井田水文地質論文范文

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1井田水文地質特征

1.1地下水化學特征該區在ZK240孔、ZK1301孔、ZK1701孔及ZK2302孔中采集水樣各一件，其水化學特征見表2.由表可知，在井田地層中，由于巖石裂隙不甚發育，且多為泥質充填，地層滲透性差，補給、徑流條件不佳，地下水運移緩慢，礦化程度較高，為微咸水或咸水，水質較差.

1.2地下水補給、徑流與排泄井田地處區域地下水逕流區，地下水的補給主要有兩方面：一是流經井田的三條河流的河水沿地表風化、構造裂隙側向滲透補給地下水；二是蓄存于河床及沖溝兩岸卵礫石中的孔隙潛水，通過下伏侏羅系煤系地層的構造、風化裂隙順層補給侏羅系煤系地層承壓水，后者占主導地位.地下水的逕流與排泄：第四系地下水以地形走勢為地下水徑流方向，此層地下水以泉點出露、蒸發，人工排泄為排泄方式.在井田內該層地下水的補給、逕流、排泄基本混為一體.古近系—新近系地下水以順層補給為主，其徑流方向由北到南，以泉水為主要排泄方式.侏羅系中下統含水層組受區域構造的影響流向南東方向.地下水在運移途中，礦井疏干排水成為主要的地下水排泄方式.由于侏羅系地層主要以泥巖、粉砂巖、泥質粉砂巖為主，夾少量的砂巖及較厚的煤層，裂隙不甚發育，故巖層透水性和富水性都較弱，地下水徑流不暢，交替滯緩.區域侵蝕基準面在井田南部的伊犁河谷，侵蝕基準面標高為574m.伊犁河及兩岸平原地區北東向隱伏的金泉斷裂和托開斷裂是深部地下水的區域排泄源.

2礦井涌水量預算

目前，“大井法”在礦井涌水量預測應用最為廣泛的一種方法［5-6］，它是把復雜的巷道系統設想為一個與巷道系統相等的大井的工作系統，大井的涌水量就相當于復雜巷道系統的涌水量，此方法快速、簡便、經濟，是常用的方法.因此本文也采用此方法進行礦井涌水量的預算.1）公式選擇：當頂板砂巖裂隙承壓水疏水時，水位將降至含水層底板以下，含水層內承壓水變為無壓水，因此采用承壓轉無壓的大井法計算礦井正常涌水量.2）參數的選擇：滲透系數取井筒檢查孔抽水試驗參數之平均值0.0839m/d；承壓水從井底算起的水頭高度（H）采用鉆孔水位標高的平均值643.64m與第一開采水平+0m之差，即643.64m；承壓含水層厚度（M）選擇含水層真厚度的平均值作為計算參數，平均值為51.85m；引用半徑（r0）和引用影響半徑（R0）通過計算分別為3292.99m和9461.51m.將上述參數帶入公式（1）計算可得：礦井涌水量為12485.39m3/d.

3井田充水因素分析

3.1充水水源1）地層含水性：區內地層其巖性主要以泥巖、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖等細顆粒狀的巖性為主，局部夾有粗砂巖、礫巖及煤層.各煤層主要接受古近系—新近系地層、侏羅系組地層的直接充水.通過本區各階段鉆孔簡易水文觀測成果、抽水試驗成果及周邊礦區資料可知：賦煤地層的透水性差，富水性弱，說明賦煤地層巖性不利于礦床充水.而直接充水含水層古近系—新近系富水性中等，對礦床充水有一定的影響.未來開采時應選擇合適的頂板管理方式以減少對覆巖的破壞程度，盡量降低導冒帶發育高度，盡可能少溝通上部含水層，以減低未來礦井排水壓力.2）地表水及第四系孔隙潛水：河水及第四系孔隙潛水在不斷的徑流過程中始終對井田地下水進行緩慢的側向補給.本區地表水發育，第四系孔隙潛水富水性中等~強，因此，礦業權益人必須充分重視煤礦的開拓方式，近河開采時一定要預留足夠的保安煤柱，先探后采，有疑必探，避免河水直接進入礦坑.3）大氣降水及暫時性地表水流：當進入到雨季時，大~暴雨易形成地表洪流.暫時性地表水流具有時間短，流量大之特點，對礦床充水的影響主要表現在沖毀礦山設施，直接灌入礦井內，而對地層滲透補給意義不大.因此，在開發煤炭資源期間，探礦權人應加強觀測，尋覓洪流周期與徑流途徑，從而正確設計開發礦山設施的布置以及井口位置.

3.2充水通道井田斷裂構造是充水的重要通道，主要表現在斷層的導水和儲水作用、斷層縮短了煤層與含水層的距離、降低了巖層的強度，使地表水、地下水沿斷層破碎帶涌入井巷.再者各勘查階段施工大量鉆孔，這些鉆孔大部揭穿煤系地層，雖經全孔封閉，也難免存在封閉不良現象，所以鉆孔造成的通道會導致上下含水層的連通，開采時若井巷揭露或接近封閉不良鉆孔時，也可造成涌水量的增大.

4結論與建議

綜合分析得到以下結論：①分析了井田水文地質特征，確定了礦床充水來源為古近系—新近系含水層、侏羅系中統西山窯組、下統三工河組、八道灣組含水層裂隙孔隙水及第四系孔隙潛水、大氣降水.②結合井田水文地質條件和充水因素分析，利用大井法對井田的涌水量進行了預算，得出礦井涌水量為12485.39m3/d.③井田屬裂隙充水為主、水文地質條件中等的煤礦床，水文地質勘探類型為二類二型.對該區水文地質條件分析和研究結果顯示，井田地表水發育，第四系孔隙潛水富水性中等~強，古近系—新近系富水性中等，賦煤地層富水性弱.提出如下建議：未來礦井開采時，應特別注意礦井疏干排水的方式方法，做到“有疑必探，先探后采”，避免造成礦井突、涌水事故的發生.

作者：王帥劉成單位：安徽省煤田地質局第一勘探隊四川省瀘州市國土資源局納溪分局