邱集煤矿勘查区水文地质条件分析

邱集煤矿勘查区水文地质条件分析

作者：张良义

来源：《城市建设理论研究》2013年第12期

摘要：研究了邱集煤矿勘探区的水文地质条件，对各含水层覆隔水层的水文地质特征进行了详细论证，通过施工钻孔水文水质情况，查明了勘察区边界的隔水、导水情况。

关键词：水文地质条件；邱集煤矿

中图分类号： [P345] 文献标识码： A 文章编号：

1.研究区地理及地质概况

邱集煤矿位于山东省西北部，其东部及中部属德州地区齐河县，西部属聊城地区东阿县，为全隐蔽的华北型石炭系、二叠系煤田。煤系以中、下奥陶统地层为基底，沉积了中石炭世本溪组，其上覆盖新近系和第四系=井田为走向近东西，倾向北，被断层切割的单斜构造，倾角一般j。-8。，次一级褶曲不甚发育。东北部有岩浆岩侵入构造复杂程鏖中等。

2.井田水文边界条件分析

井田东部边界为F8所层，是一东升西降的正断层，据精补勘探资料，落差20-50 m．造成井田外徐灰、奥灰与井田内四、五灰对口相接。从地质构造角度分析，存在井田外徐灰、奥灰含水层对口补给井田内四、五灰含水层的可能性。井田北部边界为F11断层，该断层落差110 m，位于井田深部，南升北降，使井田内四、五灰含水层与井田外煤系地层对接，可按阻水边界考虑。井田西界F3断层等断层组阶梯式向西断下，经ws5、wx3证实，为水边界；井田南部边界以F2断层和13煤层露头为界，为补给边界。F2断层落差25-160 m．井田内下降，井田外上升，可看作补给边界。井田上部为上第三系和第四系地层。上第三系中部一套200余m 的地层基本为粘土．构成上部隔水边界．从而使第四系含水层与下伏各含水层不存在水力联系。但上第三系局部底砾岩与下伏各灰岩含水层的露头存在一定的水力联系。井田底部为奥陶系灰岩含水层，厚度大，据勘探资料，其补给范围达320 km-以上，因此具有一定的动储量和静储量。该含水层应是井田内各灰岩含水层的补给源，是下部补给边界。

3主要含水层及其水文特征

邱集煤矿为全隐蔽煤田，石炭系地层被新生界地层覆盖，开采煤层时间接、直接充水含水层有底砾岩，风氧化带，太原组一灰，二灰、三灰、四、五灰，本溪组徐灰，奥陶系灰岩。

3.1底砾岩含水层及其水文地质特征

在水文地质图(l: 10 000)所示范围内，砾岩层平均厚5. 30 m，砾石成分以石灰岩为主，形成钙质胶结或钙质粘土胶结的底砾岩层，坚硬而具小溶洞，水位高出地面2. 96 m．有7个钻

孔发现此层漏水（根据现有资料统计，底砾岩主要分布在矿井北部和西部），单位涌水量

0.002-0.877 L/s．m)，富水性弱至中等，是间接充水含水层。但在此范围以外．上第三系底部

沉积的砾石层，砾石间一般充填了可塑性粘土，不含水，钻孔穿过也不漏水。第三系底砾岩在井田内分布极不稳定，测井也进一步证实了这一点，说明底砾岩呈透镜状分布。抽水试验单位涌水量0.007 1 L/(s．m)．富水性弱，对7煤开采基本无影响。

3.2风氧化带含水层及其水文地质特征

厚约17.00m，岩性主要为泥岩、粉砂岩及中砂岩等，风化较严重。局部风化裂隙被方解

石充填，抽水时单位涌水最0. 032 7 L／(s．m)．富水性弱，是间接充水含水层，对7煤开采

基本无影响。

3.3 一灰含水层及其水文地质特征

平均厚度为2. 00 m．浅灰色，顶部含泥质．中下部质较纯，岩芯见小裂隙小溶洞。初始

水位高出地面3.5 m，q-0. 064 5～0.306 9 L／(s．m)，富水性弱到中等。下距7煤层12.38-26.1 9 m．平均19. 58 m。矿井目前开采7煤，一灰含水层均已揭露，-395 m水平以上基本疏干，

对7煤开采基本无影响。

3.4二灰含水层及其水文地质特征

平均厚度为2. 06 m.灰至深灰色，上部含泥质，下部致密、坚硬，质较纯，初始水位高出地面3. 72m，为裂隙承压含水层.q=0.000 4 L(s. m)，富水性弱。上距7煤层14.00-37. 74 m.平均28. 25m。矿井目前开采7煤，二灰含水层均已揭露.-395m水平以上基本疏干．对7煤开采基

本无影响。

3.5三灰含水层及其水文地质特征

平均厚度为1. 62 m，深灰色一致密、坚硬，岩芯见小裂隙和小溶洞，初始水位高出地面0.

48 m.属于裂隙承压含水层.q=o．000 4 L/(s．m).富水性弱。为10煤层底板，一般距10煤层间

距0.5～1.0 m。开采l0煤时以边揭露边疏放为主。

3.6四、五灰含水层及其水文地质特征

四灰厚1. 53-10.55m，五灰厚1.02-0. 05m，四、五灰平均间距1. 37 m.所以视为一个含水层。岩性为灰～深灰色石灰岩．中间夹薄层泥灰岩和钙质粉砂岩，含岩溶裂隙水，,富水性中等。据井下钻孔揭露，单孔最大涌水量为300 m3／h．富水性较强，是采11煤层.13煤层的直接充水层。上距10煤层最小间距为28. 90 m。平均间距38. 12 m。四、五灰原始水位高出地面4.12 m.因其隔水层较薄，有底鼓突水的危险．所以开采10煤时，必须对四、五灰进行疏降。

本次施工了ws4、wx2、ws5、wx3，见到了四、五灰。wx2、ws5、wx3号孔由于矿井疏放四、五灰水，水位分别已降至138.40 m、93. 08 m、138.00 m，没有进行抽水试验。对F8断层以东的ws4一孔进行了抽水试验.q=0.355 6 L/(s．m)，水位在地面下19. 24 m,这说明F8断层有一定的隔水能力。

3.7奥灰含水层及其水文地质特征

厚700 m，主要由石灰岩、白云质岩、泥岩组成。上距徐灰8m左右,为岩溶裂隙承压水，富水性弱到强,但极不均一。初始水位高出地面4. 68 m，现在由干矿井疏放四、五灰．奥灰补给徐灰，徐灰补给四、五灰．造成奥灰水位下降．矿区水位已降至高出地面1. 60 m。本次施工孔只有wo4见到了奥灰，揭露厚度96. 13 m。岩性主要由浅灰色石灰岩组成。含泥质成分较多，岩芯完整且致密。裂隙极不发育。在疏放四、五灰水的情况下进行的抽水试验，验证了奥灰的富水性的极不均一。

4结论

从以上资料分析，井田东部为隔水边界，F8断层是相对隔水的。井田西部断层应为导水断层，原精查报告认为该边界为隔水边界，而断层西部的ws5、wx3两钻孔放水时四、五灰、徐灰水位一直下降，停止放水后．水位又缓慢回升到原水位，证实井田西部断层为导水断层。另外，从放水试验及本次矿上疏放四、五灰水至一定程度后发生突水，都说明补给区可能在西南部。昕以下一步施工时应布置在石庙杨村以西．西郑村以北，邑镇以东范围内。同时还应该增加地面观测孔的数量．增加徐灰及奥灰观测孔．形成全面的地面观测网，对各含水层的水位进行全面监测，从而更好地指导矿井生产。