馬 嬌 李貴娟 楊 磊/陜西省煤田地質局一八六隊
崔木煤礦22盤區水文地質特征分析
馬 嬌 李貴娟 楊 磊/陜西省煤田地質局一八六隊
通過對崔木煤礦22盤區水文地質特征的掌握,以便能更好地指導采礦工作,為煤礦預防和防治有可能發生的水害問題提供可靠的理論依據。
22盤區;地下水;煤礦
22盤區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條件,與地層、構造等地質因素,有利于地表逕流形成,而不利于地下水的補給,因此本文通過對22盤區水文地質特征分析,為煤礦預防和防治有可能發生的水害問題提供可靠的理論依據。
崔木煤礦地表水主要有合陽溝、任家溝及常家河。合陽溝屬普化河上游支流,據詳查測流: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)。勘探中水文地質測繪期間河流干枯,說明地表水動態不穩定。
22盤區地表水主要為季節性河流,冬季斷流。
2.1 含水層
①第四系全新統沖-洪積砂礫石孔隙含水層(Q4),屬富水性弱的含水層,水質為HCO3-Ca?Ma型,礦化度小于1g/l;②第四系中-上更新統黃土及礫石孔隙-裂隙含水層(Q2+3),水質為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,水質類型HCO3-Ca?Mg,礦化度0.280~0.521g/l;④下白堊統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,水質類型HCO3-Mg?Ca?Na、HCO3-Mg?Na,礦化度0.528~1.055g/l;⑤下白堊統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中侏羅統延安組砂巖裂隙含水層(J2y),富水性微弱,水質為高礦化度Cl-Na型水;⑧中三疊統銅川組(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),本層段巖性穩定,隔水性強,為松散巖類與基巖含水層之間的穩定隔水層;②中侏羅統安定組泥巖隔水層(J2a),
砂巖含水微弱,泥巖及砂質泥巖隔水性能良好;③下侏羅統富縣組(J1f),泥巖隔水層,巖性多為紫雜色花斑狀含鋁土質泥巖,夾有角礫巖薄層,局部地段為褐灰色含鈣質泥巖,是一良好的隔水層。
礦區各類地下水,因所處地形地貌、含水層巖性等水文地質條件差異,其補給、逕流及排泄條件明顯有別。
3.1 松散層地下水
河谷川道區松散層潛水,主要由大氣降水和下伏基巖地下水補給,近河地段與河流地表水有互補關系,即洪水期河水補給地下水,枯水期地下水補給河水。黃土殘塬、梁、峁地區,補給方式為大氣降水的垂直滲入。塬區地形開闊平緩,黃土透水性能好,降水入滲補給量大;梁峁區地形破碎,坡降大,降水多由地表流失,滲入補給量甚微。
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。由于自然地理條件差異,地下水局部流向變化較大。塬邊部溝谷發育,含水層被切穿而形成各塬塊相對獨立的水文地質單元,地下水流向除遵循總的逕流趨勢外,尚由塬中部向周邊溝谷呈放射狀流動。總體而言,由于地形破碎,地勢高低懸殊,松散層地下水具有逕流途徑短,水循環交替強烈,礦化作用弱的特點。
除河漫灘及階地區地下水以補給地表水的方式排泄外,塬梁峁區地下水,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,系區域性白堊系承壓水盆地西南邊緣組成部分,呈現為一開啟型含水構造。地下水補給來源以區域側向逕流為主,大氣降水次之。地下水逕流方向受地質構造及地形地貌條件控制,具多向性。侵蝕基準面以上地下水,一般由地勢較高的分水嶺地帶向溝谷方向運移,以泉的形式排泄。深層地下水受區域水動力場控制,總體呈由南西而北東緩慢運移,向區外黑河、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,受埋藏條件和地質構造控制。淺循環帶以補給區與排泄區均在淺部為特征,補給區居地形較高的露頭地帶,排泄區居低凹地段,高處地段獲得降水及地表水入滲補給,向低凹處運移,低凹處則以盈溢形式向外排泄。深循環帶地下水則通過裂隙向深部運移,隨埋深加大而逕流趨于滯緩。
通過上述分析可知,22盤區含水層裂隙不甚發育,埋藏較深,各含水層段之間因泥巖及砂質泥巖等隔水巖層普遍發育而水力聯系甚微。因而,地下水賦存及儲運條件不良。煤層下伏巖層含水微弱,可視為相對隔水層。煤層直接充水含水層為侏羅系中統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,充水方式為頂板進水。各直接充水含水層埋藏深,裂隙不甚發育,補給來源缺乏,導水性差,逕流滯緩,富水性微弱,易于疏干。綜上所述,22盤區水文地質勘探類型屬以裂隙充水為主,水文地質條件中等-復雜類型,即“二類二型-二類三型”。
[1]王永紅,沈文.中國煤礦水害預防及治理[M].北京:煤炭工業出版社,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.