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摘 要：本文以德胜庄井田钻探资料为基础结合其自然地理及所处蔚县矿区区域水文资料综合分析及研判，从而确立本井田水文地质评价。
关键词：德胜庄井田；含水层；隔水层；水文地质评价
一、区域水文地质概况
1.概况
区内钻孔揭露及地表出露地层由老至新为：古生界寒武系上统、中生界中下统下花园组煤系、中统九龙山组、后城组及新生界第四系。
德胜庄井田所处的蔚县盆地，地处燕山沉降带的西南，冀西北山地之南。恒山余脉从晋入冀，分南北两支，北为月山，南为蔚县南山，形成了一个走向北东，地堑式的山间断陷盆地。它跨越了两省c四县，包括蔚县全境，广灵县大部及阳原、涿鹿县的部分地区、盆地四周群山环抱，南北高山耸立，中间低平。根据地貌形态可划分为5个分区（见表1）。
主要山峰均在海拔2000m左右，小五台山主峰海拔2882.2m，为河北省最高峰。河流有壶流河横贯于盆地中部，迳流长度120km，属永定河水系支流，发源于山西广灵县，自西向东，流经蔚县，于西合营附近与安定河汇合后流向北，经钱家沙洼水文站在小渡口处入桑干河，此处是盆地内地表水、地下水的排泄口，汇水面积约4300km2，年平均流量6.25m3/s，近年来由于上游壶流河水库截流，流量有所减少，出库量均在1m3/s以下。
2.含水层的划分
根据地层时代、岩性及含水特征，可分为碳酸盐类岩溶裂隙水。碎屑岩裂隙、孔隙水和松散岩类孔隙水四个含水岩组，12个含水层。
3.区域地下水的补给、迳流和排泄条件
盆地内沉积了大面积的寒武、奥陶系地层，周边由不透水的古老地层围隔，使盆地成为一个封闭式完整的水文地质单元，它与壶流河水系的控制范围大体一致。盆地周围基岩裸露的山区，是地下水的主要补给区，大气降水是地下水的主要补给来源，壶流河南北山前倾斜平原是通过不同形式和途径迳流最终排泄壶流河，或在河下新生界地层中潜流。
二、研究区水文地质条件
1.含水层的划分及特征
根据本区内机（民）井及钻孔揭露的地层、岩性及富水性和与煤层的关系，结合区域含水层划分情况，划分四个含水层组六个含水层（见表2）。
（1）寒武系灰岩岩溶裂隙含水层（Ⅰ）。该含水层为煤系基底，分布整个井田，钻孔揭露厚度大于99.92m。岩性主要为鲕状灰岩、泥质条带灰岩夹薄层灰岩，局部裂隙发育，岩芯较破碎，钻进过程中冲洗液微量消耗，钻孔抽水试验单位涌水量0.000817～0.0557l/s.m，水位标高987.147～992.85m，渗透参数0.00119～0.0486m/d，水质类型HCO3-SO3-Na-Mg型，矿化度0.86g/l。该含水层属富水性弱的含水层。
（2）煤系砂岩裂隙含水层（Ⅱ）。在井田内煤系上段仅局部残存，主要为煤系下段砂岩含水层。含水层位于1煤、5煤顶底板，主要岩性为细砂岩，中砂岩、粗砂岩，砂岩含水层厚度0～30.95m，平均16.93m，局部发育垂直裂隙，钻进过程中冲洗液多不消耗或微量消耗，钻孔抽水试验单位涌水量0.000672 l/s.m，静水位标高931.515m，渗透参数0.00205m/d，邻近生产矿井多年开采资料证实该含水层仅局部煤层顶板砂岩淋水或滴水，水质类型HCO3-Cl-Na型，矿化度1.41g/l该含水层属于富水性弱的含水层。
（3）后城组砾岩含水层（Ⅳ）。该含水层分布整个井田，岩性上部为凝灰岩、粗砂岩，下部为巨层砾岩。含水层厚度102.15～336.90m，平均218. 40m 下部的巨厚层砾岩分选差，次棱角状，岩石结构成熟度低，多为半固结状，易风化，岩芯多破碎。在井田的南部及东部边缘地带施工钻孔此层段冲洗液大多漏失或大消耗，在施工漏水或大消耗地段富水性中等。在其他地段富水性弱，钻孔抽水试验单位涌水量0.00103～0.00128 l/s.m，静止水位标高997.385～1028.347m，渗透参数0.00776～0.00875m/d，水质类型Cl-Na型，矿化度1.444g/l。该含水层属富水性弱～中等的含水层。
（4）第四系砂、砾、卵石含水层（Ⅴ）。①中下更新统泥河湾组砂、砾、卵石含水层（Ⅴ1）。该含水层主要分布在井田中、南部及东部，含水层多由3～5层砂、砾、卵石组成，含水层厚度0～24.90m平均厚度15.39m。钻孔抽水试验，单位涌水量0.403 l/s.m，渗透系数1.695m/d，静水位标高995.135m，水质类型HCO3-Na，矿化度0.696g/l。与邻近北阳庄井田资料对比，该含水层富水性弱——中等的孔隙承压含水层。②上更新统砂、砾、卵石含水层（Ⅴ2）。该含水层主要分布在井田中北部，含水层由1～3层砾石、卵石及粗砂组成，厚度2.0～36.55m，平均厚度18.64m，富水性不均一，在北德胜庄南南石化村西南有泉水出露，泉为下降泉，泉水流量0.114～0.014l/s，在东深涧村南沟中有上升泉出露，泉流量为0.26l/s，泉水出露层位均为上更新统砂砾含水层。富水性强的部位在北德胜庄、南德胜庄至41-5孔一带，该地带机井单井出水量均在80m/h以上且水量补给充足，机井简易抽水试验单位涌水量2.637～3.36 l/s.m，静止水位标高1018.85～1022.82m，渗透参数29.29～34.02m/d，水质类型HCO3-SO4-Na，矿化度0.5g/l。该含水层属富水性不均一的弱～强的孔隙承压含水层。③全新统砂、砾、卵石含水层（Ⅴ3）该含水层主要分布在井田北西向冲沟中，含水层由砂、砾、卵石，含水层厚度一般<10m，富水性不均一，为孔隙潜水。
2.隔水层及含水层间水力联系
（1）第四系粘性土隔水层。第四系各砂、砾、卵石含水层间均有较稳定粘土、亚粘土隔水层赋存，这些粘性土的存在使其各砂、砾石、卵石含水层间水力联系不密切。 （2）侏罗系中统九龙山组泥岩、粉砂岩隔水层。该层主要分布在井田中北部，南部变薄或缺失，岩性为一套含火山碎屑的河流相沉积建造。下部为砂砾岩，紫红色粉砂岩，中部为厚层杂色凝灰质砂岩夹紫红、砖红色粉砂岩，上部为紫红色、灰绿色粉砂岩为主，岩芯较完整，裂隙不发育，钻进过程中冲洗液多不消耗，该层可视为相对隔水层。
（3）煤系砂岩含水层间泥岩、粉砂岩隔水层。在前述的1煤、5煤顶、底板砂岩含水层间均有稳定的泥岩、粉砂岩隔水层，这些隔水层存在使其水力联系不密切。
（4）煤底板鲕状泥岩、泥岩、粉砂岩隔水层。该隔水层井田内均有分布，其厚度受基底古地形的控制，一般厚度5～10m，天然状态下，一般能起到隔水作用，使其煤系基底寒武系灰岩与煤系砂岩含水层间水力联系不密切。
3.井田地下水的补给、迳流、排泄条件
在井田西北部，月山向斜的东南翼有寒武灰岩零星出露，出露面积不足2 km2。在月山向斜西北翼虽有大面积的寒武系灰岩出露，但经过月山向斜的深循环，进入本区的补给量有限，因此，区内寒武系灰岩含水层补给条件较差。
西北部的月山侏罗系地层分布面积约150km2，风化裂隙发育，接受大气降水补给后，自月山向斜沿基岩裂隙入渗补给煤系地层，由西北向东南迳流，由于煤系砂岩含水层富水性弱，排泄条件差，迳流呆滞。后城组砾岩含水层一方面接受其他基岩含水层地下水的补给，另一方面接受第四系底部砂砾、卵石含水层以“天窗”形式补给，但排泄条件差，迳流迟缓。
井田属月山东南山前倾斜平原，冲沟密布，切割较深，第四系地下水主要接受大气降水补给及西北部月山山地基岩地下水的侧向补给，经井田迳流，地下水以泉水或人工揭露的形式排泄。
4.矿床水文地质类型
德胜庄井田基本为第四系掩盖下的隐伏井田（西北部基岩露头区除外），煤系层间砂岩含水层富水性弱，对煤层开采影响小。上伏第四系砂、砾、卵石含水层富水性一般为中等，局部富水性较强，该含水层距主要可采煤层距离较远为间接充水含水层。后城组砾岩含水层富水性弱～中等，在本井田为间接含水层，煤系基底寒武系灰岩含水层为1煤层开采底板进水直接充水含水层，但该含水层补给条件不好，富水性弱。依据《煤、泥炭地质勘查规范》DZ/T0215-2002附录G，本井田矿床水文地质类型为第三类第二亚类一型，即Ⅲ2类Ⅰ型。
三、矿床充水因素分析
1.邻近生产矿井充水因素
邻近生产矿井大型矿井有位于井田西南崔家寨矿井，井田内小型矿井有金河湾矿井、冀鑫矿井、康河矿井。
从以上生产矿井充水因素来看，开采5煤矿井水主要为5煤顶板砂岩裂隙水，开采1煤主要为底板寒武系灰岩岩溶裂隙水，但矿井涌水量均较小。
2.井田充水因素分析
（1）第四系砂、砾、卵石含水层富水性中等～强，但该含水层距上主要可采煤层5号煤距离较远（间隔后城组、九龙山组地层），但九龙山组在本井田为相对隔水层，因此，正常情况下该含水层不会进入矿井，对5煤层的开采威胁不大。
（2）后城组砾岩含水层富水性弱～中等，该含水层与5号煤之间有九龙山组隔水层赋存，为间接充水含水层，因此该含水层水一般也不会直接进入矿井。
（3）煤系砂岩含水层富水性弱，对煤层开采威胁小。
（4）寒武系灰岩含水层距1煤层较近，为1煤层开采底板进水的直接充水含水层，尽管该含水层富水性弱，但由于水头压力较大，在含水导水断层附近仍可能对1煤开采够成威胁。
（5）1963年以前，施工的钻孔由于封孔质量较差，可能导通第四系含水层水突入矿井，对煤层开采构成威胁。
四、供水水源方向
如前所述，本区矿床水文地质类型属简单型，煤层开采直接充水含水层富水性弱，未来矿井供水目的层应为第四系砂、砾、卵石含水层，该含水层在德胜庄井田东南一带，富水性强，可作为未来矿井供水主要目的层。
五、结论及建议
通过综合分析研究，对本井田内地质、地貌特征、含隔水层层数、厚度、分布范围、含水层的含水性、隔水层的隔水性，各含水层水质情况，对区内地下水的补、迳、排条件，有了较全面地了解，通过对区内矿床充水因素分析，确定本井田矿床水文地质类型以底板进入为主，水文地质条件简单的岩溶、裂隙充水矿床。井田内无污染源，地表水、地下水基本处于天然状态。
本井田水文地质条件简单，建议今后应加强钻孔简易水文地质观测工作，不宜布置过多的专门水文地质工作，专门水文地质工作应布置在首采区，钻孔简易水文地质观测冲洗液大消耗或漏水地段。
本井田拟建年产180万t/a大型矿井。矿井供水问题突出，建议在井田东南对第四系砂、砾、卵石含水层进行供水勘探工作，为矿井供水水源地的建设提供资料依据。
参考文献：
[1]庞渭舟、刘维舟，《煤矿水文地质学》[M].北京：煤炭工业出板社.1986
[2]MT/T1076—2008，煤田地质勘探规程[S]
[3]煤炭工业部：1984，《矿井水文地质规程》[S].煤炭工业出板社
[4]河北省煤田地质局第四地质队，河北省蔚县矿区德胜庄井田煤炭勘探报告[R].宣化2008
关键词：德胜庄井田；含水层；隔水层；水文地质评价
一、区域水文地质概况
1.概况
区内钻孔揭露及地表出露地层由老至新为：古生界寒武系上统、中生界中下统下花园组煤系、中统九龙山组、后城组及新生界第四系。
德胜庄井田所处的蔚县盆地，地处燕山沉降带的西南，冀西北山地之南。恒山余脉从晋入冀，分南北两支，北为月山，南为蔚县南山，形成了一个走向北东，地堑式的山间断陷盆地。它跨越了两省c四县，包括蔚县全境，广灵县大部及阳原、涿鹿县的部分地区、盆地四周群山环抱，南北高山耸立，中间低平。根据地貌形态可划分为5个分区（见表1）。
主要山峰均在海拔2000m左右，小五台山主峰海拔2882.2m，为河北省最高峰。河流有壶流河横贯于盆地中部，迳流长度120km，属永定河水系支流，发源于山西广灵县，自西向东，流经蔚县，于西合营附近与安定河汇合后流向北，经钱家沙洼水文站在小渡口处入桑干河，此处是盆地内地表水、地下水的排泄口，汇水面积约4300km2，年平均流量6.25m3/s，近年来由于上游壶流河水库截流，流量有所减少，出库量均在1m3/s以下。
2.含水层的划分
根据地层时代、岩性及含水特征，可分为碳酸盐类岩溶裂隙水。碎屑岩裂隙、孔隙水和松散岩类孔隙水四个含水岩组，12个含水层。
3.区域地下水的补给、迳流和排泄条件
盆地内沉积了大面积的寒武、奥陶系地层，周边由不透水的古老地层围隔，使盆地成为一个封闭式完整的水文地质单元，它与壶流河水系的控制范围大体一致。盆地周围基岩裸露的山区，是地下水的主要补给区，大气降水是地下水的主要补给来源，壶流河南北山前倾斜平原是通过不同形式和途径迳流最终排泄壶流河，或在河下新生界地层中潜流。
二、研究区水文地质条件
1.含水层的划分及特征
根据本区内机（民）井及钻孔揭露的地层、岩性及富水性和与煤层的关系，结合区域含水层划分情况，划分四个含水层组六个含水层（见表2）。
（1）寒武系灰岩岩溶裂隙含水层（Ⅰ）。该含水层为煤系基底，分布整个井田，钻孔揭露厚度大于99.92m。岩性主要为鲕状灰岩、泥质条带灰岩夹薄层灰岩，局部裂隙发育，岩芯较破碎，钻进过程中冲洗液微量消耗，钻孔抽水试验单位涌水量0.000817～0.0557l/s.m，水位标高987.147～992.85m，渗透参数0.00119～0.0486m/d，水质类型HCO3-SO3-Na-Mg型，矿化度0.86g/l。该含水层属富水性弱的含水层。
（2）煤系砂岩裂隙含水层（Ⅱ）。在井田内煤系上段仅局部残存，主要为煤系下段砂岩含水层。含水层位于1煤、5煤顶底板，主要岩性为细砂岩，中砂岩、粗砂岩，砂岩含水层厚度0～30.95m，平均16.93m，局部发育垂直裂隙，钻进过程中冲洗液多不消耗或微量消耗，钻孔抽水试验单位涌水量0.000672 l/s.m，静水位标高931.515m，渗透参数0.00205m/d，邻近生产矿井多年开采资料证实该含水层仅局部煤层顶板砂岩淋水或滴水，水质类型HCO3-Cl-Na型，矿化度1.41g/l该含水层属于富水性弱的含水层。
（3）后城组砾岩含水层（Ⅳ）。该含水层分布整个井田，岩性上部为凝灰岩、粗砂岩，下部为巨层砾岩。含水层厚度102.15～336.90m，平均218. 40m 下部的巨厚层砾岩分选差，次棱角状，岩石结构成熟度低，多为半固结状，易风化，岩芯多破碎。在井田的南部及东部边缘地带施工钻孔此层段冲洗液大多漏失或大消耗，在施工漏水或大消耗地段富水性中等。在其他地段富水性弱，钻孔抽水试验单位涌水量0.00103～0.00128 l/s.m，静止水位标高997.385～1028.347m，渗透参数0.00776～0.00875m/d，水质类型Cl-Na型，矿化度1.444g/l。该含水层属富水性弱～中等的含水层。
（4）第四系砂、砾、卵石含水层（Ⅴ）。①中下更新统泥河湾组砂、砾、卵石含水层（Ⅴ1）。该含水层主要分布在井田中、南部及东部，含水层多由3～5层砂、砾、卵石组成，含水层厚度0～24.90m平均厚度15.39m。钻孔抽水试验，单位涌水量0.403 l/s.m，渗透系数1.695m/d，静水位标高995.135m，水质类型HCO3-Na，矿化度0.696g/l。与邻近北阳庄井田资料对比，该含水层富水性弱——中等的孔隙承压含水层。②上更新统砂、砾、卵石含水层（Ⅴ2）。该含水层主要分布在井田中北部，含水层由1～3层砾石、卵石及粗砂组成，厚度2.0～36.55m，平均厚度18.64m，富水性不均一，在北德胜庄南南石化村西南有泉水出露，泉为下降泉，泉水流量0.114～0.014l/s，在东深涧村南沟中有上升泉出露，泉流量为0.26l/s，泉水出露层位均为上更新统砂砾含水层。富水性强的部位在北德胜庄、南德胜庄至41-5孔一带，该地带机井单井出水量均在80m/h以上且水量补给充足，机井简易抽水试验单位涌水量2.637～3.36 l/s.m，静止水位标高1018.85～1022.82m，渗透参数29.29～34.02m/d，水质类型HCO3-SO4-Na，矿化度0.5g/l。该含水层属富水性不均一的弱～强的孔隙承压含水层。③全新统砂、砾、卵石含水层（Ⅴ3）该含水层主要分布在井田北西向冲沟中，含水层由砂、砾、卵石，含水层厚度一般<10m，富水性不均一，为孔隙潜水。
2.隔水层及含水层间水力联系
（1）第四系粘性土隔水层。第四系各砂、砾、卵石含水层间均有较稳定粘土、亚粘土隔水层赋存，这些粘性土的存在使其各砂、砾石、卵石含水层间水力联系不密切。 （2）侏罗系中统九龙山组泥岩、粉砂岩隔水层。该层主要分布在井田中北部，南部变薄或缺失，岩性为一套含火山碎屑的河流相沉积建造。下部为砂砾岩，紫红色粉砂岩，中部为厚层杂色凝灰质砂岩夹紫红、砖红色粉砂岩，上部为紫红色、灰绿色粉砂岩为主，岩芯较完整，裂隙不发育，钻进过程中冲洗液多不消耗，该层可视为相对隔水层。
（3）煤系砂岩含水层间泥岩、粉砂岩隔水层。在前述的1煤、5煤顶、底板砂岩含水层间均有稳定的泥岩、粉砂岩隔水层，这些隔水层存在使其水力联系不密切。
（4）煤底板鲕状泥岩、泥岩、粉砂岩隔水层。该隔水层井田内均有分布，其厚度受基底古地形的控制，一般厚度5～10m，天然状态下，一般能起到隔水作用，使其煤系基底寒武系灰岩与煤系砂岩含水层间水力联系不密切。
3.井田地下水的补给、迳流、排泄条件
在井田西北部，月山向斜的东南翼有寒武灰岩零星出露，出露面积不足2 km2。在月山向斜西北翼虽有大面积的寒武系灰岩出露，但经过月山向斜的深循环，进入本区的补给量有限，因此，区内寒武系灰岩含水层补给条件较差。
西北部的月山侏罗系地层分布面积约150km2，风化裂隙发育，接受大气降水补给后，自月山向斜沿基岩裂隙入渗补给煤系地层，由西北向东南迳流，由于煤系砂岩含水层富水性弱，排泄条件差，迳流呆滞。后城组砾岩含水层一方面接受其他基岩含水层地下水的补给，另一方面接受第四系底部砂砾、卵石含水层以“天窗”形式补给，但排泄条件差，迳流迟缓。
井田属月山东南山前倾斜平原，冲沟密布，切割较深，第四系地下水主要接受大气降水补给及西北部月山山地基岩地下水的侧向补给，经井田迳流，地下水以泉水或人工揭露的形式排泄。
4.矿床水文地质类型
德胜庄井田基本为第四系掩盖下的隐伏井田（西北部基岩露头区除外），煤系层间砂岩含水层富水性弱，对煤层开采影响小。上伏第四系砂、砾、卵石含水层富水性一般为中等，局部富水性较强，该含水层距主要可采煤层距离较远为间接充水含水层。后城组砾岩含水层富水性弱～中等，在本井田为间接含水层，煤系基底寒武系灰岩含水层为1煤层开采底板进水直接充水含水层，但该含水层补给条件不好，富水性弱。依据《煤、泥炭地质勘查规范》DZ/T0215-2002附录G，本井田矿床水文地质类型为第三类第二亚类一型，即Ⅲ2类Ⅰ型。
三、矿床充水因素分析
1.邻近生产矿井充水因素
邻近生产矿井大型矿井有位于井田西南崔家寨矿井，井田内小型矿井有金河湾矿井、冀鑫矿井、康河矿井。
从以上生产矿井充水因素来看，开采5煤矿井水主要为5煤顶板砂岩裂隙水，开采1煤主要为底板寒武系灰岩岩溶裂隙水，但矿井涌水量均较小。
2.井田充水因素分析
（1）第四系砂、砾、卵石含水层富水性中等～强，但该含水层距上主要可采煤层5号煤距离较远（间隔后城组、九龙山组地层），但九龙山组在本井田为相对隔水层，因此，正常情况下该含水层不会进入矿井，对5煤层的开采威胁不大。
（2）后城组砾岩含水层富水性弱～中等，该含水层与5号煤之间有九龙山组隔水层赋存，为间接充水含水层，因此该含水层水一般也不会直接进入矿井。
（3）煤系砂岩含水层富水性弱，对煤层开采威胁小。
（4）寒武系灰岩含水层距1煤层较近，为1煤层开采底板进水的直接充水含水层，尽管该含水层富水性弱，但由于水头压力较大，在含水导水断层附近仍可能对1煤开采够成威胁。
（5）1963年以前，施工的钻孔由于封孔质量较差，可能导通第四系含水层水突入矿井，对煤层开采构成威胁。
四、供水水源方向
如前所述，本区矿床水文地质类型属简单型，煤层开采直接充水含水层富水性弱，未来矿井供水目的层应为第四系砂、砾、卵石含水层，该含水层在德胜庄井田东南一带，富水性强，可作为未来矿井供水主要目的层。
五、结论及建议
通过综合分析研究，对本井田内地质、地貌特征、含隔水层层数、厚度、分布范围、含水层的含水性、隔水层的隔水性，各含水层水质情况，对区内地下水的补、迳、排条件，有了较全面地了解，通过对区内矿床充水因素分析，确定本井田矿床水文地质类型以底板进入为主，水文地质条件简单的岩溶、裂隙充水矿床。井田内无污染源，地表水、地下水基本处于天然状态。
本井田水文地质条件简单，建议今后应加强钻孔简易水文地质观测工作，不宜布置过多的专门水文地质工作，专门水文地质工作应布置在首采区，钻孔简易水文地质观测冲洗液大消耗或漏水地段。
本井田拟建年产180万t/a大型矿井。矿井供水问题突出，建议在井田东南对第四系砂、砾、卵石含水层进行供水勘探工作，为矿井供水水源地的建设提供资料依据。
参考文献：
[1]庞渭舟、刘维舟，《煤矿水文地质学》[M].北京：煤炭工业出板社.1986
[2]MT/T1076—2008，煤田地质勘探规程[S]
[3]煤炭工业部：1984，《矿井水文地质规程》[S].煤炭工业出板社
[4]河北省煤田地质局第四地质队，河北省蔚县矿区德胜庄井田煤炭勘探报告[R].宣化2008