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发布日期:2020-01-31  浏览次数:101
 摘 要:本文以纳林河二号矿井地质报告为依据,并对该井田各地层岩性及含(隔)水性特征、构造、地表水、地下水之间的关系进行了详尽的分析。

关键词:纳林河二号井 水文地质 充水因素分析 
纳林河二号矿井位于内蒙古东胜田纳林河勘查区的西部,井田南北长约13.8km,东西宽约12.4km,面积约139.39km2。纳林河二号矿井大地构造分区属于华北地台鄂尔多斯台向斜东胜隆起区,具体位置处于东胜隆起区的南部。岩层倾角1-3°,褶皱、断层不发育,局部有微弱波状起伏,无岩浆岩侵入,属构造简单型煤田。
一、 井田内各地层岩性及含(隔)水性特征:
1、全新统冲洪积砂砾石层孔隙潜水含水层(Q4al+pl)
含水层岩性为灰黄色、浅黄色中细砂及砂砾石层,厚度一般5-20m,主要分布在无定河、纳林河及嗅河沟的河床、河漫滩及阶地之上。地下水位埋深1-3m,单位涌水量2.5-5L/s·m。富水性强,为间接充水含水层。
2、全新统风积砂层孔隙潜水含水层(Q4eol)
含水层岩性为灰黄色、黄褐色中细砂、粉细砂,结构松散,沉积厚度一般小于30m,遍布全区。地下水位埋深0.50-3.00m,单位涌水量0.25-1.00L/s·m,富水性中等,该含水层为矿床的间接充水含水层。
3、上更新统萨拉乌苏组孔隙潜水含水层(Q3s)
岩性为黄色、灰黄色、灰绿色冲湖积粉细砂,类黄土状亚砂土,含钙质结核,结构松散,具水平层理和斜层理,全区赋存,厚度一般40-60m,最大130m。地下水位埋深一般1.00-5.00m,单位涌水量1.00-5.00L/s·m。根据钻孔抽水试验成果:含水层厚度46.43-89.45m,地下水位埋深19.15-25.65m,单位涌水量0.0478-0.1422L/s·m。含水层的富水性中等-强,该含水层为矿床的间接充水含水层。
4、白垩系下统志丹群(K1zh)孔隙潜水-承压水含水层
岩性为各种粒级的砂岩、含砾粗粒砂岩,在区内没有出露。据抽水资料:含水层厚度86.68-123.76m。地下水位埋深17.65-25.28m,单位涌水量0.00935-0.1547L/s·m,含水层的富水性弱-中等。由于没有较好的隔水层,所以与上、下部含水层均有一定的水力联系。该含水层为矿床的间接充水含水层。
5、侏罗系中统(J2)碎屑岩类承压水含水层
a、侏罗系中统直罗组(J2z)承压水含水层
岩性下部直罗组(J2z)为青灰色、浅黄色中粗粒砂岩,杂色粉砂岩及砂质泥岩,上部安定组(J2a)为紫红色、灰绿色中粗粒砂岩、砂质泥岩夹粉砂岩及细粒砂岩,分布广泛,在区内地表没有出露。据抽水成果:含水层厚度103.84-232.43m。水位埋深38.20-+13.56m,单位涌水量0.00623-0.1205L/s·m,含水层的富水性弱-中等。含水层与上部潜水含水层有一定水力联系,与下部承压水含水层的水力联系较小。该含水层为矿床的间接充水含水层。
b、侏罗系中统延安组(J2y)碎屑岩类承压水含水层
岩性主要为浅灰色、灰白色各粒级砂岩,灰色、深灰色砂质泥岩、泥岩及煤层。全区赋存,分布广泛,区内地表没有出露。据抽水成果:地下水位埋深19.50-68.60m,单位涌水量0.000437-0.01818L/s·m,含水层的富水性弱。含水层与上伏潜水含水层及大气降水的水力联系均较小。该含水层为矿床的直接充水含水层。
c、侏罗系中统延安组底部隔水层
位于6 煤组底部,岩性以深灰色砂质泥岩为主,隔水层厚度7.70-12.55m,平均10.13m。分布较连续,隔水性能良好。
6、三叠系上统延长组(T3y)碎屑岩类承压水含水层
岩性主要为灰绿色中粗粒砂岩、含砾粗粒砂岩,夹细粒砂岩及砂质泥岩。钻孔揭露厚度不全,最大揭露厚度78.02m。据邻区617号钻孔抽水成果:单位涌水量0.00467L/s·m,含水层的富水性弱,透水性能差,与上部含水层的水力联系较小。
二、构造、地表水、地下水之间的关系
纳林河二号矿井大地构造分区属于华北地台鄂尔多斯台向斜东胜隆起区,具体位置处于东胜隆起区的南部。如图所示。
乌审旗纳林河矿区基本构造形态为一向西倾斜的单斜构造,在南部转为向西北倾斜的单斜构造,岩层倾角1°-3°,褶皱、断层不发育,但局部有微弱的波状起伏,无岩浆岩侵入,属构造简单型煤田。
三、井田充水因素分析
1、地貌、地形及气候条件
本井田井田位于毛乌素沙漠的东部,具有高原沙漠地貌特征,地表均被第四系风积沙所覆盖,多为新月形或波状沙丘,没有基岩出露。区内植被稀疏,为半荒漠地区。沟谷纵横,气候干燥,蒸发强烈,降水量少且多集中在7、8、9三个月。井田气候特征属于半干旱的温带高原大陆性气候,干燥少雨,风大沙多。冬季漫长寒冷,夏季炎热而短暂,春季回暖升温快,秋季气温下降显著。大气降水是地下水及地表水的主要补给来源,因此,矿床充水都直接或者间接的与大气降水有关。区内多年平均降水量为396.00mm,且多集中在每年的7-9 月份。
2、地表水、地下水
矿区内没有水库、湖泊等地表水体,但沟谷较为发育,主要沟谷有无定河、纳林河、嗅河沟,均为常年性河流地表径流,枯水季节流量较小且稳定,雨季流量较大,一般暴雨过后会形成短暂洪流。嗅河沟由南向北流入无定河,无定河向东流入陕西省境内,最终沿东南方向注入黄河。本矿井属于掩盖式煤田,煤层埋藏深度较大,地表水补给地下水,然后通过岩层裂隙进入矿井,地表水构成矿井间接充水水源。
本区矿井直接充水水源为各煤层顶板基岩孔隙裂隙承压含水层。据抽水资料分析,延安组砂岩承压含水层,但含水层富水性弱,单位涌水量0.000437-0.01818L/s·m,岩石完整性较好,裂隙发育微弱,一般不会对煤层开采构成威胁。
3、矿床充水水源、通道
本区矿井充水通道主要为煤层开采形成的冒落、冒裂裂隙及岩层中的构造裂隙。应用公式H冒=(3-4)M;H裂=100M/(3.3n+3.8)+5.1计算冒落带及导水裂隙带最大高度,经计算3-1 煤层导水裂隙带最大高度为102.14m,上覆延安组基岩厚度67.60-110.69m,一般情况下冒落带和导水裂隙带在延安组基岩里发育,局部可能略超过延安组顶界。
4、充水强度
矿井充水强度主要决定于基岩孔隙裂隙承压含水层的富水性、煤层上覆基岩厚度及冒裂裂隙沟通各含水层的程度、大气降水特征、采动后隔水层的隔水性能、采煤方式和开采强度。此外与采煤工作面相对于充水含水层的富水位置也有关系。
矿井直接充水水源为各煤层顶板基岩裂隙承压含水层,根据钻孔抽水试验资料分析,延安组砂岩含水层虽然有较高的水头压力,但含水微弱,富水性弱,且岩石完整性较好,裂隙发育微弱,对煤层开采不会造成威胁,故矿井充水强度较小。
5、周边生产矿井、小窑水文地质特征
本矿井为东胜煤田纳林河矿区第一对最先进行建设的大型矿井,区内没有可供参考的类似水文地质条件的建设矿井所积累的矿井涌水量资料,在实际生产过程中,矿井涌水量随季节、开采阶段和开采范围的扩大不断变化。  
参考资料:
1、《中煤蒙大矿业有限公司纳林河二号矿井首采区补充勘探报告》 2010年12月,蒋泽泉  冯学琳。
2、《梁宝寺区环境水文地质特征及其评价》《煤田地质与勘探》1998年第04期 作者:刘桂建,吴恩江,杨萍月,田荣和。
3、《陕北侏罗纪煤田榆神矿区煤田水文地质特征与矿床充水医素分析》《科技博览》2011年第8期 郭玉汉、张鹏晖、高春华、张欣、罗旋。

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