編輯: 笨蛋愛傻瓜悅 閱讀: 924 下載: 831 2019-12-31
準東煤田大井礦區水文地質條件及充水因素 準東煤田大井礦區水文地質條件及充水因素 王玲康小丁摘要:通過對新疆準東煤田大井礦區的水文地質條件、特征及充水因素的相似性分析,對大井礦區的含水層進行了劃 分,為礦區指出了供水方向,并對各個礦區的礦井涌水量進行了綜合評價.

建筑設計論文,論文發表,論文網,職稱論文, 建筑設計 關鍵詞:大井礦區、水文地質條件、充水因素、供水方向 前言這里所說的大井礦區包括八個勘查區,由于所處的區域環境大致相同,這里把這幾個勘查區的礦區水文地質條件和充 水因素放在一起進行論述.礦區位于新疆準東煤田中部,克拉麥里山南麓,地貌形態為殘丘狀剝蝕平原與戈壁.地勢 總趨勢北高南低,除個別孤零山丘外,地形較平坦.礦區屬大陸干旱荒漠氣候,年溫差和晝夜溫差變化大. 1礦區水文地質條件 礦區大地構造單元屬于準噶爾地塊東北緣克拉麥里山前坳陷,是在華力西期褶皺基底上形成的內陸盆地,接受了晚古 生代后期至中生代一套陸相碎屑巖沉積.區內地層巖性主要為砂巖、礫巖、粉砂巖及泥巖.地下水主要賦存于砂巖及 礫巖的孔隙、裂隙中.區內地下水貧乏,大氣降水是區內地下水的主要補給源.在第四系較發育的低洼處或溝谷中的 沉積物內可以形成孔隙潛水.基巖露頭、煤層露頭特別是燒變巖出露區,裂隙發育,盡管大氣降水少,仍可沿裂隙、 孔隙滲入地下形成層間水. 礦區含水巖組巖性主要為砂巖、砂礫巖、煤層與泥巖互層,其中砂巖、砂礫巖及煤層含水,泥巖、炭質泥巖相對隔水 ,形成層間裂隙孔隙承壓水. 分布在

一、二級階地和戈壁灘的第四系及南緣風成砂等均為透水不含水層.區內沒有大的常年性地表水流,只在春融 季節和夏季降雨時才有暫時性地表徑流,但流程不遠就匯集在低洼處并隨即蒸發,形成了許多大小不等的白板地和龜 裂地. 1.1礦區含水層(段)特征

(一)新近系上新統獨山子組弱含水層 零星出露于帳篷溝勘查區中部、南部、北部邊緣及大慶溝勘查區南部,由上新統獨山子組的紫紅色、磚紅色的泥巖、 含礫泥巖、底部礫巖等巖性組成,近水平狀態產出并呈不整合覆蓋在侏羅系地層之上. 礦區內僅大慶溝勘查區的3個鉆孔及帳篷溝勘查區的1個鉆孔控制到該地層,地層厚度0.80―44.37米.鉆進至該地層時 ,孔中水位幾乎沒有變化,泥漿消耗量也很少甚至沒有消耗,說明該含水層富水性弱,透水性差.

(二)白堊系下統吐谷魯群裂隙孔隙弱含水層 白堊系下統吐谷魯群地層在礦區北部及中部大面積出露,由一套陸相河湖沉積的碎屑巖組成,鉆孔控制厚度3.41-222 .28米,含水層厚度一般小于30米.巖性以褐紅色和灰黃色泥質粉砂巖、粉砂巖、細砂巖、粉砂質泥巖為主,底部為 一層鈣質膠結的底礫巖,與下伏的侏羅系地層呈不整合接觸. 此地層巖石較完整,裂隙不發育,孔中水位呈緩慢下降趨勢,泥漿消耗量很少.

(三)侏羅系中-上統石樹溝群裂隙孔隙弱含水層 石樹溝群地層大面積出露于礦區北部、西部及東部,由上、下亞群構成,與下伏西山窯組為平行不整合接觸,鉆孔控 制厚度18.15-563.66米,以泥巖為主夾少量碎屑巖,故隔水層極為發育,含水層厚度11.78-103.73米. 石錢灘勘查區有3個鉆孔在此層粗顆粒段涌水,但水量很小,表明該層位為裂隙孔隙弱含水層.

(四)侏羅系中統西山窯組裂隙孔隙弱含水層 西山窯組地層小面積條帶狀出露于礦區北部及奧塔南勘查區南部、帳篷溝勘查區的西部,是主要含煤地層,各勘查區 鉆孔控制厚度10.37―208.30米,未見底.含水層巖性為砂巖、礫巖和煤層,砂巖、礫巖層數少、厚度小,且多集中在 該組底部. 此地層巖石較完整,裂隙不很發育,鉆進中僅個別鉆孔存在漏水現象.據各勘查區針對該層或全孔混合抽水試驗成果 ,可知該層透水性差,富水性差.

(五)燒變巖裂隙潛水含水層 在奧塔南、奧塔北勘查區的南部有火燒區,呈東西向帶狀分布,大部分出露地表,少部分被第四系覆蓋.巖石被烘烤 燒結后,體積收縮,裂隙發育,易于接受大氣降水、雪融水的補給形成燒變巖裂隙潛水.在奧塔南勘查區南部選定的 露天區,在礦田南部初始拉溝部位剝采的過程中,局部見有出水點,水以線狀的形式從燒變巖孔隙中滲出,出水量約 為480立方米/日.由于燒變巖所處的位置不同,燒變程度不同,富水性各有差異. 1.2地下水化學類型 在煤系地層中,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,一般較差. 礦區地下水化學類型多為Cl SO4―Na、SO4 Cl―Na、Cl―Na型水,PH值7.21―11.4,溶解性總固體在1751.0―9708. 06毫克/升,為微咸水-

1 /

3 咸水.僅在大井勘查區的ZK

0405、ZK0804抽水孔采集的地下水溶解性總固體在297.0―875.4毫克/升,為淡水. 1.3地下水的補給、徑流及排泄 礦區地處戈壁,無常年性地表水流,地下水的補給主要來源于大氣降水,其中暴雨形成的洪水及冰雪融水可通過地表 巖石風化裂隙、構造裂隙、巖石孔隙或其它途徑順地層滲入到地下補給地下水. 由各勘查區的靜止水位標高值可知,地下水水位在北部的大井一井田工區水位最高,東南部的奧塔南勘查區相對較低 ,礦區地下水總體由北偏東往南部運移. 地下水由北偏東往南部運移或順地層向更深處運移,少部分以泉水形式排泄.礦井的疏干排水也是地下水排泄的重要 途徑. 2礦床充水因素分析 2.1充水因素 2.1.1地層巖性 礦區地層巖性主要以泥巖、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 主要接受石樹溝群含水層、西山窯組賦煤地層含水層地下水的直接充水,接受新近系、吐谷魯含水層的間接充水. 通過各個勘查區鉆孔混合抽水試驗的成果,鉆孔單位涌水量(q)0.0023-0.0282升/秒米,滲透系數(K)0.00304- 0.08045米/日.這表明本區地層的滲透性差,富水性弱,從而進一步說明地層巖性不利于礦床充水. 2.1.2構造 礦區位于大井凹陷構造單元中,總體為一由北東向南西傾斜的單斜,地層整體走向近似呈北西―南東向.侏羅系地層 及其以后的沉積巖中斷裂構造不發育,煤巖層基本呈平緩的單斜形態,區內煤層沿傾向和走向還發育有幅度不等的波 狀起伏,最大起伏角為3―4°.地面沒有發現斷層,構造屬簡單類型,區域構造裂隙水對礦床充水不利. 2.1.3大氣降水及暫時性地表水流 大氣降水特別是暴雨形成的洪水經地表沿巖石風化、構造裂隙、孔隙下滲,這種途徑是礦床充水因素之一.暫時性地 表水流具有時間短、流量大之特點,對礦床充水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.未來礦井在采煤過程中將會形成大面積采空區,在陷落、冒落范圍內,將有可能出現暫時性地表洪流直接灌入 礦井的情形.因此,必須選擇合適的井口位置并采用最有效的開采方式,避免大面積陷落區的形成,以防止洪流灌入 塌陷區. 2.2礦井涌水量預算 由于大井礦區包括8個小勘查區,在計算礦井涌水量需要考慮到各個井田的面積和首采區的大小以及高級資源量的范 圍.雖然各個礦區的抽水試驗鉆孔所得到的數據比較多,對比性比較強,數據真實可靠,但就對于整個單元來說,不 能簡單地把各個礦區的涌水量進行相加來計算. 另在其他井田內只利用了大井法來預算礦井涌水量值,得出的值在2000-5048立方米/日.預算值誤差較大的原因是: 大井法采用的滲透系數是單孔抽水試驗計算的結果,有較大的誤差;

其影響半徑也是經驗公式計算的結果,也具有較 大的誤差;

另大井法計算的應用條件須具備地下水充分的補給條件,影響半徑邊界上的水頭高度也要始終不變.據G B15218-94《地下水資源分類分級標準》,大井法的計算結果精度相當于D級,誤差大體在70%以內. 3水源地的選擇 區內無常年地表水流,地下水富水性弱,屬缺水區.各個勘查區野外工作生產和生活用水均依靠芨芨湖檢查站供水井 、火燒山水三水井. 芨芨湖檢查站供水井位于奧塔南勘查區以南約55千米處,火燒山水三水井位于五彩灣井田東北處(火燒山采油廠). 依照《生活飲用水衛生標準》........

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