河南省郟縣安良—禹州市鴻暢煤礦水文地質(zhì)狀況分析

[摘要]為滿足河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，合理開發(fā)利用禹州市煤炭資源，廣州源衡環(huán)保投資有限公司在河南省郟縣安良—禹州市鴻暢煤炭勘查區(qū)進(jìn)行煤炭資源勘查。廣州源衡環(huán)保投資有限公司委托安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局325地質(zhì)隊(duì)對該礦區(qū)進(jìn)行詳查地質(zhì)工作。基本查明了勘查區(qū)水文地質(zhì)狀況，為勘查區(qū)后期礦產(chǎn)開發(fā)提供可靠的水文地質(zhì)資料。

[關(guān)鍵詞]河南省禹州市鴻暢煤礦礦區(qū)地質(zhì)及地層構(gòu)造區(qū)域水文地質(zhì)情況

1.礦區(qū)位置、交通

勘查區(qū)位于禹州市西南部鴻暢鎮(zhèn)、郟縣北部安良鎮(zhèn)境內(nèi)，北東距禹州市城約21km，西距神后鎮(zhèn)4km，禹神公路從勘查區(qū)通過。

以禹州市城為起點(diǎn)，向南西至勘查區(qū)21km，向東至許昌市37km，向西至洛陽市160km，向北至鄭州市80km，向南至平頂山市62km。勘查區(qū)內(nèi)集鎮(zhèn)至自然村、自然村至自然村間柏油路或石子路呈網(wǎng)格狀分布，相互連接，道路暢通，交通十分便利。

2.礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造

本區(qū)位于禹州煤田的南部，華北古板塊板內(nèi)區(qū)嵩箕構(gòu)造區(qū)內(nèi)的嵩箕斷隆小區(qū)。根據(jù)華北石炭、二疊系地層劃分，其地層區(qū)劃屬華北地層區(qū)，豫西地層分區(qū)嵩箕地層小區(qū)。地層由老至新依次為古生界寒武系（∈）、奧陶系中統(tǒng)馬家溝組（O2m）、晚古生界石炭系（C）、二疊系（P）、中生界三疊系（T）、新生界新近系（N）、第四系（Q）。

3.礦區(qū)地層構(gòu)造

3.1地層

3.1.1上寒武統(tǒng)長山組（∈3ch）

長山組（∈3ch）：淺灰色厚層白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖，厚52m。與下伏寒武系固山組地層整合接觸。

3.1.2石炭系（C）

包括上石炭統(tǒng)太原組（C2t）和本溪組（C2b）。

a.上石炭統(tǒng)本溪組（C2b）

為鋁質(zhì)泥巖、鋁質(zhì)巖，含大量黃鐵礦結(jié)核及散晶，下部呈紫紅色，含赤鐵礦，俗稱“風(fēng)化殼”。本組厚10m左右，與下伏寒武系鳳山組地層呈不整合接觸。

b.上石炭統(tǒng)太原組（C2t）

為石灰?guī)r、泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖和薄煤層組成。與下伏本溪組地層整合接觸，為一套海陸交互相沉積。

3.1.3二疊系（P）

a.下二疊統(tǒng)（P1）包括山西組（P1s）和下石盒子組（P1x）。

①山西組（P1s）：主要由砂巖、泥巖和煤層組成層，二1煤層為全區(qū)主要可采煤層，該層厚64.30～95.05m，與下伏太原組地層整合接觸。

②下石盒子組（P1x）：巖性主要由中粒長石石英砂巖和綠灰～深灰色含紫斑砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，本組厚度275.6～337.24m。與下伏山西組地層整合接觸。

b.上二疊統(tǒng)（P2）包括上石盒子組（P2s）及石千峰組（P2sh）。

①上石盒子組（P2s）：巖性主要由砂質(zhì)泥巖、泥巖，細(xì)～中粒砂巖組成，本組厚度239.69～315.28m，平均269.28m，與下伏下石盒子組地層整合接觸。

②石千峰組（P2sh）：按巖性及沉積旋回自下而上劃分為四段，其一段為平頂山巖性為灰白色中～巨粒長石石英砂巖，厚層～巨厚層狀，局部夾礫狀砂巖，下部夾薄層細(xì)砂巖和砂質(zhì)泥巖。本組厚度292.49～348.42m，平均317.71m，與下伏上石盒子組地層整合接觸。

3.1.4三疊系（T）

區(qū)內(nèi)僅保存下三疊統(tǒng)劉家溝組和尚溝組地層。

劉家溝組（T11）：根據(jù)巖性特征可分為兩段（903孔揭露厚度295.96m）。下段以紅-紫紅色中厚層狀細(xì)-中粒砂巖為主，主要由石英長石組成，厚180m；上段以紫紅色、暗紫色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾粉砂巖及細(xì)～中粒砂巖，厚度為170m左右。與下伏石千峰組地層整合接觸。

3.1.5第四系（Q）

為褐黃色砂質(zhì)黏質(zhì)粉土、粉土黏土。

3.2構(gòu)造

礦區(qū)位于禹州煤田景家洼向斜北東翼南東段。整體為一單斜構(gòu)造，地層傾斜平緩，地層傾角8°～18°，走向東西，傾向南。斷裂構(gòu)造反應(yīng)明顯。

4.礦區(qū)區(qū)域水文地質(zhì)

4.1第四系松散孔隙潛水區(qū)

4.1.1第四系砂礫，卵石潛水含水層：巖性為礫石層、砂礫石層及中粗砂層等，厚度自西北向東南漸變厚，厚0～30m左右。單位涌水量0.167～0.95L/s·m。富水程度中等，水質(zhì)良好。

4.1.2第四系亞粘土夾姜石、礫石含水層：巖性主要為含礫石、碎石的亞粘土、亞砂土等。厚0～31.5m，一般富水性弱，水位隨季節(jié)變化較大，水質(zhì)類型復(fù)雜。

4.2基巖裂隙承壓水

4.2.1砂巖裂隙承壓水合水巖組，巖性為粗～中、細(xì)粒砂巖，含礫砂巖等。單位涌水量0.01～2L/s·m，富水性中等～強(qiáng)，水質(zhì)類型以HCO3--Ca2+水為主。

4.2.2灰?guī)r夾砂、泥巖裂隙承壓水含水巖組，單位涌水量<0.01L/s·m富水性弱，水質(zhì)類型HCO3

--Na+及HCO3

--Ca2+-Na+。

4.2.3白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r溶蝕裂隙，承壓水含水巖組：巖性為白云質(zhì)灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r等，自上而下為寒武系鳳山組、長山組、崮山組、張夏組。最大厚度284.06m，巖溶裂隙較發(fā)育，單位涌水量0.0166～1.86L/s·m。富水性中等～強(qiáng)，水質(zhì)類型HCO3--Ca2+-Mg2+。

5.礦區(qū)水文地質(zhì)5.1地形和地表水

勘查區(qū)屬丘陵地區(qū)，地勢總體北高、南低，地面標(biāo)高在+124m～+214m之間，相對高差約90m，地勢坡度5°～30°。有北汝河和潁河從勘查區(qū)附近通過，根據(jù)當(dāng)?shù)厮挠^測資料統(tǒng)計，多年平均流量31.08m3/s，日最大流量3040m3/s（1957年7月10日），最小斷流。

5.2礦區(qū)含、隔水層（（段））5.2.1松散巖類含、隔水層區(qū)域內(nèi)新生界松散層的厚度變化較大，一般在0～150m間，巖性為粉土、粘土、粉質(zhì)粘土為主。

松散層上部砂層富水性中等，中下更新統(tǒng)弱富水性。

5.2.2二疊系上統(tǒng)石千峰組-下三疊系劉家溝組砂巖裂隙含水層

主要為粉砂巖、中砂巖、粗砂巖。該含水巖層含砂巖17～29層，累計層厚605m。總體上該層為弱富水性。

5.2.3七2-八煤二疊系上統(tǒng)上石盒子組隔水層

主要為泥巖、細(xì)砂巖及粉砂巖泥巖互層。泥巖單層厚4～13m。巖性致密，隔水性能良好。

5.2.4七2煤頂板砂巖裂隙含水層

主要為粉砂巖、泥巖。層厚22.7～48.75m，平均厚度36.74m。該含水巖層含砂巖4～10層，砂巖厚度1.85～24.99m，富水性弱。

5.2.5六2-七2煤二疊系下統(tǒng)下石盒子組頂段～上石盒子組底段隔水層

主要為泥巖。泥巖單層厚5.00～50.00m。隔水性能良好。

5.2.6六2煤頂板砂巖裂隙含水層

主要為粉砂巖、泥巖。層厚27.9～60.35m，平均厚度49.29m。該含水巖層含砂巖3～13層，砂巖厚度4.11～44.45m，平均厚度19.13m。鉆孔揭露該含水巖層時，局部沖洗液有明顯消耗。富水性弱。

5.2.7五2～六2煤二疊系下統(tǒng)下石盒子組中段隔水層

主要為泥巖，層厚25.00～40.00m，泥巖單層厚3.00～12.00m。砂巖中裂隙微發(fā)育，一般情況下隔水性能良好。

5.2.8五2煤頂板砂巖裂隙含水層

主要為粉砂巖、泥巖。層厚20.85～56.15m，平均厚度33.97m。該含水巖層含砂巖2～13層，砂巖厚度9.30～42.80m，平均厚度17.47m。鉆孔揭露該含水巖層局部沖洗液有明顯消耗，富水性弱。

5.2.9四2～五1煤二疊系下統(tǒng)下石盒子組下段隔水層

主要為泥巖，層厚10.00～30.00m，泥巖單層厚5.00～20.00m。巖性致密，一般情況下隔水性能良好。

5.2.10四2煤頂?shù)住搴畬?/p>

主要為粉砂巖、細(xì)粒砂巖、泥巖。層厚22.60～92.65m，平均厚度45.54m。該含水巖層含砂巖2～12層，砂巖厚度1.59～47.49m，平均厚度16.21m。局部裂隙發(fā)育，為弱富水性。

5.2.11二1～四2煤二疊系下統(tǒng)下石盒子組底段～山西組頂段隔水層

主要為泥巖、細(xì)砂巖，層厚45.00～80.00m，泥巖單層厚5.00～13.00m。一般情況下隔水性能良好。

5.2.12二1煤層頂板直接充水含水層

從煤層頂界至砂鍋窯砂巖（Ss），厚28.40～57.50m，平均厚度41.64m。含水層巖性為細(xì)、中、粗粒砂巖組成。砂層厚約20.35～49.55m。根據(jù)礦區(qū)zk503孔抽水資料，單位涌水量（q）：0.0141L/s·m，滲透系數(shù)（k）：0.0895m/d，富水性弱。

5.2.13二1煤層底板間接充水含水層（太灰）

本礦區(qū)大部分鉆孔均見灰?guī)r，單層厚度0.30～1.98m。根據(jù)Zk503抽水資料，單位涌水量（q）：0.0073L/s·m，滲透系數(shù)（k）：0.0995m/d。本含水巖組富水性弱。

5.2.14寒武系巖溶水

根據(jù)本勘查區(qū)北部鄰區(qū)鉆孔揭露并結(jié)合區(qū)域地層資料，寒武系上統(tǒng)長山組巖性為淺灰色厚層白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖，富水性中-強(qiáng)，本次鉆孔未揭露該層。

6.結(jié)論

本礦區(qū)煤層頂?shù)装迳皫r裂隙含水層是礦井直接充水含水層，主要由松散層孔隙水和太原組巖溶裂隙水通過垂直滲透以層間徑流的方式補(bǔ)給，補(bǔ)給條件差，水平徑流微弱。松散層孔隙水接受大氣降水垂向補(bǔ)給為主，水平徑流補(bǔ)給次之，排泄方式為垂直蒸發(fā)、人工抽取和河流排泄。本礦床的水文地質(zhì)類型屬水文地質(zhì)條件中等的砂巖裂隙和巖溶裂隙充水礦床。

[參考文獻(xiàn)]

[1]《河南省郟縣安良—禹州市鴻暢勘查區(qū)煤炭普查報告》安徽325地質(zhì)隊(duì)2009.1.

[2]《河南省郟縣安良—禹州市鴻暢勘查區(qū)煤炭詳查報告》安徽325地質(zhì)隊(duì)2014.6.