雞東盆地永安一區新生界地層水文地質條件分析

夏桂香

(黑龍江省煤田地質一○八勘探隊，黑龍江 雞西 158100)

雞東盆地永安一區新生界地層水文地質條件分析

夏桂香

(黑龍江省煤田地質一○八勘探隊，黑龍江 雞西 158100)

雞東盆地新近系煤炭資源儲量豐富，但第四系及新近系地層水文地質條件及工程地質條件相對較差，通過對盆地區域水文地質和盆地內水文地質條件分析，為今后盆地內煤炭資源的進一步勘查和開發提供水文地質參考資料。

雞東盆地；煤炭資源；水文地質條件

1水文地質概況

雞東盆地新生界地層包括第四系、新近系富錦組、古近系虎林組。本區含煤主要是新近系富錦組1、2號煤層(本文編號)。

雞東盆地永安一區位于雞西煤田南部條帶東翼，區域地勢，中部近東西向分布著山間河谷沖積平原，地勢開闊平緩，一般海拔標高147～160米，在平原區兩側南北部，為構造剝蝕殘余丘陵區，山嶺連綿起伏，由中、新生界碎屑巖、火山碎屑巖組成。一般海拔標高170～263米，切割深度50～100米。穆棱河為雞西煤盆地之主干河流，橫貫區內，由它所構成的第四系，沖洪積含水層廣泛分布，是孔隙含水層發育最好的沖積平原區。

1.1第四系沖坡積孔隙潛水區。

1.1.1第四系沖積孔隙潛水亞區。

分布于穆棱河及黃泥河等河谷平原，堆積著廣闊的松散砂礫石層，厚度變化較大，由西向東變厚，區域內最大厚度為48.90米，一般8～40米之間，含水巖層巖性由各粒級砂、粗砂含礫及礫卵石組成。水力坡度為千分之1.2左右，水位埋深0.35～2米，水位年變幅為2米左右，含水層富水性及透水性差異較大，單位涌水量1.0l 4～17.52升/秒·米，滲透系數14.246～98.56米/日。

1.1.2坡積孔隙潛水區。

主要分布在河谷兩側山地谷坡之間。含水層由坡積、殘積的砂、碎石、亞粘土組成，水位埋深0.95～17.00米，水位年變化幅度8～10米，單位涌水量0.03～0.298升/秒.米，滲透系數0.48～5.242米/日。

1.2新近系古近系裂隙孔隙承壓水區。

1.2.1新近系玄武巖裂隙承壓水亞區。

該區玄武巖層大部分掩伏在第四系底板以下和新近系古近系地層之間。單位涌水量為0.0016～0.053升/秒·米，滲透系數為0.048-0.091米/日，地下水埋深一般0.95～5.96米之間，水頭壓力為23.8大氣壓。主要補給來源于第四系及新近系古近系孔隙水的補給，局部裸露地表部分，受大氣降水的補給，而排泄靠補給下伏含水層的方式泄出。

1.2.2新近系古近系孔隙裂隙承壓水亞區。

含水層巖性多為粉細砂巖，中粗砂巖及砂礫巖，含水層賦存在新近系古近系地層的頂部、中部及底部，其厚度變化較大一般單位涌水量0.766～1.216升/秒·米，滲透系數0.766～l.427米/日。地下水位埋深0.68～5.16米，水位年變幅為0.57米，水頭壓力為20.20～39.5大氣壓，總觀該承壓含水區，含水豐富，對供水有很大價值。

2雞東盆地新生界水文地質條件

新近系富錦組煤層埋藏于當地侵蝕基準面以下，穆棱河橫貫盆地東西，屬于季節性河流。煤層上覆厚層新近系，頂部含水層與第四系堆積物兩者有密切的水力聯系，而且其富水性和導水性都很強。由于煤層圍巖大都為結構疏松，半膠結的粉細砂巖、中粗砂巖及砂礫巖，孔隙發育，并被地下水飽和易產生流動狀態。

煤層頂底板抗壓強度低僅為9.3～12.1kg/cm2，不穩定，工程地質條件差。古近系底部直接充水含水層位于煤層下部，其單位涌水量1506升/秒·米，壓力水頭為39.5大氣壓。

根據上述情況，永安一區屬于充水巖層以半膠結孔隙為主的水文地質條件復雜類型礦床(Ⅲ型)。

2.1含水層。

根據本區地質時代及其含水巖層的性質，可將本區巖層從上到下劃分六個含水層，分別為：第四系沖積孔隙含水層；新近系基巖頂部孔隙含水層；新近系褐煤裂隙含水層(弱含水層)；新近系基巖中部孔隙裂隙含水層；古近系系基巖底部孔隙裂隙含水層；白堊系城子河組風化裂隙含水層。現將各含水層的結構特征、富水性分述如下：

2.1.1第四系沖積孔隙含水層。

主要由穆棱河的堆積物所形成，在區內呈東西向條帶狀分布，自西向東逐漸變寬。一般埋藏0.50～45.00米，一般厚20～40米，最大厚度48.90米，其厚度變化，由上游往下游變厚，由兩側向中部增厚，巖性由各粒級砂、礫卵石組成。單位涌水量為3.825升/秒·米，滲透系數98.789米/日。地下水水力坡度為0.0012左右，地下水逕流方向為北偏東，與地面流向大體一致。水力性質為潛水。

2.1.2新近系基巖頂部孔隙裂隙含水層。

含水層賦存于本區第四系沖積孔隙含水層以下，新近系地層頂部巖段，巖性由粉細砂巖、中粗砂巖及少量砂礫巖組成。該含水層的富水性和透水性都很強，單位涌水量1.216升/秒·米，滲透系數1.427米/日，地下水位埋深為0.68～1.19米，水頭壓力為14.9大氣壓，水力性質為承壓水。

2.1.3新近系褐煤裂隙含水層。

含水層賦存于新近系硅藻巖(厚層泥巖)底部，平均厚為3.66米。單位涌水量0.01升/秒·米，滲透系數0.106米/日。一般水位標高152.19～154.14米之間，地下水受大氣降水的控制，隨著季節的變化而變化，含水層水頭壓力為25.2大氣壓。該含水層雖然含水性差，透水性弱，但礦床本身為含水，加之壓力水頭高，是對未來生產礦井直接充水的主要水源。

2.1.4新近系基巖中部孔隙裂隙含水層。

含水層賦存于新近系褐煤層底板至新近系中間玄武巖頂板這一巖段，巖性由粉細砂巖和中粗砂巖組成，但以細粒為主。含水層賦存深度192～384米，屬于直接充水含水層，水力性質為承壓水，水頭壓力大，常溢出地表成為自流井。單位涌水量為0.229升/秒·米，滲透系數0.542米/日。該含水層主要受底部含水層的承壓水頭壓力水的補給。

2.1.5古近系基巖底部孔隙裂隙含水層。

含水層賦存于本區新近系地層主要隔水層中間玄武巖以下至古近系地層底板，巖性由中細砂巖、粗砂巖及砂礫巖組成。

屬直接與間接并存含水層。含水層賦存深度一般為292～603米。單位涌水量1.19升/秒·米，滲透系數1.168米/日。地下水位埋藏深度5.16米，水頭壓力為39.5大氣壓。該含水層與上覆各含水層和下伏城子河組風化裂隙含水層有強烈的水力聯系，是城子河組風化裂隙含水層的主要補給水源。

2.1.6白堊系城子河組風化裂隙含水層。

該含水層為煤礦床間接充水含水層，厚度一般19.76～32.25米之間，水力性質為承壓水，水頭壓力為20.2大氣壓，其富水性和透水性都很微弱，單位涌水量0.0009升/秒·米，滲透系數0.00378米/日，該含水層主要受上覆的古近系底部含水層的補給。

2.2隔水層。

本區隔水層，賦存在第四系堆積物頂部和新近系地層中，隔水層巖性為亞粘土、泥巖和玄武巖，現分述如下：

2.2.1第四系亞粘土隔水層。

全區性分布，個別坡崗地帶由于經降水沖刷和重力作用而缺失，厚度變化大，處于漫崗及山麓一帶較厚，一般厚度為1.50～2.50米，最厚達6米左右，于本區中部在沖積平原區堆積物上覆亞粘土厚度較薄，一般厚度0.3～0.80米，最大厚度不超過l米，該層多為團塊狀結構，隔水性能較好。

2.2.2新近系硅藻巖(厚層泥巖)隔水層。

該隔水層為新近系的硅藻巖(厚層泥巖)發育最好，厚度均一分布最廣的隔水層，一般厚度90～100米，平均厚90米，最大厚109.50米。

2.2.3新近系中間玄武巖隔水層。

全區發育，厚度一般10～45米，最大厚度106.90米，單位涌水量0.053升/秒·米，滲透系數0.091米/日，由于它含水微弱.導水性差，巖性單一，分布范圍廣。

2.3地表與地下水的動態變化。

2.3.1地表水。

區內有兩條河流，即穆棱河和北河，北河為穆棱河改道遺留下來的北部穆棱河，兩條河流均由西向東橫貫本區，屬于季節性較強的河流。對該兩條河流進行了系統的觀測，并觀測時間達到一個水文年。河流流量的變化嚴格受大氣降水的控制，大氣降水又具明顯的季節性，夏秋兩季河水流量大，冬春兩季河水流量小，干旱年份的2、3月份曾出現過斷流。

2.3.2地下水。

本區對第四系及新近系古近系地下水動態變化亦進行了系統的觀測。據長期觀測資料年變化幅度最大為2.4l米，新近系古近系隨著季節的變化而變化，豐水期最高水位+1.15米，枯水期最低水位+0.02米，因此未來礦井水的變化因素中不能排出大氣降水的影響。

3充水因素分析

3.1自然因素對礦井的影響。

主要是流向礦井水的通道及礦井水的水源。而通道與水源又受開采煤層及開采巷道圍巖的性質及地質構造類型及規模所控制。

3.1.1礦井充水水源分析。

1號褐煤、中部、底部含水層，將是礦井充水的主要補給源。上述水源分布面積廣，靜貯量大，補給條件好，水頭壓力大，加之煤層圍巖孔隙發育，其富水性和透水性強，因而將對未來礦井開采造成困難。

3.1.2礦井涌水通道的分析。

未來礦井涌水通道主要是斷層。斷層不僅切割了中生代地層，而且切割整個新近系古近系地層。斷層屬繼承性張性斷裂，對新近系古近系各含隔水層的分布范圍及賦存深度影響較大，致使新近系、中部含水層與斷層北部新近系頂部及1號褐煤裂隙含水層相接壤，產生水力聯系。

另外，新近系1號褐煤頂底板巖層孔隙通道，亦是礦井涌水的主要通道。

3.2人為因素對礦井充水的影響。

3.2.1煤層開采。

1號煤層直接頂底板局部富水巖體地段，巖性為粉細砂巖及中粗砂巖，結構疏松，多呈砂狀，因而未來礦井生產必須注意對這些地段采取提前輸排方法，加強頂底板的防護措施，必要時要留設防水煤柱，防止冒落裂隙溝通上覆含水層及由于采掘靠近下部水壓大的強含水層突破底板，發生淹井事故。

3.2.2排水疏干。

礦井長期排水，人為造成的通道。礦井在長期疏干排水過程中，因侵蝕、掏空可能產生與煤層下部的孔隙通道疏通，增加聯通性，嚴重時亦可引起大量涌水、涌砂，造成堵巷、淹井事故。

3.2.3勘探鉆孔。

本區封閉質量不良的鉆孔也可能為導水因素，區內勘探鉆孔數量多、多數鉆孔都穿過含煤地層，連通所有含水層。由于它含水豐富，水頭壓力大，礦井掘進中如遇到封閉質量不好的鉆孔，可能起溝通煤層上下含水層，造成突然涌水。

雞東盆地新生界地層分布在穆棱河平原地帶，第四系、新近系富錦組古近系虎林組含水層較多，水力聯系密切。未來礦井充水因素較多，自然因素對礦井的影響、人為因素對礦井充水的影響也會較大。在礦產開發過程中應加強本區水文地質工作。

[1]葛亮濤，葉貴軍，高洪烈.中國煤田水文地質學[M].北京，煤炭工業出版社，2001.

[2]武強，李周堯.礦井水災防治[A].中國煤巖學[M].江蘇：中國礦業大學出版社，2002.

ClassNo.:TD163DocumentMark：A

(責任編輯：蔡雪嵐)

AnalysisofHydrogeologicalConditionsofCenozoicStrataofYonganinJidongCoalBasin

Xia Guixiang

(Prospecting Team No. 108 ,Heilongjiang Coalfield Geology, Jixi, Heilongjiang 158100，China)

The coal reserves of Neogene System is abundant in Jidong Coal Basin, but the Quaternary and Neogene strata Hydrogeological and engineering geological condition are relatively poor. The paper analyzed the regional hydrogeology and hydrogeological conditions of the basin, and further exploration and development of coal resources in the basin so as to provide hydrogeological reference data for the future development.

Jidong Coal Basin；coal reserves；hydrogeological condition

夏桂香，工程師，黑龍江省煤田地質一○八勘探隊。

1672-6758(2013)04-0155-2

TD163

A