朱集東礦北部明龍山斷層含導水性研究

夏磊　劉啟蒙　謝志鋼

摘 要：朱集東礦北部的明龍山斷層是落差超過1000m的大型斷層，并且切割了多個含水層，水文地質條件較為復雜。在分析井田水文地質條件的基礎上，依據斷層帶的巖性特征、斷層帶簡易水文觀測成果，以及斷層上盤寒灰、太灰孔抽水試驗結果，得出明龍山斷層含水性和導水性均較差的結論，為煤礦安全生產和防治水工作提供依據。

關鍵詞：朱集東礦；明龍山斷層；水文地質條件；含、導水性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.15.087

1 緒論

朱集東井田范圍：北起F201及明龍山斷層，南至潘四井田邊界，與潘四東礦相鄰[1-2]；東起13-1煤層-1000m水平地面投影線，西至地震27勘探線與朱集西礦相鄰，東西長約12.5km，南北寬約3.5km，開采深度由-350m至-1200m。

2 井田水文地質條件

朱集東井田處于黃淮平原的南部，煤系地層全部被古近系、新近系、第四系松散層所覆蓋，為全隱伏煤田[3-4]。區內地層系鉆探揭露及利用鄰區資料，其地層自老至新有寒武系、二疊系、三疊系、古近系、新近系、第四系。

2.1 主要含水層

井田含水層主要由新生界松散砂層孔隙含水層、二疊系砂巖裂隙含水層和石炭系太原組石灰巖巖溶裂隙含水層組成。

（1）新生界松散層含水層。井田區內新生界松散層兩極厚為87.25m至394.30m，平均厚度為295.92m，其中下段通過勘探孔的抽水試驗結果：單位涌水量3.589～3.071 L/s·m，滲透系數11.437～9.105 m/d，導水系數648.75～598.38 m2/d，儲水系數（6.6～3.8）×10-4，越流系數（4.33～5.54）×10-4，表明本組水量充沛，并存在上部含水層越流補給。

（2）二疊系砂巖裂隙含水層。煤系砂巖含水層巖性以中、細砂巖為主，局部為粗砂巖和石英砂巖，分布于煤層、粉砂巖和泥巖之間，該含水層的厚度范圍為41.1 m至155.44 m，根據勘探孔泥漿的消耗量：基巖風化帶泥漿消耗量一般為0～0.16 m3/h，大者為0.80～2.40 m3/h；13-1煤層頂底板砂巖泥漿消耗量一般為0～0.16 m3/h；11-2煤層頂底板砂巖泥漿消耗量一般為0～0.16 m3/h，大者達1.60 m3/h；8～4-1煤層頂底板砂巖泥漿消耗量一般為0～0.16 m3/h。可以看出二疊系含水層的基巖風化帶的含導水性較下部要強。

（3）太原組灰巖巖溶裂隙含水層。太原組上部1～4層灰巖為開采3煤時底板進水直接充水含水層。3、4層灰巖較厚，一般巖溶裂隙較發育，而1、2層灰巖厚度較小，巖溶裂隙不發育，裂隙多為方解石充填。

2.2 主要隔水層

（1）新生界松散層隔水層。主要是由以灰黃色砂質粘土或粘土為主，粘土質純、致密，可塑性較強，具有膨脹性，厚度較大，分布較為穩定，具有良好的隔水性。

（2）二疊系主要隔水層。各個隔水層夾雜于各可采煤層頂底板含水砂巖層中，對各含水砂巖層的水力聯系起到了阻隔作用。

3 明龍山斷層含導水性分析

3.1 斷層帶巖性特征分析

為探查明龍山斷層含導水性，施工有4個鉆孔，其中水4上孔和水6孔揭穿了明龍山斷層，水8孔于孔1050 m起進入明龍山斷層帶，水9孔位于斷層上盤。

根據探查工程鉆孔所揭露的斷層帶巖性來看，明龍山斷層破碎帶主要由泥巖、粉砂巖和細砂巖組成，少量含炭質，斷層的破碎帶裂隙較為發育，但是裂隙基本為泥質填充和膠結，因此可以基本判明龍山斷層破碎帶在勘察范圍內，富水性極弱，基本不導水。

3.2 斷層帶水文地質試驗成果分析

為了探明和研究明龍山斷層的含、導水性，對斷層帶進行了簡易水文觀測，對斷層上盤灰巖進行了抽水實驗。

3.2.1 斷層帶簡易水文觀測

本次探查工程鉆孔所揭露的斷層帶均為二疊系巖性，主要以破碎泥巖、糜棱狀泥巖為主。水4上孔、水6孔、水8孔和水9孔的泥漿消耗量見表1。

從表1中可以看出，斷層帶泥漿消耗量屬于正常值，沒有出現異常漏失現象，結合鉆探揭露斷層帶時的巖性分析，說明斷層帶富水性弱；不同深處泥漿消耗量變化不大，數值較為相近，說明斷層帶斷層的上下盤沒有明顯的水力聯系。

4 結論

（1）明龍山斷層屬逆推斷層，走向NWW～NW，傾向NNE～

NE，傾角60～70°，斷距4線大于1000m，9線斷距大于400m，探查區內延展長度5600m。

（2）本次鉆孔揭露的明龍山斷層帶的巖性均為二疊系地層，以破碎泥巖、糜棱狀泥巖為主；少量的砂巖、砂質泥巖，破碎巖塊為泥質充填、膠結，膠結程度較好，說明斷層帶含、導水性均較差。

（3）從沖洗液消耗，抽水試驗和斷層帶充填物及斷層帶巖性分析，斷層不含水、不導水。根據簡易水文觀測、斷層帶巖性及抽水試驗分析認為：明龍山斷層上、下盤之間無水力聯系。

參考文獻

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[3]蘇明金，李源，賈少平.潘北礦F1斷層組性質與含、導水性分析[J].煤礦開采，2012，17（05）：23-25.

[4]王平，胡桂娟，李大勇.F19斷層含水導水性研究[J].煤礦開采， 2004，9（03）：14-16.

作者簡介：夏磊（1995-），男，安徽合肥人，碩士研究生，研究方向：地下水災害與防治。