白音華二號露天礦邊坡水文地質特征綜述

蘇俊生

摘 要：文章對白音華二號露天礦區(qū)水文地質條件、斷層的水文地質特征、地下水、大氣降水的動態(tài)特征進行了論述。

關鍵詞：二號露天礦；水文地質；綜述

白音華煤田位于內蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟西烏珠穆沁旗白音華鎮(zhèn)管轄，白音華煤田二號露天礦位于煤田西南部，西南和東北分別以白音華煤田一號露天礦和白音華煤田三號露天礦相鄰，井田為一南北長7.4km、東西寬7.2km、面積35.16km2的不規(guī)則圖形。

總體呈北東—南西向條帶狀展布，走向長60km，傾向寬平均為8.5km左右，含煤面積510km2。

煤田地勢平坦，煤層傾角一般在5～8°之間，剝離物大多為軟巖，可采煤層有1煤組、2煤組和3煤組。共計8個可采煤層，主要可采煤為2-1和3-1煤，2-1煤平均厚度16.41m，3-1煤的平均厚度14.96m，2010 年底白音華二號露天礦已形成南北寬1.5km，東西長約2km，面積3.0km2 的采坑，現開采深度已到926 水平，目前開采煤層為2-1煤和3-1煤，邊坡高度112m。

露天礦區(qū)水文地質條：

一、含水層

（一）第四系孔隙潛水含水層

巖性以細、中砂為主，局部含礫，工作幫（北幫）粉砂增多，深度及厚度變化較大，由0.05m至39.80m，一般5m左右。

由4—水1孔抽水試驗獲知（2004年白音華煤田二號露天礦勘探資料），含水層厚度2.69m，水位埋深0.79m，標高1037.979m，單位涌水量0.0279L/S·M，滲透系數0.693m/d。水質為HCO-3—Ca2+Mg型，礦化度0.509g/L，PH值為7.14，水溫5℃。

（二）白音華組裂隙承壓含水巖組

1）1煤組裂隙承壓含水巖組：該組含水層為1-1、1-2煤層及砂巖。（據2004年白音華煤田二號露天礦勘探資料）。

湖盆邊緣2-6孔處，厚度最大57.80m，平均11.57m，隱伏露頭B2-7至A5-5孔地段，厚度0.04m（B4-9孔）-3.73m（B6-8孔）。

由3-水2孔抽水試驗獲知：水頭埋深43.50m，標高1018.46m，單位涌水量0.357L/S·M，滲透系數1.683m/d，水質為HCO-3·Cl-—Na+Ca2+型，礦化度0.996g/L，PH值7.44，水溫8℃。屬于中等富水巖組。

2）2煤組裂隙承壓含水巖組：厚度最大107.38m（2-5孔），平均23.16m，北部厚度為0.03（5-6孔）-2.14m（6-6孔），隱伏露頭處0.04m（B3-5孔）至1.57m（4-12孔）。

3）3煤組裂隙承壓含水巖組：湖盆邊緣1-4孔厚度最大178.55m，平均30.27m，北部厚度0.80（4-9孔）-2.20m（6-6孔），隱伏露頭處為2.17m（6-2孔）-3.16m（4-04孔）。

臨近隱伏露頭的3-水1孔、5-水1孔進行兩次抽水試驗，水頭埋深為19.58-21.67m，標高為1022.88-1023.03m，單位涌水量為0.0773-0.147 L/S·M，滲透系數0.244-0.524 m/d。水質為Cl-·HCO-3—Na+型或Cl-·HCO-3—Na+Ca2+型，礦化度1.080-1.704g/L，PH值7.16-7.96，水溫6℃。

二、隔水層

1）1煤組含水巖組頂部隔水層。由第四系孔隙潛水層底部中更新統(tǒng)沖湖積粘性土，第三系上新統(tǒng)粘土，1煤組頂板泥巖組成。厚度最大120.85m（A3-7孔），最小1.35（A1-5孔），平均47.92m。

1煤組隱伏露頭1-6、A1-5至B2-7孔地段，湖盆邊緣煤層尖滅處2-6孔，厚度1.35-8.80m，隔水性良好。

隔水層夾上新世晚期礫砂，賦存孔隙層間水，但礫砂呈棱角狀且含泥質，富水性極差，1煤組頂板發(fā)育27.93m隔水層，隔水性良好。

2）2煤組含水巖組（或潛水層）底板至2煤組含水巖組頂板，最大厚度183.57（4-8孔）。最小3.07m（A-11孔），平均35.59m。

處于湖盆邊緣的1-4至2-6孔地段，1、2煤組含水巖組相連，隔水層缺失。但其他地段2煤組頂板發(fā)育21.74m泥巖，隔水性好。

3）3煤組含水巖組頂部隔水層。2煤組含水巖組（或潛水層）底板至3煤組含水巖組頂板，厚度最大為149.93（4-9孔），最小8.0m（A2-5孔），平均67.42m。

湖盆邊緣的1-4孔3煤含水巖組與上部含水巖組相連，隔水層缺失，其他地段發(fā)育23.55-30.70m的泥巖，隔水性良好。

三、斷層的水文地質特征

在露天礦開采地段外NE-SW向B2WK1-1 與B2WK1-2之間發(fā)育一條正斷層。B2WK1-1孔，水頭埋深43.00m，標高991.43m，B2WK1-2孔，水頭埋深18.00m，標高985.78m。兩孔間距232.77m。而水頭標高相差32.65m，再結合以前資料（白音華煤田二號露天礦勘探報告）分析，斷層周圍的塑性泥質、凝灰質膠結的砂巖為主裂隙稀少，斷層破碎帶不發(fā)育，故斷層本身不具備儲水空間和導水性能。

斷層兩盤巖層對接以隔水層與含水層為主，不利于含水層之間的相互聯(lián)系，加之斷層以壓扭性為主，傾角大，落差小，破碎帶不發(fā)育，可視為阻水斷層。

四、露天礦區(qū)地下水、大氣降水的動態(tài)特征

本區(qū)屬于溫帶干旱半干旱氣候，大氣降水集中在6、7、8三個月，占全部降水量的68%。年最大降水量564.5mm（1998年），最小189.0mm（1988年），10月至次年4月為結凍期，最大凍土深3.27m。

潛水位每年4-5月及7-9月回升，與冰霧融化雨季期一致，相關密切，是造成滑坡的主要因素之一，基巖含水巖組隨著埋深增加，水頭標高愈來愈低，水量也會愈來愈少。

從動態(tài)特征及降水期、冰霧融化期、氣象資料分析，初步將露天區(qū)的含水層（巖組）分為兩個動態(tài)類型：第四系孔隙潛水為降水入滲徑流補給——徑流蒸發(fā)排泄型；1、2、3煤組承壓含水巖組為徑流補給——徑流排泄型。