水化学资料在煤矿突水水源判别中的应用

２）下石盒子砂 岩含水层 、 煤顶板砂 岩含水
层 ，一般 以 ＨＣ Ｏ ， 一 Ｎ ａ 、Ｈ Ｃ Ｏ ， 一 Ｎ ａ ・ Ｃ ａ 水为 主 ，固溶
物 Ｍ＝３ ０ ０～９ ０ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ ，ｐ Ｈ值 ８ ． ０ —９ ． ０ ；
收稿 日期 ：２ ０ １ ３ － ０ １ — １ ５ ；
二 叠 系煤 层 。随着 下 组 煤 的开 采及 采 深 的不
矿 区大小 煤矿 曾发 生几 十次奥 灰水 突水 淹井事 故 。 石炭 系薄层灰岩含水层 中大青灰 岩 、本溪 灰岩 ，厚 度 一般 ４—８ ｍ，总 体含 水性 一 般 ，仅 在局 部 地段 与奥灰 连通时水量较 大 。 煤顶 板砂岩含 水层 ，补 给条件一 般 ，但在局部 构造和裂 隙发育地 段含水性
Ａｐｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｗ ａ ｔ ｅ ｒ Ｃｈｅ ｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ Ｄａ ｔ ａ ｔ ｏ Ａｓ ｈ Ｗ ａ ｔ ｅ ｒ Ｓ ｏ ｕｒ ｃ ｅ
Ｄｉ ｓ ｃ ｒ ｉ ｍｉ ｎａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ Ｍｉ ｎｅ
Ｃ ＨＥＮ Ｊ ｕ ｎ — ｈ ｕ ａ ｎ
第２ 期
２ ０ １ ３年 ４月
河 北 煤 炭 wenku.baidu.com
Ｈｅ ｂ ｅ ｉ Ｍｅ ｉ ｔ ａ ｎ Ｈ ｅ ｂ ｅ ｉ Ｃ ｏ ａ ｌ
Ｎｏ ． ２
Ａｐ ｒ ． ２０１ ３
水化学资料在煤矿突水水源判别中的应用
陈 俊 环
（ 河北 省煤 田地质局研究所 ， 河北 邢台 ０ ５ ４ ０ ０ ０ ）
责任编辑 ：聂 明勋
作者 简介 ：陈俊环 （ １ ９ ５ ５ 一 ） ，女 ， 河北广宗人 ，高级工程师 ，现在河北省煤 田地质局研究所从事煤 田地质局检测技术工作 。
２ ０ １ ３ 年第２ 期
河
北
煤
炭
３） 薄层 灰 岩 的含水 层 ，以 Ｈ Ｃ Ｏ 一Ｃ ａ 、ＨＣ Ｏ
（ Ｓ Ｏ ） 一Ｃ ａ ・ Ｎ ａ 水 为 主 ，固溶 物 Ｍ ＝５ ０ ０～ ２ ５ ０ ０
水 工作 具有 十分重要 的意义 。
此外 ，前些 年矿 区浅部小 窑开采遗 留的老空 区
１ 主要含水层及水 化学特征分析
１ ． １ 主要含水 层
积水 ，因为资料不准 确 ，也成 为威胁矿井 生产安全
的一个 突水 隐患 。
１ ． ２ 主要含水层水化 学特征 由于不 同含水层岩性 、地 下水径流速 度 、地下
较好 。
断加 大 ，底 部奥 陶系灰 岩水 （ 简称奥 灰水 ）以及局 部老空 区积水 的威胁越来 越 大 。根据 井下 突水点水
化学 特 征分 析 ，配合 水位 观测 、示 踪试 验 、物 探 、 钻探等 工作 ，对 突水水 源进行 快速 判别 ，为煤矿 开 展下一 步工作 提供有力 技术 支撑 ，对 做好煤 矿 防治
邢 台矿 区包 括 东 庞 、邢 东 、邢 台 、葛 泉 、章 村 、显德 汪等几个 矿井 。地层 由老 到新依次 为奥 陶 系 、石炭 系 、二 叠系 、三 叠 系 、第 三 系和 第 四系 。
主采 煤 层包 括 二 叠 系 山西组 ２ ＃ 煤 、石炭 系太 原组 ９ 煤 ，局部 石 炭 系太 原 组 ５ 煤 。其 中 ， 煤 属 于 下 组 煤 ，煤 层 底 板距 下 伏 奥 陶系 灰 岩顶 面 ３ ０～ ４ ０
２ ． ３ 水化学 分析 的局 限性 问题 水 化学指标 用于含水 层划分 ，有其 有效性 ，但
ｍｇ ／ Ｌ ，ｐ Ｈ值 ７ ． ３—７ ． ８ ；
４） 奥 陶系 灰 岩 含 水 层 ，一 般 以 Ｈ Ｃ ０ ３ 一Ｃ ａ ・ Ｍ ｇ 、Ｈ Ｃ Ｏ ３ ・ Ｓ Ｏ 一Ｃ ａ ・ Ｍ ｇ 水 为主 ，固溶 物 Ｍ＝３ ５ ０
水流经环 境条件不 同 ，围岩淋滤 、溶解作 用也不相
同 ，造就 了不 同含水层水 化学特征 的差 异性 。
总体来看 ，邢 台矿 区含水层 水化学特 征可分 为
以下 ５ 类：
１ ）第 四 系底部 砾 石 含水 层 ，以 Ｈ Ｃ Ｏ ， 一Ｃ ａ ・ Ｍｇ 水为 主 ，固溶 物 Ｍ＝ ３ ３ ６ ５ ３ １ ｍ ｇ ／ Ｌ ，ｐ Ｈ值 ７ ． ０
（Ｈｅ ｂ ｅ ｉ Ｃ ｏ ａ ｔ ｉ ｆ ｄＪ Ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｂ ｕ ｒ ｅ ａ ｕ ， Ｘｉ ｎ ｇ ｔ ａ ｉ ０ ５ ４ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ）
邢 台矿 区 属 于典 型 的 华 北 型煤 田，主 采 石 炭
— —
生产威 胁最大 ，属 于区域强 含水层 。历史 上 ，邢 台
５ ５ ０ ｍｇ ／ Ｌ ，ｐ Ｈ值 ７ ． ４—７ ． ９ ；
同时也存在 一定 的不 确定性 。这种 情况一 般在 老空 水 、陷落柱水 以及 多种水源 混合 出水时表 现 的比较
明显 。
老空水根 据其形成 时间 、补 给条件 、封存 环境
５） 老 空 水 ， 一 般 以 Ｓ Ｏ ４ 一Ｎ ａ・ Ｃ ａ 、Ｓ Ｏ ・ ＨＣ Ｏ ３ 一 Ｎ ａ － Ｃ ａ水 为 主 ，固溶 物 Ｍ ＞１ ０ ０ ０ ｍｇ ／ Ｌ ，ｐ Ｈ
摘 要 ：文章介绍了邢台矿 区主要含水层的水质特征 ，并对水化学分析资料在含水层突水水 源判别应用 中的常见 问题进行 了探讨。 关键词 ：含水层 ；突水水源；水化学；判别
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｄ ７ ４ １ 文献标 识 码 ：Ｂ 文章 编号 ：１ ０ ０ ７ — １ ０ ８ ３（ ２ ０ １ ３） ０ ２ — ０ ０ ５ ３ — ０ ２
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ｍ。矿 区主要 含 水层 自上 而下分 别 为第 四系底 部砾
石 含水层 、下石盒 子砂 岩含水层 、２ ＃ 煤 顶板 砂岩含
７． ８；
水 层 、石 炭系薄层 灰岩含 水层 、奥灰含 水层 等几个 主要 含 水层 。其 中 ，奥 灰 含水 层 厚 度 超过 ５ ０ ０ ｍ， 溶 洞裂 隙发育 、补 给充 沛 、空 间连通性 好 ，对 煤矿