概況及“雙探”設(shè)計(jì)

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

榆林市某露天煤礦處于陜北侏羅紀(jì)煤田榆神礦區(qū)的中部，礦田范圍內(nèi)含可采煤層7～8層，主要可采煤層4層，總厚最大達(dá)24.72 m，單層最大厚度12.00 m。其中，2-2煤層是該露天煤礦唯一批復(fù)露天開采的可采煤層，為近水平煤層，煤層傾角近1°，煤層主要賦存于延安組第四段頂部，埋深34.14～175.00 m，底板標(biāo)高1 041.20～1 100.97 m，煤厚9.07～12.16 m，平均厚度11.13 m。首采區(qū)采掘場(chǎng)2-2煤層自燃邊界呈不規(guī)則形狀，以南北向延伸分布于勘探區(qū)東部，也是露天礦的東部邊界。巖體為碎裂結(jié)構(gòu)，燒變變質(zhì)程度由自燃煤層向上遞減。由于巖層破碎，透水性好，又地處沙漠灘地邊緣，其補(bǔ)給來源充分，富水性強(qiáng)。據(jù)前期勘探資料，含水層厚度32.44～50.31 m，單位涌水量9.217 0～16.337 6 L/s·m，滲透系數(shù)28.27～28.29 m/d。

在該礦首采區(qū)東端幫1 124 m平臺(tái)巖石平盤穿孔時(shí)，鉆孔涌水明顯，多個(gè)鉆孔均有不同程度水量涌出(現(xiàn)場(chǎng)沖洗鉆孔時(shí)，周邊鉆孔有巖粒噴出)，涌水呈噴泉狀，微承壓。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察，1 125 m巖石平盤東北側(cè)東端幫古沖溝區(qū)域也有少量涌水，上述兩處水源最終匯合從東南角低洼處流出，水量約為250 m3/h。平臺(tái)涌水點(diǎn)位置如圖1所示，圖中圓圈部分即為穿爆孔涌水點(diǎn)，填充區(qū)域?yàn)轱L(fēng)化裂隙層滲水相對(duì)集中滲水區(qū)段。

圖1 東端幫涌水區(qū)域位置示意圖Fig.1 Location diagram of the water gushing areain east end

1.2 分區(qū)物探設(shè)計(jì)

露天礦礦坑剝離平臺(tái)距離涌水點(diǎn)深度較淺，甚至出水點(diǎn)噴射出地表，而平臺(tái)大型車輛、剝挖設(shè)備、高壓電纜較多，電磁干擾較多。瞬變電磁法淺部20 m之內(nèi)存在探測(cè)深度盲區(qū)，且抗干擾能力較弱，而高密度電阻率法探測(cè)深度盲區(qū)較小，不超過5 m，且接觸式探測(cè)相較于瞬變電磁感應(yīng)式探測(cè)抗干擾能力更好，因此，本次探測(cè)采用高密度電法探測(cè)首采區(qū)東端幫礦坑平臺(tái)區(qū)域、瞬變電磁法探測(cè)首采區(qū)東端幫周邊未剝離區(qū)域的分區(qū)物探方法[6-7]。瞬變電磁法施工地點(diǎn)位于首采區(qū)東端幫北側(cè)和東側(cè)未剝離區(qū)域，劃為分開的兩塊區(qū)域： 北區(qū)和東區(qū)， 測(cè)網(wǎng)密度為20 m×20 m，即：線距20 m，點(diǎn)距20 m，采用中心回線裝置(每個(gè)框測(cè)中心一個(gè)測(cè)點(diǎn))；高密度電法施工地點(diǎn)位于首采區(qū)東端幫礦坑平臺(tái)，劃為連續(xù)的1塊區(qū)域，點(diǎn)距為10 m，采用溫納裝置。分區(qū)物探測(cè)點(diǎn)測(cè)線布置如圖2所示。

圖2 分區(qū)物探測(cè)網(wǎng)布置圖Fig.2 Layout of zoned detection network

1.3 水文地質(zhì)鉆探設(shè)計(jì)

結(jié)合相關(guān)勘探規(guī)范及地面物探成果，本次勘查設(shè)計(jì)了6個(gè)鉆孔，其中，2個(gè)為地質(zhì)勘查鉆孔(DK-1號(hào)鉆孔、BK-1號(hào)鉆孔)，4個(gè)為水文地質(zhì)鉆孔(BK-2號(hào)鉆孔、BK-3號(hào)鉆孔、BK-4號(hào)鉆孔以及BK-5號(hào)鉆孔)，鉆孔位置根據(jù)物探成果確定。

2 “雙探”技術(shù)

2.1 分區(qū)物探

2.1.1 高密度電法

高密度電法解釋主要依據(jù)視電阻率斷面圖，斷面圖可以分析整條測(cè)線下方不同地層的視電阻率的相對(duì)大小，圈定同層地質(zhì)異常體的范圍，分析異常強(qiáng)度[8-9]。

根據(jù)礦方提供的資料確定煤層頂板高程約為1 106 m，傾角均近似水平，主要探測(cè)煤層頂板各巖層的電性反映。 以測(cè)線為單位繪制了所有測(cè)線的電阻率斷面圖，采用黑色填充電阻率相對(duì)低的區(qū)域，白色填充電阻率相對(duì)高的區(qū)域，灰色為中間過渡色；目標(biāo)煤層頂板各巖層，發(fā)現(xiàn)的異常以白色虛線標(biāo)出，圖3為對(duì)應(yīng)典型G2線的電阻率斷面圖。 由圖3可知，縱向由淺至深電阻率總體上呈“低阻-高阻”的變化趨勢(shì)，電阻率變化較為均勻，無明顯的突變，與實(shí)際地質(zhì)層位的電性變化特征吻合，橫向上差別較大，0～120 m附近總體表現(xiàn)為正常阻值，而120～350 m附近，視電阻率值逐步降低，該處在剝離過程中古沖溝較發(fā)育，現(xiàn)場(chǎng)揭露有出水點(diǎn)，富水性較強(qiáng)，吻合性較好。因此，斷面圖中的低阻異常推斷為古沖溝下方燒變巖富水體，燒變變質(zhì)程度較高，巖層破碎，透水性好。

2.1.2 瞬變電磁法

瞬變電磁法解釋圖件與高密度電法類似，主要依靠剖面圖和切片圖[10]。反演電阻率斷面圖以典型的N5線為例解釋，如圖4所示，采用黑色填充反演電阻率相對(duì)低的區(qū)域，白色填充反演電阻率相對(duì)高的區(qū)域，灰色為中間過渡色；低阻異常區(qū)用白色虛線標(biāo)出。由圖4可知，縱向上斷面圖高程由上至下對(duì)應(yīng)層位的反演電阻率總體上呈“低阻-高阻-低阻”的變化趨勢(shì)，與實(shí)際地質(zhì)層位的電性變化特征吻合；淺部低阻層變化平緩無明顯突變，推斷為第四系一般含水層；中部電阻率逐漸增加，中部的白色及淺灰色填充區(qū)域?yàn)橄鄬?duì)高阻區(qū)，推斷為含水較少煤巖層；深部電阻率較中部逐漸降低，呈穩(wěn)定、變化平緩的低阻層，推斷為煤層下方存在灰?guī)r含水體。在測(cè)線局部存在著上下均勻聯(lián)通分布的低阻異常，特別是300～400 m處和650～800 m處兩處區(qū)段沒有呈現(xiàn)“低阻-高阻-低阻”變化趨勢(shì)，而是上下聯(lián)通低阻異常區(qū)，斷面圖中發(fā)現(xiàn)的低阻異常推斷為燒變巖富水體，由于燒變程度較高，巖層成碎裂結(jié)構(gòu)，上下巖層發(fā)生水力聯(lián)系，有水力補(bǔ)給。

圖3 G2線電阻率斷面圖Fig.3 Sectional view of resistivity of G2 line

圖4 N5線反演電阻率斷面圖Fig.4 Cross-sectional view of inversion resistivity of N5 line

2.1.3 綜合分析

平面解釋主要依據(jù)抽取的順層平面圖，順層平面圖的抽取主要利用估算的基巖、煤層底板高程數(shù)據(jù)，抽取相應(yīng)層位的反演電阻率數(shù)據(jù)，繪制成圖，并進(jìn)行綜合分析解釋，本次試驗(yàn)將瞬變電磁和高密度電法探測(cè)成果合并到一起進(jìn)行切片，然后進(jìn)行分析解釋[11]。若地層分布穩(wěn)定，無采空區(qū)或采空回填積水區(qū)、局部含/富水區(qū)及含/導(dǎo)水構(gòu)造時(shí)，則提取的相應(yīng)層位平面反演電阻率分布應(yīng)是較為穩(wěn)定、近似均勻的，表現(xiàn)為等值線稀疏、平緩和漸變；反之，則地層電性分布的均衡性被打破，平面圖上反演電阻率表現(xiàn)為相對(duì)較為突然的高阻或低阻變化特征，等值線呈圈閉或密集條帶等變形，與斷面圖中相對(duì)應(yīng)，將其解釋為高阻或低阻異常區(qū)[12]。在平面圖中，為使異常區(qū)顯示直觀，仍沿用斷面圖中約定的顏色加以填充。由于1 125 m層位附近平臺(tái)巖石平盤穿孔及古沖溝區(qū)域均有涌水現(xiàn)象，因此，以1 125 m層位切片成果為例分析異常區(qū)，如圖5所示，圈定的異常位置及推斷情況見表1。

圖5 1 125 m層位疊加圖Fig.5 Overlay map of 1 125 m layer

表1 1 125 m層位瞬變電磁法北區(qū)異常區(qū)及推斷統(tǒng)計(jì)表Table 1 Anomaly area and inferred statistics in northern area of transient electromagnetic method at 1 125 m layer

2.1.4 鉆探驗(yàn)證情況

結(jié)合分區(qū)物探低阻異常區(qū)位置，布置了6個(gè)鉆孔，如圖6所示。DK-1號(hào)鉆孔布置在+1 124 m平臺(tái)古沖溝邊緣區(qū)域，其目的是驗(yàn)證沖刷帶邊緣區(qū)域下部火燒區(qū)賦存情況并對(duì)物探成果進(jìn)行反驗(yàn)證；BK-1號(hào)鉆孔布置在+1 124 m平臺(tái)古沖溝范圍內(nèi)的高密度測(cè)區(qū)，其目的是驗(yàn)證高密度低阻異常成果；BK-2號(hào)鉆孔布置在東端幫基坑邊緣的瞬變電磁北測(cè)區(qū)，驗(yàn)證瞬變電磁低阻異常成果，并獲取水位、單孔涌水量；BK-3號(hào)鉆孔布置在剝離干道與主運(yùn)輸干道之間的瞬變電磁北測(cè)區(qū)，其目的是驗(yàn)證瞬變電磁低阻異常成果，并獲取水位、單孔涌水量；BK-4號(hào)鉆孔布置在剝離干道外部的瞬變電磁東測(cè)區(qū)，其目的是驗(yàn)證瞬變電磁低阻異常成果，并獲取水位、單孔涌水量；BK-5號(hào)鉆孔布置在觀景臺(tái)東南角的瞬變電磁北測(cè)區(qū)，驗(yàn)證瞬變電磁低阻異常成果，并獲取水位、單孔涌水量。

圖6 鉆孔布置示意圖Fig.6 Schematic diagram of drilling arrangement

經(jīng)過打鉆驗(yàn)證后，DK-1號(hào)鉆孔揭露高密度電法測(cè)區(qū)低阻異常1為古沖溝區(qū)域燒邊巖含水層水；BK-1號(hào)鉆孔揭露高密度電法測(cè)區(qū)低阻異常1為古沖溝區(qū)域潛水含水層水和燒邊巖含水層水；BK-2號(hào)鉆孔揭露了高密度電法測(cè)區(qū)低阻異常1為古沖溝區(qū)域潛水含水層水和燒邊巖含水層水；BK-3號(hào)鉆孔揭露瞬變電磁法北區(qū)低阻異常1為古沖溝區(qū)域燒邊巖含水層水；BK-4號(hào)鉆孔揭露瞬變電磁法東區(qū)低阻異常1為潛水含水層水；BK-5號(hào)鉆孔揭露燒變巖含水層水。BK-2號(hào)鉆孔與BK-1號(hào)鉆孔的平面直線距離約93 m，從在BK-1鉆孔中加入示蹤劑，6個(gè)小時(shí)內(nèi)觀測(cè)到示蹤劑從BK-2號(hào)鉆孔內(nèi)通過燒變巖裂隙滲流涌出，燒變巖含水層裂隙較為發(fā)育，連通性較好。

2.2 水文地質(zhì)鉆探

根據(jù)勘查目的，本次針對(duì)BK-2號(hào)鉆孔～BK-5號(hào)鉆孔進(jìn)行完整井穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)。抽水試驗(yàn)成果見表2。

表2 抽水試驗(yàn)觀測(cè)成果表Table 2 Observation results of pumping test

3 “三預(yù)測(cè)”技術(shù)

3.1 滲透系數(shù)預(yù)測(cè)

根據(jù)抽水試驗(yàn)成果，采用Dupuit潛水完整井穩(wěn)定流公式求解BK-4號(hào)鉆孔潛水含水層的滲透系數(shù)K以及影響半徑R，具體見式(1)和式(2)。

(1)

(2)

式中：K為含水層滲透系數(shù)，m/d；Q為抽水井流量，m3/d；Sw為抽水井中水位降深，m；R為影響半徑，m；H為潛水含水層厚度，m；h為潛水含水層抽水后的厚度，m；rw為抽水井半徑，m。根據(jù)抽水試驗(yàn)成果，采用Dupuit承壓完整井穩(wěn)定流公式求解BK-2號(hào)鉆孔、BK-5號(hào)鉆孔的混合段滲透系數(shù)K、影響半徑R，以及BK-3號(hào)鉆孔的燒變巖含水層滲透系數(shù)K以及影響半徑R，見式(3)和式(4)。

(3)

(4)

式中：M為承壓含水層厚度，m；其余同上。根據(jù)式(1)～式(4)，結(jié)合表2分別計(jì)算BK-2號(hào)鉆孔～BK-5號(hào)鉆孔的滲透系數(shù)及影響半徑，計(jì)算結(jié)果見表3。

表3 滲透系數(shù)計(jì)算成果表Table 3 Calculation results of permeability coefficient

3.2 單位涌水量預(yù)測(cè)

根據(jù)《煤礦防治水細(xì)則》附錄1中評(píng)價(jià)含水層的富水性換算方法及公式進(jìn)行預(yù)測(cè)，計(jì)算見式(5)。

(5)

式中：Q91為孔徑為91 mm鉆孔的涌水量，L/s·m；R91為孔徑為91 mm鉆孔的影響半徑，m；r91為孔徑為91 mm鉆孔的鉆孔半徑，m；Q為擬換算鉆孔的涌水量，L/s·m；R為擬換算鉆孔的影響半徑，m；r為擬換算鉆孔的鉆孔半徑，m。根據(jù)式(5)計(jì)算口徑91 mm、抽水水位降深10 m時(shí)的鉆孔單位涌水量q，結(jié)果見表4。

表4 單位涌水量計(jì)算成果表Table 4 Calculation results of unit water inflow

3.3 涌水量預(yù)測(cè)

由于榆林市某露天煤礦東端幫涌水區(qū)域直接出水水源為煤系地層燒變巖水，從鉆孔揭露情況可以看出，燒變巖發(fā)育程度自BK-1號(hào)鉆孔的0.2 m向基坑外側(cè)深度逐漸增大，在預(yù)留防水煤(巖)柱，不開采東端幫區(qū)域煤炭資源的情況下，煤系地層燒變巖水一般不會(huì)對(duì)采坑排水構(gòu)成影響[13-14]。本次考慮在剝離東端幫區(qū)域煤炭資源的情況下，采用大井法以及集水廊道法對(duì)東端幫206 m物探富水區(qū)域涌水量進(jìn)行預(yù)計(jì)[15-16]。

3.3.1 大井法預(yù)測(cè)

采用大井法對(duì)東端幫206 m物探富水區(qū)域的岸坡涌水量進(jìn)行預(yù)測(cè)，其計(jì)算公式見式(6)和式(7)。

(6)

(7)

以混合段水位降到2-2煤層為基準(zhǔn)，即h為0 m，則改寫為式(8)。

(8)

式中：Q為抽水井流量，m3/d；K為含水層滲透系數(shù)，取3.364 m/d；Sw為抽水井中水位降深，取最大降深42.75 m；R為影響半徑，根據(jù)式(2)計(jì)算取1 025.33 m；H為含水層厚度，取42.75 m；h為含水層抽水后的厚度，取0 m；rw為等效大井半徑，即將206 m岸坡等效為大井，其半徑為51.5 m。經(jīng)過上述計(jì)算，206 m岸坡預(yù)測(cè)每天的涌水量為6 453.78 m3。

3.3.2 集水廊道法

采用集水廊道法對(duì)東端幫206 m物探富水區(qū)域的岸坡涌水量進(jìn)行預(yù)測(cè)，其單側(cè)涌水量計(jì)算見式(9)。

(9)

式中：Q為集水廊道流量，m3/d；K為含水層滲透系數(shù)，m/d；R為影響半徑，m；H為含水層水位高度，m；h為含水層抽水后的厚度，m；l為集水廊道長度(即東端幫物探富水區(qū)域長度)，m。經(jīng)過上述計(jì)算，206 m岸坡預(yù)測(cè)每天的涌水量為6 175.94 m3。

綜合大井法以及集水廊道法預(yù)測(cè)結(jié)果，基于安全角度考慮，選取涌水量計(jì)算結(jié)果最大值6 453.78 m3/d作為預(yù)測(cè)結(jié)果。

4 出水水源與成因分析

綜合榆林市某露天煤礦東端幫出水區(qū)域的“雙探三預(yù)測(cè)”成果，分析出水水源與成因如下所述。

1) 瞬變電磁法北區(qū)燒變巖富水區(qū)主要集中在測(cè)區(qū)東部和西部，其中，東部燒變巖富水區(qū)異常范圍較大，異常強(qiáng)度也較大，與高密度電法東北部異常區(qū)連為一體，且存在導(dǎo)水通道，形成補(bǔ)給來源；測(cè)區(qū)西部存在一定的含水異常區(qū)；瞬變電磁法東區(qū)燒變巖富水區(qū)主要集中在東北部和中部，其中，東北部富水范圍較大，異常強(qiáng)度也較大。

2) 瞬變電磁法北區(qū)660～780 m處燒變巖富水區(qū)聯(lián)通區(qū)域主要集中在北部區(qū)域，幾乎所有剖面都有反映，特別是700～720 m處和760 m之后區(qū)域剖面導(dǎo)水通道聯(lián)通較為明顯，這兩塊區(qū)域上部含水層和下部含水層連為一體，已導(dǎo)通，富水強(qiáng)度強(qiáng)，推斷存在較強(qiáng)的導(dǎo)水通道。

3) BK-1號(hào)鉆孔在0.00～19.00 m區(qū)段鉆進(jìn)時(shí)，無漏水現(xiàn)象，在鉆進(jìn)至19.80 m處時(shí)鉆孔涌水，直接溢出孔口，煤層頂部存在燒變現(xiàn)象，其余BK-2號(hào)鉆孔～BK-5號(hào)鉆孔在鉆進(jìn)至該標(biāo)高區(qū)段時(shí)，皆存在漏漿現(xiàn)象；且榆林市某露天煤礦自5月底在1 124 m巖石平盤穿孔出現(xiàn)涌水至現(xiàn)場(chǎng)施工結(jié)束，近兩個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，涌水區(qū)域水量未見減小，說明出水層位水量較大，補(bǔ)給較為豐富。

4) BK-2號(hào)鉆孔混合段綜合水位標(biāo)高1 135.600 m，BK-3號(hào)鉆孔燒變巖含水層水位標(biāo)高1 138.151 m，BK-4號(hào)鉆孔潛水位標(biāo)高1 137.04 m，可以看出3個(gè)鉆孔水位標(biāo)高相差不大；且通過抽水試驗(yàn)以及簡易連通試驗(yàn)可知：BK-2號(hào)鉆孔混合段單位涌水量為2.548 L/s·m，BK-3號(hào)鉆孔燒變巖含水層單位涌水量為3.364 L/s·m，兩個(gè)含水巖段富水性均強(qiáng)，裂隙較為發(fā)育，連通性較好，可能在東端幫基坑外部區(qū)域存在連通，上部潛水含水層對(duì)下部煤系地層燒變巖含水層存在一定程度的垂向補(bǔ)給。

5 結(jié)論與建議

1) 榆林市某露天礦首采區(qū)東端幫的高密度電法探測(cè)區(qū)域中可以發(fā)現(xiàn)，在測(cè)區(qū)沖溝及東北部燒變巖區(qū)域低阻異常范圍最大，異常強(qiáng)度呈現(xiàn)極強(qiáng)或強(qiáng)趨勢(shì)，含水明顯，該處燒變巖區(qū)域面積較大且古沖溝發(fā)育，可形成大面積靜水儲(chǔ)量，成為穿孔水和古沖溝涌水的來源；瞬變電磁法在該區(qū)域探測(cè)結(jié)果中低阻異常區(qū)與高密度電法低阻異常區(qū)連為一體，推斷存在導(dǎo)水通道，將上部含水層和下部含水層連為一體，補(bǔ)給來源豐富，富水強(qiáng)度極強(qiáng)。

2) 對(duì)于燒變巖和古沖溝發(fā)育區(qū)域，BK-3號(hào)鉆孔、BK-2號(hào)鉆孔分別進(jìn)行了燒變巖含水層、潛水含水層與燒變巖含水層混合段抽水試驗(yàn)。燒變巖含水層呈現(xiàn)“極高滲透系數(shù)高涌水量”特征，為強(qiáng)富水性等級(jí)；混合段呈現(xiàn)“中滲透系數(shù)高涌水量”，也為強(qiáng)富水性等級(jí)。

3) 對(duì)于其他不存在古沖溝的燒變巖區(qū)域，BK-5號(hào)鉆孔、BK-4號(hào)鉆孔分別進(jìn)行了潛水含水層與燒變巖含水層混合段、潛水含水層抽水試驗(yàn)?；旌隙纬尸F(xiàn)低滲透系數(shù)中涌水量特征，為中等富水性等級(jí)；潛水含水層呈現(xiàn)高滲透系數(shù)低涌水量特征，為低富水性等級(jí)。

4) 榆林市某露天煤礦東端幫燒變巖區(qū)域和古沖溝發(fā)育區(qū)域，形成了相對(duì)集中的上下含水層貫通導(dǎo)水通道，使上部潛水含水層與下部煤系地層燒變巖含水層相互連通，上部潛水含水層通過相對(duì)集中的導(dǎo)水通道對(duì)煤系地層燒變巖含水層形成了較為穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)補(bǔ)給。采用大井法以及集水廊道法對(duì)東端幫燒變巖區(qū)域和古沖溝發(fā)育區(qū)域206 m物探強(qiáng)富水區(qū)域涌水量進(jìn)行預(yù)計(jì)，涌水量為6 453.78 m3。