河兴梁井田烧变岩含水层水文地质特征分析.pdf
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1、收稿日期:作者简介:邵新风(),男,河南西华人,高级工程师,现从事水工环地质研究工作。河兴梁井田烧变岩含水层水文地质特征分析邵新风,宋一民,冯学琳,张丽伟(陕西煤田地质勘查研究院有限公司,陕西 西安 ;榆林河兴梁煤业有限责任公司,陕西 榆林 ;自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室,陕西 西安 ),(,;,;,):,:;引言河兴梁井田地处我国西北内陆,为典型的中温带半干旱大陆性气候,干旱少雨,水资源匮乏。根据地表出露和钻孔揭露,河兴梁井田 煤层由露头处向深部延伸全部自燃,并使其上覆基岩遭受烧灼 井田概况河兴梁井田位于陕北侏罗纪煤田榆神矿区东南第 期邵新风宋一民冯学琳等河兴梁井田烧变岩含水层
2、水文地质特征分析摘要:陕北侏罗纪煤田榆神矿区 煤自燃形成的烧变岩裂隙、空隙发育,为地下水的径流、储存提供了良好空间,是当地稳定可靠的供水水源。本文以榆神矿区河兴梁井田为例,采用地面调查、三维地震、瞬变电磁勘探、电视窥视、钻探和抽水试验等方法,查明烧变岩含水层的岩性特征、裂隙发育情况,并对其导水性及富水性等水文地质特征进行分析研究。为后期煤炭开采、水资源开发利用与保护提供参考。关键词:河兴梁井田;烧变岩;含水层;水文地质特征中图分类号:;文献标志码:文章编号:()烘烤,导致岩体结构变形,孔隙、裂隙和孔洞发育,为地下水的径流、储存提供了良好的空间。烧变岩含水层作为特殊的含水体,为当地提供了大量的优
3、质地下水资源,同时,巨量的地下水体对矿井安全开采也构成了一定威胁。因此,查清烧变岩含水层水文地质特征对煤炭开采、水资源的开发利用与保护具有重要意义。部,行政区划隶属神木市高家堡镇和榆阳区大河塔镇管辖,为陕西榆神能源开发建设集团有限公司所属矿井,成立于 年 月日。井田面积 ,设计产能 。可采煤层 层,分别为 、煤层。井田位于陕北黄土高原北部,毛乌素沙漠东南缘,为风沙地及黄土梁峁地貌,地形总体西北高、东南低。井田地层由老至新依次为:三叠系上统永坪组,侏罗系下统富县组、中统延安组,新近系上新统保德组,第四系中更新统离石组、上更新统萨拉乌苏组、全新统河流冲积层及风积沙。井田水文地质条件 地表水井田内大
4、的水系为北部的红柳沟和南部的扎林川,均为秃尾河一级支流,条河流自西向东径流于井田外汇入秃尾河。区内小的沟流如岔沟、香水沟、红崖沟、中沙沟和吴家沟,均为季节性水系。根?图 萨拉乌苏组含水层分布示意 第四系潜水含水层第四系全新统冲、洪积含水层:分布于红柳沟、扎林川及其支沟的沟谷、漫滩及阶地,岩性以细砂、中粗砂为主,厚度 ,水位埋深小于,矿化度小于 ,为 或 型水,富水性中等。第四系上更新统萨拉乌苏组含水层:分布于井田东部,出露于滩地及沙丘低洼处,岩性主要为中沙、细沙及粉沙,含水层厚度 ,单位涌水量 (),渗透系数 ,富水性弱 中等,水化学类型 型,矿化度小于 。新近系保德组红土隔水层除局部沟谷地段
5、未见外,新近系红土基本全井田分布,钻孔揭露厚度为 ,厚度西部较厚,东部较薄,厚度约 ,平均厚度 。岩性以棕红色粘土、亚粘土为主,为井田内主要隔水层。陕西煤炭 年沙据水质化验资料,大部分地表水属淡水,矿化度 ,总硬度 ,值为 。井田及其周边范围内存在香水沟水库和吴家沟水库 座水库。香水沟水库位于红柳河支沟的香水沟内,为砌石拦坝,控制流域面积为 ,兴利库容为 万,死库容为 万,设计总库容为 万。主要补给水源为香水沟沟脑的烧变岩泉水。根据本次调查,香水沟沟脑有泉点 处,全流量共计 ,为香水沟水库的补给水源。吴家沟水库位于扎林川支沟的吴家沟内,为土拦坝,平均水深约 ,蓄水面积 ,主要补给水源为沟脑的沙
6、层泉水及大片芦苇湿地渗水,水源补给较小,坝口排泄流量为 。地下水含(隔)水层根据地下水埋藏条件及水力特征,将井田内含水层划分为第四系潜水含水层、中生界碎屑岩类裂隙及孔隙承压水、烧变岩孔隙、裂隙潜水 类。如图所示。中生界碎屑岩类裂隙孔隙含水层风化基岩裂隙承压含水层:平均厚度约 。由于受风化后其颜色较复杂,多为灰黄色,黄绿色,黄褐色等,其结构较疏松,裂隙较发育,含水岩性以细粒砂岩、粉砂岩为主。单位涌水量 (),渗透系数 ,水化学类型为 或 型,矿化度 ,富水性弱 中等。正常基岩裂隙承压含水层:岩性主要为中、粗、细粒砂岩,单位涌水量远小于 (),为富水性弱含水层。中生界隔水层:在中生界各组地层中泥岩
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