水文地质方面有关论文范文例文,与煤矿水文地质条件相关发表论文

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【摘 要】本文通过对煤矿水文地质特征、充水因素及充水机理的分析,确定了该井田水文地质条件类型,研究构造破碎带导水性,划分水文地质区段,科学预测,重点防范,为矿井安全生产奠定基础.

【关 键 词】水文地质条件；许家坊矿区；含水层；地下条件分析

1.井田水文地质条件

许家坊矿区内主体构造为向西煤层+100m以上,已处在水位以上,形成透水边界,主要充水为地表水、及煤层顶板砂岩水.中西部煤层在+100m水平以下,承压水压0~4MPa,受到不同程度底板水威胁,因此煤矿井水边界条件是:南北边界为导水补给,东部透水,西部为径流带.

1.1地表水、地下水以及断层水.矿区内无地表水体,仅在矿区西北部有季节性溪沟,雨季流量同大气降

水文地质方面有关论文范文例文

1.2地下水.根据水特征、岩性组合以及水力性质等因素,将矿区内各含水层（表1）、隔水层划分如下：

表1含水层及厚度一览表

地层代号含水层名称含含水层厚度/m富水性

Q孔隙含水层0~20弱

T1f岩溶裂隙含水层170

P3c+d岩溶裂隙含水层33中

P3l裂隙含水层251弱

P2m岩溶水含水层100强

1.2.1散层孔隙含水层（Q）.由残积、坡积物组成,岩性主要为黄色、黄褐色粘土砂土、砂粘土及碎石土等.厚度0m~20m.主要分布在煤系地层上部的斜坡地带及冲沟附近,其特点是孔隙度大,透水性好,受降雨补给明显,为浅层孔隙含水层.由于厚度不大,富水性弱,为弱含水层.

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1.2.2岩溶裂隙含水层(T1f).此带与上覆和下伏地层间岩性都是逐渐变化的,无明显标志,一般厚170m左右.为薄层、中厚层泥灰岩,间夹薄层石灰岩,下部主要为钙质泥岩.地表常成沿地层走向伸延的侵蚀山岭地貌,地势一般较高.垂直节理裂隙较发育,大部为方解石充填,且有随深度逐渐减弱的趋势,仅浅部局部有小晶洞发育.此带以裂隙含水为主,含水性较弱水质属低矿化度的重碳酸盐钙型水.

1.2.3岩溶裂隙含水带((P3c+d).为薄层硅质层和厚层、中厚层状燧石灰岩,一般厚33m.多位于反向陡坡中上部,极不利于地下水补给.钻孔中岩溶裂隙也普遍发育,多数呈半充填状,常见蜂窝状、海绵状溶蚀小孔,往往具有明显的水蚀痕迹,水位与上部地层有明显的变化,多数为漏水、消耗量很大.

1.2.4二叠系裂隙含水层（P3l）.出露于矿区中西部,岩性为砂质泥岩、泥质粉砂岩、煤、泥岩、石灰岩等,一般组厚251m,由细砂岩、粉砂岩、泥岩、煤层及石灰岩等组成,此带主要是细砂岩和石灰岩所含裂隙水,水力性质为承压水,但由于含水岩石单层厚度小,岩性变化大,加之补给条件不好,故富水性较弱.综上所述该层为基岩裂隙含水层,富水性弱,为弱含水层.

1.2.5二叠系中统岩溶水强含水带(P2m).出露于区北部边界外.岩性为玄武岩,顶部为深灰色、浅灰绿色凝灰岩,厚度40m左右,含基岩裂隙水.下段约400m厚,为凝灰岩,据钻孔揭露,未发现有涌漏水现象.该组地层富水性极弱,为弱含水层.

1.3断层水.矿区内断层较少,地面共查明有2条,未出露地表的盲小断层4条,总共6条.这些断层的存在,对本区地下水补给、排泄、流向均有一定影响,据地面调查和部分钻孔资料,为隔水断层.

2.顶板砂岩裂隙水

2.1底板K5石灰岩岩溶裂隙水.石灰岩距煤层28m,隔水层岩层为泥岩、砂质泥岩,砂岩为主,具有一定阻水能力,K5水位(+96m)与K8水位(+256m)差150m,与K7水位(+161m)差30m,说明层间水力联系有差别,K5水位处于混合水位状态.

2.2底板K4、K3、K2石灰岩岩溶裂隙水.K4(1.69~6.33)、K3(1.5~3.85)、K2(4.81~8.85)沉积间距较小(30m),水位分别为86.5m、76.4m、64.4m,水位差20m,较为接近,因此划为同一含水层组.K4、K3、K2距3#煤62~91m,按突水系数0.6预测,一般可抗3.4~5.4MPa水压,不构成直接充水含水层.但如果层间的砂岩、细砂岩局部聚集,岩层破碎,成为垂直越流通道,可能导水.

在K5与K4之间35m层间中往往出现较多的中粗砂岩、细砾聚集体,砂岩占该段30%~60%,这一特征使下部灰岩K2-K4与上部K5之间含水层有可能发生垂直水力联系.

2.3岩溶含水层.岩溶含水层层厚大,是区域性巨型含水层形成统一水位系统,动水量10m3/s,是最具突水淹井威胁的含水层,岩溶水一般水量在100~500m3/min,最大突水量高达2053m3/min.本区峰组O2f地层较完整.O2f厚120m底部为泥灰岩,一般水性较弱,O2f以下普遍有厚20~60m石膏层,膏溶作用侵蚀、膨胀、溶蚀作用是形成陷落柱的重要原因.3#煤与O2相距120m,一般不会发生直接突水,只有通过陷落柱、断层的破碎带、未封闭好钻孔、垂直越流的岩性通道向矿井充水.水患应以防为主,避免发生直接充水.

2.4地下水化学成分.地下水成分与围岩性质及水动力环境有关,二叠纪砂岩地下水成分,Na+K高,Ca+Mg低,低,石炭纪地下水成分,Na+K低,Ca+Mg高,SO42-高.

3.井田充水因素分析

3.1充水水源.充水水源分为直接充水水源和间接充水水源.直接充水水源为龙潭组风化、构造裂隙水,间接充水水源为飞仙关组基岩裂隙水、茅口岩溶水.

3.2充水通道.通过地质钻探资料,区内基岩节理、裂隙较发育,这些是连通含水地层与煤层的天然通道.未来煤矿的开采过程中,由于煤层大面积的开采,必将引起大量的采矿裂隙出现,这些人工裂隙将会是沟通含水地层与煤层的良好通道.

3.3充水机理.井田煤层顶板砂泥岩裂隙充水机理是在重力作用下,沿岩石原生节理、裂隙、采动裂隙、导水断层等充水通道以滴水或淋水的形式进入巷道,煤层开采受顶板含水层影响较小.

3.4开采条件下水文地质问题的预测.开采过程中,由于煤层大面积的开采,必将引起大量的采矿裂隙出现,这些裂隙可能会成为导致地下水改向的因素,本区隐伏断层发育,断层带力学性质较弱,较易受采动影响而发生应力变化,从而成为地下水通道.矿区内主要含煤地层为弱含水层,煤矿床开采对此段岩溶裂隙水影响较小.

4.岩溶陷落柱

本区岩溶陷落柱发育,已揭露33个,最大长轴长达354m,一般40~50m,密布在向斜轴附近800m范围内,岩溶陷落柱分布与密度受岩深控制,与构造、地下水动力条件、岩性密切有关,是古岩溶对上覆煤系地层后期重力崩落的产物,是突出的良好通道,是承压开采防治突水的关键.通过研究分析其成因特点,建立适合本区的地质模型,了解与构造、地下水动力条件、围岩性质的关系,科学预测预报,并采取切实可行的技术防范措施,有效防治承压水突出,实现承压开采矿井的安全生产.

5.结束语

对以上井田水文地质特征及充水因素分析,在未来矿井开采过程中,水文地质条件将发生一定的变化,所以在矿井建设、生产过程中,应加强水文地质方面资料的收集、观测,分析、归纳矿井水文地质条件变化的规律,保障矿井生产安全.

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