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本区在元宝山煤田内处于东北部，距元宝山矿约10km。西与老公营子精查区毗邻。其地理坐标为东经119°21′—119°26′，北纬42°22′—42°25′。
一、区域地层
1)太古界建平群(An)（据相关资料〔2〕）
主要由花岗片麻岩、绿泥石片岩、大理岩组成。分布于煤田西南楼子店和南部烧锅营子一带。为平庄元宝山煤田自然分水岭。地层厚度大于400m。
2)古生界
奥陶—志留系(O—S)
由大理岩、结晶灰岩及各种片岩组成。全层厚旧2800m以上。分布于煤田东南东新井子、马架子一带。部整合于太古界地层之上。
二叠系下统：青风山组(P1g)
该组由一套轻度变质的海陆交互相复理式岩系夹火山岩组成。厚度3600m以上，分上、中、下三段。下段以凝灰质砂板岩为主，中段由流纹岩、中酸性凝灰角砾岩、安山玄武岩组成，上段以含砾砂岩、板岩、灰岩、角砾状灰岩为主。煤田东西两侧、沟岔子、安庆沟西均有分布。不整合于奥陶—志留系地层之上。
3)中生界
区内侏罗系地层划分历次报告均有不统变动，本此报告采用平庄、元宝山地区地层系统。义县组一段(K1y1)：分布于赤峰西南，牛家营子一带，不整合于前期地层之上。岩性上部以安山岩为主，下部以安山玄武岩为主，总厚度1248m。
义县组二段(K1y2)：零星分布于赤峰西南永合营子、南台子等地，不整合于义县组一段之上。由灰、暗灰色砂岩、砾岩、泥岩、炭质泥岩组成，底部均为砾岩，在炭质泥岩中夹透镜状可采无烟煤，厚度362m。
义县组三段(K1y3)：该组地层在赤峰西、北分布较广，在小河沿、小哈啦道口也有零星出露。建昌营子南也有该组安山质集块岩。由安山质岩屑、晶屑凝灰岩、流纹凝灰岩、流纹岩、凝灰质砾岩、砂岩组成，平行不整合于义县组二段之上，厚度在358m之上。
杏园组(K1x)：本组地层按其岩性、岩相特征分为三段。
杏园组一段(K1x1)：即五家砾岩段，见于本勘探区外南部钻孔中，以洪积冲积相紫红色砾岩、砂砾岩为主，夹紫红色泥岩、灰色砂岩。砾石以花岗片麻岩、花岗岩、石英岩、片岩、安山岩为主，砂泥质胶结。砾石多呈棱角状、半棱角状，分选差，砾径大者50cm，一般为3—10cm左右。最大厚度为704.63m。
杏园组二段(K1x2)：即砂泥岩、砾岩含煤段，见于本区南大风水沟一带钻孔中，岩性为灰色、灰绿色细砂岩、粉砂岩，灰绿、灰黑色泥岩，灰色、灰绿色砾岩、砂砾岩夹薄煤层。粉砂岩具细水平层理，含植物化石碎片。泥岩含动物化石、种子化石。砾岩砾石成分以花岗片麻岩、片岩及安山岩为主，砂质胶结，胶结好，较坚硬，砾径大者10cm，多呈半棱角状。煤层薄，不稳定。含煤1—8层，厚者0.3m。该段地层钻孔控制最大厚度254.54m。
二、 地貌及水系
本区位于英金河冲积、洪积平原之东，第三系玄武岩构成的三阶台地上，地面绝大部分被第四纪黄土状亚粘土、亚砂土所覆盖，煤系基
岩埋藏较深。勘探区西南部属英金河冲积、洪积平原之边部，地面标高+490m左右，玄武岩三阶台地上地形平缓，从西南向东北逐渐低落，最高点老磁坑标高+653.90m，一般为+570—+600m，勘探区西南及中部为山麓斜坡，黄土层冲沟发育，沟深达10—20m，沟宽50m左右。
该区西南五公里处有英金河，发源于河北围场北部山区，河宽200—900米，最大流量2510 m3/s(赤峰站1963年)，因上游有水库和农田灌溉，故常断流，该河从元宝山露天区中部通过，于东八家处注入老哈河。
该区南9km有老哈河，发源于冀北山地七老图山，河床宽500—1000m，最大流量9500m3/s(太平庄站1962年)，常年流水不断，尤以夏秋为大。
三、 勘探区水层
1)含水层
勘探区西南部属英金河冲积、洪积平原之边缘，表层厚15m左右的亚砂土、细砂，以下为5—20m圆砾，成分以安山岩、斑岩、玄武岩砾为主，直径最大达100mm，地下水位深18m左右。
勘探区位于玄武岩台地上，地势较高，第四系风成黄土及亚粘土，厚5—89m，一般40—60m，该层大都无水，只在下部低洼处含水。现将本区各岩层含水情况分述如下：
A、裂隙透水层
① 第四系亚砂土和砂质粘土：位于玄武岩台地上，地势较高，厚5～89m，一般40～60m，上部为亚砂土，风积而成，疏松，具垂直节理，透水性较强；下部为红色亚粘土，坚硬，具水平节理；底部含钙质结核，透水性差，局部缺失亚粘土层，大部分无水，只于低洼处含水。
② 玄武岩层：分布于该区南部，玄武岩为黑、黑褐色，上、下部气孔发育，中部较致密，具杏仁状构造、厚度由20m至50m。玄武岩底界面标高大致为+550m，在钻进过程中漏水严重，原报告7544号孔抽玄武岩水一次，但因该孔玄武岩层无水位未抽，应为透水而不含水的岩层，但在矿井建设与生产中要注意局部低洼处夏、秋季集水的突然透水。
B、孔隙裂隙含水层：
① 第三系砾岩：分布于该区南部，煤系露头地段，不整合于煤系之上。灰色，泥砂质胶结，受风化程度较强，胶结松散，砾石为石英岩、片麻岩、安山岩及其它变质岩砾，颗粒直径大小不等，分选差，磨圆中等，最大直径50—70mm，中间夹有灰色、黄绿色泥岩。该层中下部含水，含水层厚度0～32m，平均厚度17.04m，该层最低标高约+520m。根据以往抽水试验资料，该层单位涌水量为0.00035公升/秒米，渗透系数为0.0024m/d。
② 白垩系砾岩：分布于该区北部，上部岩性为灰、紫红色砾岩夹灰色砂岩和黄绿、紫红色泥岩，局部夹薄层炭质泥岩。砾石成分较杂，含较多的火成岩砾，分选、磨圆度差，砂质胶结。下部为灰色。砾石成分以石英岩、花岗片麻岩、片岩为主，砾径大者2000mm，小者几mm。分选不好。磨圆度中等，层厚0—535m。全区含水层平均厚度220m。第一水平范围内平均厚度121.26m。东南薄西北厚。根据以往抽水试验资料，该层单位涌水量为0.00189公升/秒米，渗透系数为0.00842m/d。水质类型：重碳酸硫酸钙镁钠水，对普通矿渣和火山灰质硅酸盐水泥均无侵蚀性。
③ 煤系：元宝山煤系变化规律是上细下粗。4煤组以上多为细、粉砂岩，4煤组以下多为中、粗粒砂岩，少许泥岩。上部砂岩为灰绿、黄绿色，下部为灰及灰白色。从横向变化看，东南岩性粗，向西北变细。煤系含水层的赋存规律为：浅部与第三系相通，且岩性粗，富水性强；向深部岩性变细，无水源补给，但富水性仍然很强。 该区5煤、6煤在钻进过程中普遍漏水。全区含水层厚度平均为169.89m，第一水平平均含水层厚度118.04m。根据老公营子区以往抽水试验资料，单位涌水量为0.0306l/mm，渗透系数为0.00763m/d。水质类型为重碳酸钙镁钠水。
④ 断层：本区F1号断层垂直落差150—400米，F38号断层落差0—150m，其破碎带胶结松散，一般为泥质及粉砂质充填。仅局部有滴水、淋水现象，导水性差。但断层两盘含水砂岩直接接触时，还有一定的水力联系。根据元宝山露天以往F1号断层抽水试验资料，单位涌水量为0.0182公升/秒米，渗透系数为0.0089m/d。又据老公营子区以往F1号断层抽水资料，单位涌水量0.000238公升/秒米，渗透系数0.00166m/d。该区F1号断层是元宝山露天、老公营子区之延续，在露天区及老公营子区其上有第四系强含水层所覆盖，补给条件较好的情况下单位涌水量及渗透系数值均很小，故在勘探区也就未曾布置专门有关断层抽水的工作量。
2) 隔水层
该区西南部为英金河冲积、洪积边缘，其底部有紫红色泥岩(已风化成粘土)，局部含少量砾石，厚约30m左右，分布普遍，实为良好隔水层。在第三系、白垩系、煤系含水层间无普遍发育较厚的泥岩、砂质泥岩，所以上覆岩层均可补给煤系含水层。
四、 勘探区充水因素及涌水量估算
1)勘探区充水因素
A、大气降水：勘探区地下水主要补给水源为大气降水。勘探区地表为丘陵，冲沟发育，对排泄大气降水有利，但因多年来井下采空区面积的加大，地表塌陷严重，特别是地方某些煤矿地表局部塌成筒仓式大坑，改变了原地形，雨季山洪可能流入坑内，并顺裂隙渗入井下，成为矿井充水水源之一。
B、第三系砾岩、煤系砂岩含水层：第三系地层与煤系含水层具有水力联系，为矿井主要充水水源。各煤层开采过程中，揭露顶板砂岩含水层，将出现滴水、 淋水、涌水现象，浅部由于受第三系砾岩含水层的补给，涌水量较大，随着开采深度的增大，涌水量逐渐以煤系含水层为主。目前8煤组受第三系砾岩含水层的影响最大。
2)涌水量估算（根据相关资料）
a 第一水平涌水量计算按+200m水平进行计算。
b 勘探区煤系地层渗透系数引用元宝山煤田老公营子区7617号孔抽水资料。
c 煤系地层的降低水位值系数用平煤集团建井工程处开拓的二风井井内水位标高+515.50m进行计算。
d 全区涌水量计算因可采煤层与白垩系砾岩相距100 m多，开采时破坏高度涉及不到砾岩，故未计算砾岩水量。
e 根据勘探区的水文地质特征，估算勘探区的涌水量采用大井法，计算公式如下：
Q=1.336K（2H-M）MlgR-lgr (4-1)
其中r=Fπ,R=R0+r
式中：Q——涌水量，m3/d
K——渗透系数，m/d
M——含水层厚度，m
r——引用半径，m
R——影响半径，m
S——水位降深，m
H——含水层底板以上水头高度，H
F——预算区面积，m2
该区涌水量计算：
因为
F=3.88km2
r0=Fπ=1112m
K=0.0076m/d
M=169.89m(据55个孔的平均值)
H=515-(-250)=765.5m
R0=r0+2sHK=1112+765.5765.5×0.0076
＝4805m
所以，根基公式(4-1)得
Q=1.336K(2H-M)MlgR0-lgr0
=1.336×0.0076(2×765.5-169.89)×169.89lg4805-lg1112
＝4098.52m3/d
4.4 结论
河流分布距该区远，矿井地势出于较高位置，英金河冲、洪积层对该区无补给关系，大面积含水岩层是由大气降水通过黄土状的亚砂土、亚粘土渗入，第三系砾岩、白垩系岩、侏罗系煤系砂岩透水微弱。该区水文地质条件简单。全区涌水量的报告为4098.52m3/d。
一、区域地层
1)太古界建平群(An)（据相关资料〔2〕）
主要由花岗片麻岩、绿泥石片岩、大理岩组成。分布于煤田西南楼子店和南部烧锅营子一带。为平庄元宝山煤田自然分水岭。地层厚度大于400m。
2)古生界
奥陶—志留系(O—S)
由大理岩、结晶灰岩及各种片岩组成。全层厚旧2800m以上。分布于煤田东南东新井子、马架子一带。部整合于太古界地层之上。
二叠系下统：青风山组(P1g)
该组由一套轻度变质的海陆交互相复理式岩系夹火山岩组成。厚度3600m以上，分上、中、下三段。下段以凝灰质砂板岩为主，中段由流纹岩、中酸性凝灰角砾岩、安山玄武岩组成，上段以含砾砂岩、板岩、灰岩、角砾状灰岩为主。煤田东西两侧、沟岔子、安庆沟西均有分布。不整合于奥陶—志留系地层之上。
3)中生界
区内侏罗系地层划分历次报告均有不统变动，本此报告采用平庄、元宝山地区地层系统。义县组一段(K1y1)：分布于赤峰西南，牛家营子一带，不整合于前期地层之上。岩性上部以安山岩为主，下部以安山玄武岩为主，总厚度1248m。
义县组二段(K1y2)：零星分布于赤峰西南永合营子、南台子等地，不整合于义县组一段之上。由灰、暗灰色砂岩、砾岩、泥岩、炭质泥岩组成，底部均为砾岩，在炭质泥岩中夹透镜状可采无烟煤，厚度362m。
义县组三段(K1y3)：该组地层在赤峰西、北分布较广，在小河沿、小哈啦道口也有零星出露。建昌营子南也有该组安山质集块岩。由安山质岩屑、晶屑凝灰岩、流纹凝灰岩、流纹岩、凝灰质砾岩、砂岩组成，平行不整合于义县组二段之上，厚度在358m之上。
杏园组(K1x)：本组地层按其岩性、岩相特征分为三段。
杏园组一段(K1x1)：即五家砾岩段，见于本勘探区外南部钻孔中，以洪积冲积相紫红色砾岩、砂砾岩为主，夹紫红色泥岩、灰色砂岩。砾石以花岗片麻岩、花岗岩、石英岩、片岩、安山岩为主，砂泥质胶结。砾石多呈棱角状、半棱角状，分选差，砾径大者50cm，一般为3—10cm左右。最大厚度为704.63m。
杏园组二段(K1x2)：即砂泥岩、砾岩含煤段，见于本区南大风水沟一带钻孔中，岩性为灰色、灰绿色细砂岩、粉砂岩，灰绿、灰黑色泥岩，灰色、灰绿色砾岩、砂砾岩夹薄煤层。粉砂岩具细水平层理，含植物化石碎片。泥岩含动物化石、种子化石。砾岩砾石成分以花岗片麻岩、片岩及安山岩为主，砂质胶结，胶结好，较坚硬，砾径大者10cm，多呈半棱角状。煤层薄，不稳定。含煤1—8层，厚者0.3m。该段地层钻孔控制最大厚度254.54m。
二、 地貌及水系
本区位于英金河冲积、洪积平原之东，第三系玄武岩构成的三阶台地上，地面绝大部分被第四纪黄土状亚粘土、亚砂土所覆盖，煤系基
岩埋藏较深。勘探区西南部属英金河冲积、洪积平原之边部，地面标高+490m左右，玄武岩三阶台地上地形平缓，从西南向东北逐渐低落，最高点老磁坑标高+653.90m，一般为+570—+600m，勘探区西南及中部为山麓斜坡，黄土层冲沟发育，沟深达10—20m，沟宽50m左右。
该区西南五公里处有英金河，发源于河北围场北部山区，河宽200—900米，最大流量2510 m3/s(赤峰站1963年)，因上游有水库和农田灌溉，故常断流，该河从元宝山露天区中部通过，于东八家处注入老哈河。
该区南9km有老哈河，发源于冀北山地七老图山，河床宽500—1000m，最大流量9500m3/s(太平庄站1962年)，常年流水不断，尤以夏秋为大。
三、 勘探区水层
1)含水层
勘探区西南部属英金河冲积、洪积平原之边缘，表层厚15m左右的亚砂土、细砂，以下为5—20m圆砾，成分以安山岩、斑岩、玄武岩砾为主，直径最大达100mm，地下水位深18m左右。
勘探区位于玄武岩台地上，地势较高，第四系风成黄土及亚粘土，厚5—89m，一般40—60m，该层大都无水，只在下部低洼处含水。现将本区各岩层含水情况分述如下：
A、裂隙透水层
① 第四系亚砂土和砂质粘土：位于玄武岩台地上，地势较高，厚5～89m，一般40～60m，上部为亚砂土，风积而成，疏松，具垂直节理，透水性较强；下部为红色亚粘土，坚硬，具水平节理；底部含钙质结核，透水性差，局部缺失亚粘土层，大部分无水，只于低洼处含水。
② 玄武岩层：分布于该区南部，玄武岩为黑、黑褐色，上、下部气孔发育，中部较致密，具杏仁状构造、厚度由20m至50m。玄武岩底界面标高大致为+550m，在钻进过程中漏水严重，原报告7544号孔抽玄武岩水一次，但因该孔玄武岩层无水位未抽，应为透水而不含水的岩层，但在矿井建设与生产中要注意局部低洼处夏、秋季集水的突然透水。
B、孔隙裂隙含水层：
① 第三系砾岩：分布于该区南部，煤系露头地段，不整合于煤系之上。灰色，泥砂质胶结，受风化程度较强，胶结松散，砾石为石英岩、片麻岩、安山岩及其它变质岩砾，颗粒直径大小不等，分选差，磨圆中等，最大直径50—70mm，中间夹有灰色、黄绿色泥岩。该层中下部含水，含水层厚度0～32m，平均厚度17.04m，该层最低标高约+520m。根据以往抽水试验资料，该层单位涌水量为0.00035公升/秒米，渗透系数为0.0024m/d。
② 白垩系砾岩：分布于该区北部，上部岩性为灰、紫红色砾岩夹灰色砂岩和黄绿、紫红色泥岩，局部夹薄层炭质泥岩。砾石成分较杂，含较多的火成岩砾，分选、磨圆度差，砂质胶结。下部为灰色。砾石成分以石英岩、花岗片麻岩、片岩为主，砾径大者2000mm，小者几mm。分选不好。磨圆度中等，层厚0—535m。全区含水层平均厚度220m。第一水平范围内平均厚度121.26m。东南薄西北厚。根据以往抽水试验资料，该层单位涌水量为0.00189公升/秒米，渗透系数为0.00842m/d。水质类型：重碳酸硫酸钙镁钠水，对普通矿渣和火山灰质硅酸盐水泥均无侵蚀性。
③ 煤系：元宝山煤系变化规律是上细下粗。4煤组以上多为细、粉砂岩，4煤组以下多为中、粗粒砂岩，少许泥岩。上部砂岩为灰绿、黄绿色，下部为灰及灰白色。从横向变化看，东南岩性粗，向西北变细。煤系含水层的赋存规律为：浅部与第三系相通，且岩性粗，富水性强；向深部岩性变细，无水源补给，但富水性仍然很强。 该区5煤、6煤在钻进过程中普遍漏水。全区含水层厚度平均为169.89m，第一水平平均含水层厚度118.04m。根据老公营子区以往抽水试验资料，单位涌水量为0.0306l/mm，渗透系数为0.00763m/d。水质类型为重碳酸钙镁钠水。
④ 断层：本区F1号断层垂直落差150—400米，F38号断层落差0—150m，其破碎带胶结松散，一般为泥质及粉砂质充填。仅局部有滴水、淋水现象，导水性差。但断层两盘含水砂岩直接接触时，还有一定的水力联系。根据元宝山露天以往F1号断层抽水试验资料，单位涌水量为0.0182公升/秒米，渗透系数为0.0089m/d。又据老公营子区以往F1号断层抽水资料，单位涌水量0.000238公升/秒米，渗透系数0.00166m/d。该区F1号断层是元宝山露天、老公营子区之延续，在露天区及老公营子区其上有第四系强含水层所覆盖，补给条件较好的情况下单位涌水量及渗透系数值均很小，故在勘探区也就未曾布置专门有关断层抽水的工作量。
2) 隔水层
该区西南部为英金河冲积、洪积边缘，其底部有紫红色泥岩(已风化成粘土)，局部含少量砾石，厚约30m左右，分布普遍，实为良好隔水层。在第三系、白垩系、煤系含水层间无普遍发育较厚的泥岩、砂质泥岩，所以上覆岩层均可补给煤系含水层。
四、 勘探区充水因素及涌水量估算
1)勘探区充水因素
A、大气降水：勘探区地下水主要补给水源为大气降水。勘探区地表为丘陵，冲沟发育，对排泄大气降水有利，但因多年来井下采空区面积的加大，地表塌陷严重，特别是地方某些煤矿地表局部塌成筒仓式大坑，改变了原地形，雨季山洪可能流入坑内，并顺裂隙渗入井下，成为矿井充水水源之一。
B、第三系砾岩、煤系砂岩含水层：第三系地层与煤系含水层具有水力联系，为矿井主要充水水源。各煤层开采过程中，揭露顶板砂岩含水层，将出现滴水、 淋水、涌水现象，浅部由于受第三系砾岩含水层的补给，涌水量较大，随着开采深度的增大，涌水量逐渐以煤系含水层为主。目前8煤组受第三系砾岩含水层的影响最大。
2)涌水量估算（根据相关资料）
a 第一水平涌水量计算按+200m水平进行计算。
b 勘探区煤系地层渗透系数引用元宝山煤田老公营子区7617号孔抽水资料。
c 煤系地层的降低水位值系数用平煤集团建井工程处开拓的二风井井内水位标高+515.50m进行计算。
d 全区涌水量计算因可采煤层与白垩系砾岩相距100 m多，开采时破坏高度涉及不到砾岩，故未计算砾岩水量。
e 根据勘探区的水文地质特征，估算勘探区的涌水量采用大井法，计算公式如下：
Q=1.336K（2H-M）MlgR-lgr (4-1)
其中r=Fπ,R=R0+r
式中：Q——涌水量，m3/d
K——渗透系数，m/d
M——含水层厚度，m
r——引用半径，m
R——影响半径，m
S——水位降深，m
H——含水层底板以上水头高度，H
F——预算区面积，m2
该区涌水量计算：
因为
F=3.88km2
r0=Fπ=1112m
K=0.0076m/d
M=169.89m(据55个孔的平均值)
H=515-(-250)=765.5m
R0=r0+2sHK=1112+765.5765.5×0.0076
＝4805m
所以，根基公式(4-1)得
Q=1.336K(2H-M)MlgR0-lgr0
=1.336×0.0076(2×765.5-169.89)×169.89lg4805-lg1112
＝4098.52m3/d
4.4 结论
河流分布距该区远，矿井地势出于较高位置，英金河冲、洪积层对该区无补给关系，大面积含水岩层是由大气降水通过黄土状的亚砂土、亚粘土渗入，第三系砾岩、白垩系岩、侏罗系煤系砂岩透水微弱。该区水文地质条件简单。全区涌水量的报告为4098.52m3/d。