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一、含、隔水层水文地质特征
根据区内地下水的水力性质及赋存条件的不同,可划分为三大类,即松散岩类孔隙潜水含水岩组;碎屑岩类孔隙、裂隙潜水含水岩组;碎屑岩类孔隙、裂隙承压水含水岩组。本次勘查根据抽水资料,将碎屑岩类含水岩组划分为四个相对含水层及三个相对隔水层。现分述如下:
1、第四系(Q)松散层潜水含水层。
岩性为灰黄色黄土、残坡积砂土(Q3-4)、冲洪积砂砾石(Q)等,地层厚度为0~33.72m,平均7.60m,在全区分布广泛。黄土、残坡积物与风积砂主要分布在梁、峁及山坡上,地形不利于积水,均为透水不含水层。冲洪积物分布于各大沟谷中,构成松散层潜水的主要含水层。根据本区水井调查资料,地下水位埋深5.96-10.60m,水化学类型为HCO3—Ca•Mg型水,较好,含水层富水性弱。因大气降水的补给量较小,所以补给条件较差。该含水层是下部志丹群(K1zh)碎屑岩类潜水含水岩组的直接补给来源。
2、第Ⅰ含水岩组(白垩系下统志丹群(K1zh)碎屑岩类孔隙、裂隙潜水含水层)。
岩性上部以紫红色细——粗粒岩、粉砂岩为主,下部以灰绿色、灰色中粗粒砂岩为主,中夹薄层砂质泥岩、粉砂岩,具大型交错层理。含水岩组岩性以细——粗粒砂岩为主,厚度136.11~731.19m,平均429.09m。全区赋存,厚度变化大,西北、北至中部厚,往南、东南变薄。先期开采地段西北厚,沿东南方向变薄区内钻孔均有揭露,上部地层出露在中部、南部沟谷两侧。该含水层为矿床的间接充水含水层。
3、白垩系下统志丹群(K1zh)底部~侏罗系安定组(J2a)隔水层。
该隔水层岩性以灰绿及灰色泥岩、砂质泥岩及粉砂岩为主,中夹薄层细砂岩和中砂岩。隔水层厚度2.19~196.58m,平均36.22m。井田内全区发育,厚度变化不显著,隔水性能良好。该隔水层基本隔断了上、下含水岩组之间的水力联系。
4、第Ⅱ含水岩组(侏罗系安定组(J2a)至3煤层底碎屑岩类孔隙、裂隙承压水含水层)。
岩性以灰白色中、细粒砂岩为主,夹灰色、浅灰色砂质泥岩、粉砂岩和各粒级的砂岩及煤层。含水岩组岩性以细粒砂岩为主,局部为中粒砂岩,厚度5.9~227.76m,平均105.74m。先期开采地段内含水岩组厚度个别钻孔<10m,多数钻孔厚度相对稳定,在70~100m之间。该含水岩组富水性弱,地下水流动缓慢。该含水岩组为矿床直接充水含水层。
5、煤底部隔水层。
岩性以深灰色、灰色砂质泥岩、泥岩为主,局部为灰色粉砂岩,厚度1.90~52.47m,平均24.86m,井田内全区发育,厚度相对稳定,隔水性能较好。
6、第Ⅲ含水岩组(3煤底部隔水层底界至6煤组含水层顶碎屑岩类孔隙、裂隙承压水含水层)。
岩性灰白色粉砂岩为主,中下部为灰色、浅灰色砂质泥岩、粉砂岩夹细粒砂岩及煤层。含水岩组岩性以细粒砂岩为主,厚度4.50~70.49m,平均23.95m。含水岩组中西部薄,其它地方相对变厚。该含水岩组为矿床直接充水含水层。
7、6煤顶部隔水层。
岩性以灰黑色砂质泥岩为主,局部为灰色粉砂岩、泥岩,厚度0.90~42.30m,平均14.51m,井田内全区发育,厚度相对稳定,隔水性能好。
8、第Ⅳ含水岩组(6煤顶至底碎屑岩类孔隙、裂隙承压水含水层)。
岩性灰黑色砂质泥岩为主,其次粉砂岩,中夹细粒砂岩及煤层。含水岩组岩性以细粒砂岩为主,其次为中砂岩和少量粗砂岩;厚度2.50~67.10m,平均17.69m。含水岩组厚度相对稳定,变化不大。根据24-6、24-10号钻孔抽水试验资料分析得出该含水岩组富水性弱,地下水流动缓慢。该含水岩组为矿床直接充水含水层。
二、各含水层之间的水力联系
区内第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ含水岩组为矿床的主要直接充水含水层,第Ⅰ含水岩组为间接充水含水层。区内3煤顶部白垩系下统志丹群(K1zh)至侏罗系安定组(J2a)隔水层全区发育,层位稳定,隔水性能良好,因此在井田范围内隔断了煤系地层延安组(J1-2y)与上部非煤系地层的水力联系;在煤系地层含水层中,各煤层之间有一层相对稳定的隔水层,全区发育,厚度相对稳定,变化不大,隔水性能好,基本隔断了第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ含水岩组之间的水力联系;这三个含水层富水性均弱,对未来矿井充水影响相对较小。但各隔水层有各别点有砂质泥岩或泥岩、粉砂岩的厚度<3m,未来矿井开采过程中应注意破坏围岩,降低其隔水层能力,造成突水现象。
四、地表水、老窑水对矿床充水的影响
区内沟谷较为发育,但这些沟谷均无常年地表迳流,只有在雨季大雨过后会形成短暂而急促的洪水。地表洪水一般通过井口、风口等通道向未来矿井充水,因此,做好井口、风口等人工通道的防洪堵水维护工作是预防地表水对矿井充水的最佳措施。区内主要可采煤层埋藏深度大,在区内及邻近地区至今还没有生产矿井和小窑,故无老窑水对矿床充水产生影响
五、地下水的补给、迳流、排泄条件
1、潜水。区内潜水主要赋存于沟谷内第四系冲洪积砂砾石层中及白垩系志丹群(K1zh)地层中。白垩系志丹群在区内出露面积较大。潜水的主要补给来源为大气降水。由于本区降水量稀少,所以潜水的补给量较小。潜水沿河流流向迳流,排泄方式主要为向河流下游的迳流排泄,其次为人工挖井开采排泄、蒸发排泄以及向下部承压水的渗入排泄。
2、承压水。区内承压水主要赋存于侏罗系中统(J2z)、中下统延安组(J1-2y)砂岩中。大气降水通过上覆地层的直接渗入补给是承压水的补给源之一,区外承压水的侧向迳流是另一补给来源。承压水一般沿地层倾向即西南方向迳流。承压水以侧向迳流排泄为主,次为人工开采排泄。当地最低侵蚀基准面标高1298.9m。
根据区内地下水的水力性质及赋存条件的不同,可划分为三大类,即松散岩类孔隙潜水含水岩组;碎屑岩类孔隙、裂隙潜水含水岩组;碎屑岩类孔隙、裂隙承压水含水岩组。本次勘查根据抽水资料,将碎屑岩类含水岩组划分为四个相对含水层及三个相对隔水层。现分述如下:
1、第四系(Q)松散层潜水含水层。
岩性为灰黄色黄土、残坡积砂土(Q3-4)、冲洪积砂砾石(Q)等,地层厚度为0~33.72m,平均7.60m,在全区分布广泛。黄土、残坡积物与风积砂主要分布在梁、峁及山坡上,地形不利于积水,均为透水不含水层。冲洪积物分布于各大沟谷中,构成松散层潜水的主要含水层。根据本区水井调查资料,地下水位埋深5.96-10.60m,水化学类型为HCO3—Ca•Mg型水,较好,含水层富水性弱。因大气降水的补给量较小,所以补给条件较差。该含水层是下部志丹群(K1zh)碎屑岩类潜水含水岩组的直接补给来源。
2、第Ⅰ含水岩组(白垩系下统志丹群(K1zh)碎屑岩类孔隙、裂隙潜水含水层)。
岩性上部以紫红色细——粗粒岩、粉砂岩为主,下部以灰绿色、灰色中粗粒砂岩为主,中夹薄层砂质泥岩、粉砂岩,具大型交错层理。含水岩组岩性以细——粗粒砂岩为主,厚度136.11~731.19m,平均429.09m。全区赋存,厚度变化大,西北、北至中部厚,往南、东南变薄。先期开采地段西北厚,沿东南方向变薄区内钻孔均有揭露,上部地层出露在中部、南部沟谷两侧。该含水层为矿床的间接充水含水层。
3、白垩系下统志丹群(K1zh)底部~侏罗系安定组(J2a)隔水层。
该隔水层岩性以灰绿及灰色泥岩、砂质泥岩及粉砂岩为主,中夹薄层细砂岩和中砂岩。隔水层厚度2.19~196.58m,平均36.22m。井田内全区发育,厚度变化不显著,隔水性能良好。该隔水层基本隔断了上、下含水岩组之间的水力联系。
4、第Ⅱ含水岩组(侏罗系安定组(J2a)至3煤层底碎屑岩类孔隙、裂隙承压水含水层)。
岩性以灰白色中、细粒砂岩为主,夹灰色、浅灰色砂质泥岩、粉砂岩和各粒级的砂岩及煤层。含水岩组岩性以细粒砂岩为主,局部为中粒砂岩,厚度5.9~227.76m,平均105.74m。先期开采地段内含水岩组厚度个别钻孔<10m,多数钻孔厚度相对稳定,在70~100m之间。该含水岩组富水性弱,地下水流动缓慢。该含水岩组为矿床直接充水含水层。
5、煤底部隔水层。
岩性以深灰色、灰色砂质泥岩、泥岩为主,局部为灰色粉砂岩,厚度1.90~52.47m,平均24.86m,井田内全区发育,厚度相对稳定,隔水性能较好。
6、第Ⅲ含水岩组(3煤底部隔水层底界至6煤组含水层顶碎屑岩类孔隙、裂隙承压水含水层)。
岩性灰白色粉砂岩为主,中下部为灰色、浅灰色砂质泥岩、粉砂岩夹细粒砂岩及煤层。含水岩组岩性以细粒砂岩为主,厚度4.50~70.49m,平均23.95m。含水岩组中西部薄,其它地方相对变厚。该含水岩组为矿床直接充水含水层。
7、6煤顶部隔水层。
岩性以灰黑色砂质泥岩为主,局部为灰色粉砂岩、泥岩,厚度0.90~42.30m,平均14.51m,井田内全区发育,厚度相对稳定,隔水性能好。
8、第Ⅳ含水岩组(6煤顶至底碎屑岩类孔隙、裂隙承压水含水层)。
岩性灰黑色砂质泥岩为主,其次粉砂岩,中夹细粒砂岩及煤层。含水岩组岩性以细粒砂岩为主,其次为中砂岩和少量粗砂岩;厚度2.50~67.10m,平均17.69m。含水岩组厚度相对稳定,变化不大。根据24-6、24-10号钻孔抽水试验资料分析得出该含水岩组富水性弱,地下水流动缓慢。该含水岩组为矿床直接充水含水层。
二、各含水层之间的水力联系
区内第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ含水岩组为矿床的主要直接充水含水层,第Ⅰ含水岩组为间接充水含水层。区内3煤顶部白垩系下统志丹群(K1zh)至侏罗系安定组(J2a)隔水层全区发育,层位稳定,隔水性能良好,因此在井田范围内隔断了煤系地层延安组(J1-2y)与上部非煤系地层的水力联系;在煤系地层含水层中,各煤层之间有一层相对稳定的隔水层,全区发育,厚度相对稳定,变化不大,隔水性能好,基本隔断了第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ含水岩组之间的水力联系;这三个含水层富水性均弱,对未来矿井充水影响相对较小。但各隔水层有各别点有砂质泥岩或泥岩、粉砂岩的厚度<3m,未来矿井开采过程中应注意破坏围岩,降低其隔水层能力,造成突水现象。
四、地表水、老窑水对矿床充水的影响
区内沟谷较为发育,但这些沟谷均无常年地表迳流,只有在雨季大雨过后会形成短暂而急促的洪水。地表洪水一般通过井口、风口等通道向未来矿井充水,因此,做好井口、风口等人工通道的防洪堵水维护工作是预防地表水对矿井充水的最佳措施。区内主要可采煤层埋藏深度大,在区内及邻近地区至今还没有生产矿井和小窑,故无老窑水对矿床充水产生影响
五、地下水的补给、迳流、排泄条件
1、潜水。区内潜水主要赋存于沟谷内第四系冲洪积砂砾石层中及白垩系志丹群(K1zh)地层中。白垩系志丹群在区内出露面积较大。潜水的主要补给来源为大气降水。由于本区降水量稀少,所以潜水的补给量较小。潜水沿河流流向迳流,排泄方式主要为向河流下游的迳流排泄,其次为人工挖井开采排泄、蒸发排泄以及向下部承压水的渗入排泄。
2、承压水。区内承压水主要赋存于侏罗系中统(J2z)、中下统延安组(J1-2y)砂岩中。大气降水通过上覆地层的直接渗入补给是承压水的补给源之一,区外承压水的侧向迳流是另一补给来源。承压水一般沿地层倾向即西南方向迳流。承压水以侧向迳流排泄为主,次为人工开采排泄。当地最低侵蚀基准面标高1298.9m。