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[摘 要]分析研究了东辉井田水文地质条件和充水因素,以及含水层、隔水层对矿床充水的影响,对下部的工作和矿井设计有一定的指导意义。

[关键词]井田;水文地质;充水因素;分析

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东辉井田位于黑龙江省三江平原西南,地理坐标为:东经131°24'00″~131°29'..
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东辉井田水文地质条件与充水因素分析
2014-05-17 16:03:03 来源: 作者:张东发 【 】 浏览:0次 评论:0

[摘 要]分析研究了东辉井田水文地质条件和充水因素,以及含水层、隔水层对矿床充水的影响,对下部的工作和矿井设计有一定的指导意义。

 

[关键词]井田;水文地质;充水因素;分析

 

0 前言

 

东辉井田位于黑龙江省三江平原西南,地理坐标为:东经131°24'00″~131°29'00″,北纬47°01'30″~47°06'30″。南起F16断层,北东至F19断层,西起F48断层和18号煤层—900米地面垂直投影。面积约44.5km2。资源储量约24711万吨。

 

1 东辉井田概况

 

东辉井田为向北倾斜的平原,海拔高差小,地面标高64.766.7m,无河流,大气降水通过纵横交错的人工渠,汇入松花江。属寒温带季风气候区,冬季多西北风严寒而长,夏季多东南风温暖而短。雨季集中于7-9月,年降水量314.1692.3mm、蒸发量10151173.2mm,相对湿度4286%。一月最冷,气温为-17℃~-24℃,最低达-33.4℃。七月最热,气温为20℃~23.9℃,最高达33.5℃。冻土最早产生于十月份,全部融化于七月份,最大深度为2.08m

 

2 东辉井田水文地质特征

 

2.1 井田主要含水层()

 

根据地质钻探、水文地质钻探、简易水文观测、物探测井、抽水试验等,将本井田自上而下分为第四系顶部隔水层、第四系孔隙含水层、第三系上部隔水层、第三系下部孔隙弱含水层和基岩裂隙含水带。

 

1)第四系孔隙含水层

 

本井田第四系厚度大,岩性以砾砂、粗砂为主,夹有中、细砂和粘土透镜体。其富水性和渗透性自上而下减弱,分为三个含水层。在井田内广泛发育,上部含水层岩性主要以砾砂、粗砂组成,夹薄层中砂和细砂。黄、灰黄及灰色,成分以石英、长石为主,次棱角状及次园状,分选性较好,厚度约60m。涌水量为8.341.081L/s·m,水质类型为HCO3-CL-Ca-Na型,矿化度为335.215mg/L,水位埋深1.452.12m,富水性强,渗透性好。中部含水层岩性主要为粗砂、砾砂夹薄层粉砂和细砂,灰色,成分以石英、长石为主。次棱角状及次园状,分选性较差,略含泥质。厚度约75m。涌水量2.474 L/s·m,渗透系数4.992m/a。下部含水层岩性主要为粗砂、砾砂、局部夹薄层中砂和细砂,灰色及灰绿色,成分以石英、长石为主,棱角状及次园状,分选性差,局部泥质含量较高。厚度为4050m。涌水量0.477 L/s·m,渗透系数3.528m/a。三个含水层之间界线不明显,没有隔水层,为同一含水体,其富水性和渗透性相差较大,地下水流向由西南至北东,为承压水。

 

2)第三系孔隙弱含水层

 

本井田第三系厚度变化大,41116m。由南向北逐渐增厚,分上、下两段,上段以泥岩为主,为隔水层,下段为弱含水层,岩性以半胶结的砂岩为主,其次为砂岩与泥岩互层,夹有泥质半胶结的砂砾岩,局部呈松散状。成分以石英、长石为主。次棱角状及次园状,分选性较差,含泥质,厚度为2040m,富水性较弱。对该含水层抽水试验最大降深时,单位涌水量为0.021L/s·m,渗透系数0.057m/d,水质类型为HCO3-CL-Ca-Mg型,矿化度为0.46g/L,水力性质为孔隙承压水,为矿床间接充水含水层。

 

3)煤系基岩裂隙含水带

 

埋藏在第三系孔隙弱含水层之下,厚度80150m,平均厚度102.7m,底板平均埋藏深度452.3m。岩性主要由各种粒级的灰白色长石石英砂岩、灰白色粉砂岩组成。岩石强度较低,裂隙发育,裂隙倾角一般大于65°,裂隙面较平坦无充填,局部岩石破碎,呈碎块状。该裂隙含水带钻孔最大降深的单位涌水量为0.0360.460 L/s·m,钻孔最大降深的渗透系数为0.1030.748 m/d。静水位标高61.0263.806m,水化学类型HCO3-CL-Na-Ca型,矿化度383.74532.95mg/LpH7.27.6。水温1012℃。水力性质承压水,是矿床直接充水含水带。

 

2.2 主要隔水层

 

本井田自上而下分为第四系顶部隔水层和第三系上部隔水层。

 

1)第四系顶部隔水层

 

岩性主要由粘土组成,深灰色及灰黄色,质纯具有滑感,粘性、塑性强,干燥后较坚硬,一般厚度510m,井田内广泛分布,隔水性好。

 

2)第三系隔水层

 

发育在第三系顶部,岩性为半交结泥质岩和泥质半交结粉砂岩,灰色及灰绿色,致密,半可塑,具滑感,该隔水层厚度1025m,井田内广泛分布,隔水性好。

 

3 各含水层之间的水力联系

 

第四系上、中与下部含水层之间在井田内无隔水层,为同一含水体。第三系上部为一良好的隔水层,因此,第四系含水层与第三系下部含水层之间在井田内无水力联系。第四系地下水流向由南向北。第三系含水层与基岩裂隙含水带之间在井田内无隔水层,直接覆盖于裂隙含水带之上,并与基岩裂隙含水带有水力联系,第三系含水层位标高63.266m,基岩裂隙含水带水位标高61.0262.676m,在天然状态下,第三系含水层水补给基岩裂隙含水带,由于第三系含水层富水性弱,对裂隙含水带补给较弱。本井田煤层直接充水含水层为裂隙水,直接充水含水层单位涌水量0.1q1.0L/ s·m,中等富水,补给条件不好,地下水以储存量为主,与地表水联系不密切,水文地质条件复杂程度为中等,水文地质勘查类型为二类二型,即以裂隙含水层充水,水文地质条件为中等的矿床。

 

4 东辉井田充水因素分析

 

1)地表水体及大气降水对矿床充水影响

 

井田地势平坦,地表水系不发育,无河流、水库,地表水通过排水渠由南向北汇入松花江。因上覆有第四系隔水层,大气降水和地表水体对矿床充水均影响不大。松花江位于井田北部约11km,历史最高洪水位67.5m,本井田地面标高64.766.7m,要设防松花江洪水对矿井的影响。

 

2)第四系含水层对矿床充水的影响

 

第四系厚度较大,岩性均以砾砂、粗砂为主,夹有中、细砂。富水性和渗透性好。但第四系含水层与矿床之间埋藏第三系隔水层,该隔水层基本阻断了第四系含水层水与矿床之间的水力联系,因此,第四系含水层对矿床充水基本无影响。

 

3)第三系含水层对矿床充水的影响

 

第三系弱含水层与煤系直接接触,该含水层岩性以半胶结的砂岩为主,其次为砂岩与泥岩互层,夹有泥质半胶结的砂砾岩,局部呈松散状。成分以石英、长石为主。次棱角状及次园状,分选性较差,含泥质。含水层厚度一般为2040m,单位涌水量为0.021L/s·m,渗透系数0.057m/d,该含水层富水性及渗透性较弱,对矿床充水影响较小,为间接充水含水层。

 

4)基岩裂隙含水带对矿床充水影响

 

基岩裂隙含水带厚度80150m,平均厚度102.7m,底板平均埋藏深度452.3m。受风化作用影响,岩石强度较低,裂隙发育,多开裂隙,局部岩石破碎,呈碎块状。多数钻孔百分之百漏水,钻孔单位涌水量为0.0360.460 L/ s·m,渗透系数为0.1030.748 m/d。是矿床直接充水含水带,对矿床充水有直接影响。

 

5 结束语

 

东辉井田自上而下分为第四系孔隙含水层、第三系下部孔隙弱含水层和基岩裂隙含水带,第四系顶部隔水层、第三系上部隔水层。第四系含水层富水性强,渗透性好,第三系含水层富水性弱,渗透性差,基岩裂隙含水带介于二者之间。由于第三系隔水层的存在,基本阻止了第四系含水层对矿床充水的影响,对矿床充水有主要影响的是基岩裂隙含水带,第三系弱含水层对矿床充水影响较弱。水文地质勘查类型为二类二型。

 

参考文献

 

1] 黑龙江省集贤县集贤煤田东辉勘查区地质详查报告,黑龙江省煤田地质110勘探队,2006.
Tags:东辉 井田 水文地质 条件 充水 因素 分析 责任编辑:admin
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