復合含水層影響下水源判別技術

張寶鋒

(陜西彬長胡家河礦業有限公司，陜西 咸陽 713600)

1 礦井水文地質概況

胡家河井田位于鄂爾多斯盆地南部，以承壓基巖裂隙、孔隙水為主，主要為4個含水層，詳述如下：

(1)第四系(Q4)潛水含水層：主要為砂及含泥沙的砂礫卵石層，平均厚度11.70m。接受大氣降水補給，水位埋深0.5～5.0m。

(3)直羅組(J2z)承壓含水層：巖性以砂巖為主，據抽水試驗成果：q=0.00005～0.00261/s·m，K=0.00035～0.01646m/d，富水性微弱。

(4)延安組(J2y)含煤地層承壓含水巖組：其中4#煤層及以上的中粗粒砂巖和砂礫巖含水層對煤層開采有影響，總厚度為40～80m左右。據抽水試驗成果，含水層q=0.000046～0.000741/s·m，K=0.00038～0.00127m/d，富水性微弱。

2 樣品采集及指標檢測

3 主要含水層水化學特征研究

3.1 地下水化學測試結果

Piper三線圖旨在利用圖示揭露水化學離子的分布特征，通過圖示能夠直接反映出樣本水的一般化學特征及其類型(見圖1)。

圖1 胡家河井田首采區各水源水質Piper疊加圖

Schoeller圖用于說明處于不同地點的水樣的水化學變化，橫坐標表示水樣中主要的陰、陽離子組分，縱坐標為對應離子摩爾濃度的對數，每個水樣依其組分和濃度連成一條曲線，可看到該水樣離子含量的變化情況，多個水樣可繪制多條曲線。見圖2。

圖2 胡家河井田首采區各水源水質Scholler疊加圖

3.2 各水源水質特征

通過各水源水質測試結果進行分析，得出特征概述如下：

(1)地表河流及水庫等地表水體，礦化度為235～1234mg/L，平均747.88mg/L，總硬度147.89～454.59mg/L，平均209.53mg/L，pH值平均8.22，地表河水水化學類型為HCO3·SO4- Na型，地表水庫水化學類型為SO4Cl-Na型。松散層地下水礦化度437～1350mg/L，平均777.00mg/L，總硬度平均266.89mg/L，pH值平均8.32，水化學類型為HCO3SO4-Na、HCO3-NaMg型。研究區內各區段松散含水層水質類型變化較大。

3.3 首采面頂板涌水水質特征和演化規律分析結果

4 結語

通過分析研究礦井首采區各水源水化學特征和演化規律得出以下結論：

(1)通過含水層地下水位實時監測、含水層水文地質條件、涌水量大小等綜合因素研究認為，工作面涌水以洛河組地下水為主，洛河組地下水通過覆巖導水裂縫帶進入礦井過程中，溶濾了侏羅系地層在以往沉積過程中的易溶礦物，導致工作面涌水水質異常，如Cl-的升高。(2)復合含水層水化學特征及演化規律差異明顯，為之后礦井充水水源提供了判識基礎。(3)通過水質對比分析，表明初期工作面水源主要為侏羅系水，后期為洛河組水。