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摘 要：为查明皖北钱营孜煤矿及周围水文地质情况，在对皖北钱营孜煤矿主、副和风三个钻孔调查的基础上，获取了该矿基本水文地质特征，并对各含水层进行了评价，结果表明：该矿从顶往底可分为松散层和二叠系含、隔水层，其中松散层含水层与二叠系含水层之间无明显的水力联系。新生界松散层第一含水层直接接受大气降水补给，富水较强，第二含水层富水性较弱，第三含水层富水性较强。尽管目前二叠系含水层富水性较弱从而不会对煤层开采造成大的威胁，但在未来的开采工作中应予以注意，因为它是井筒开挖的直接充水含水层。
关键词：含水层水文地质特征评价钱营孜煤矿安徽
中图分类号：TD745 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2011)06(a)-0072-01
前言
皖北地区由于特殊的区域水文地质特征，矿井突水问题一直是各生产单位及研究单位关心的重要问题，从而进行了大量关于水文地质评价、突水水源识别的研究，取得了一系列的成果[1-3]。在诸多研究当中，首当其冲的应该是区域水文地质特征的掌握和评价。基于此，我们对该矿进行了主、副和风三个钻孔，并就该矿水文地质特征进行了系统总结，为进一步查明各井筒及井底车场周围水文地质情况提供了参考。
1 研究区背景
钱营孜煤矿隶属于安徽省皖北煤电集团有限责任公司，井田位于宿州市墉桥区境内，其中心位置距宿州市约15公里。境内有合肥徐州高速公路横贯矿区，矿井经铁路专用线与京沪、陇海两大铁路干线相连，交通运输十分便利。井田以气煤和三分之一焦煤为主，均为低磷、低硫、中高发热量的优质炼焦煤和电力用煤，是国家鼓励提倡的洁净环保用煤，市场销售前景十分广阔。矿井设计生产能力为2.40Mt/a，采用立井开拓方式，设主井、副井和回风井3个井筒。
2 含、隔水層的划分
根据钻孔资料，该矿与煤矿开采安全有关的含、隔水层主要可以分为两层，分别为松散层和二叠系含、隔水层，其特征分述如下：
2.1 松散层含、隔水层
（1）第一含水层 一般自地表垂深3～5m起，底板埋深30.20～35.70m平均33.48m。砂层总厚9.41～16.85m平均12.54m，占38～47%。岩性主要由土黄色粉砂、细砂粘土质砂,夹4～5层粘土或砂质粘土组成。区内灌溉机井多开凿于此层内，水量30～50m3/h。一含可作为该矿工业和生活饮用水的水源。（2）第一隔水层 底板埋深49.90～50.00，平均49.97m。隔水层厚度11.65～13.45m，平均12.58m，占68～88%。该层分布稳定，厚度变化较大，粘土类可塑性强，一般隔水性能较好。能起到一定的隔水作用。（3）第二含水层 底板埋深60.80～64.65，平均62.85m。砂层厚3.05～5.55m，平均4.22m，占28～38%。该含水层不发育，富水性弱。（4）第二隔水层 底板埋深87.80～90.05m，平均88.98m。隔水层厚度21.70～27.20m，平均24.47m，占92～96%。粘土类一般可塑性好，膨胀性强，结构致密，分布稳定，隔水性能好。（5）第三含水层 底板埋深160.35～161.15m，平均160.73m。砂层厚27.65～42.60m，平均34.93m。占39～58%。该层分布稳定，砂层结构松散，富水性较强。（6）第三隔水层 底板埋深218.15～221.50m，平均219.80m。隔水层厚度51.50～57.90m，平均53.65m。占87～95%。该层分布稳定，厚度较大，粘土类质纯，致密，可塑性好，膨胀性强，隔水性良好，是区域及矿井内重要的隔水层。由于它的存在，使其以上各含水层地下水及地表水、大气降水与其下的煤系水失去水力联系。
2.2 二叠系含、隔水层
二叠系岩性由砂岩、泥岩、粉砂岩、煤层等组成，并以粉砂岩为主。自上而下划分为2个含水层和1个隔水层。
（1）上石盒子上部砂岩含水层 底板埋深为348.50～379.30m，平均363.13m。含水层两极厚度为67.00-74.63m，平均71.72m。岩性以灰白色细粒砂、中粒砂岩及粗砂岩为主，以泥岩、粉砂岩。井田内砂岩厚度变化较大。砂岩中裂隙发育，具有不均一性。（2）1煤上、下粉砂岩及泥岩隔水层 底板埋深为720.35～754.05m，平均733.16m，隔水层厚度313.83～328.01m，平均321.59m。岩性以紫斑杂色及灰色的粉砂岩、泥岩为主夹7-11层细砂岩。含紫色花班，性脆含较多菱铁鲕粒，该段隔水性能较好。 （3） 2煤上、下砂岩裂隙含水层 底板埋深为758.05～790.61m，平均774.33m，含水层厚度14.81～21.59m，平均18.20m。岩性以灰白色细、中砂岩为主，夹灰色粉砂岩及泥岩。砂岩裂隙发主育不均，局部多发育垂直裂隙，富水性为弱～中等，其地下水处于封闭～半封闭环境，以储存量为主，在不与其它含水丰富的含水层发生水力联系时，水量小且易于疏干。
3 含水层补给、迳流、排泄条件及水力联系
（1）新生界松散层第一含水层 该含水层上部属潜水，下部属弱承压水，为多层结构的复合含水层，主要靠大气降水和地表水垂直渗透补给，循环条件良好，水位动态变化与大气降水关系密切，主要排泄途径为蒸发和人工开采。（2）新生界松散层第二、三含水层 二者均属多层结构的松散层孔隙承压含水层，以区域层间迳流补给为主，其次在局部一、二隔变薄地带，二含接受一含越流补给，同时又越流补给三含。（3）上石盒子上部砂岩裂隙含水层 上石盒子上部砂岩裂隙含水层由于砂岩裂隙局部较发育，富水性较强，渗透性较好，在自然状态下，地下水运动缓慢，处于半封闭状态，地下水补给、排泄条件差，以储存量为主。主要为区域层间补给、迳流、排泄。
4 含水层评价
（1）新生界松散层第一含水层：该层分布稳定，结构松散。透水性强，含水丰富，属中等富水性孔隙含水层，直接接受大气降水补给，水质较好，是矿区内人畜饮用及农业灌溉的水源。（2）新生界松散层第二含水层：该层为多层结构的松散层孔隙含水层，本井田不发育，砂层结构松散，但因其厚度不大，而富水性弱。（3）新生界松散层第三含水层：该层砂层厚度大，分布稳定，结构松散，富水性较强。随着深度的增加，水质逐渐变差，但上部水仍可作饮用水。（4）二叠系地层砂岩裂隙含水层.
参考文献
[1] 殷晓曦,许光前,桂和荣,等.系统聚类逐步判别法对皖北矿区突水水源的分析[J].煤田地质与勘探，2006.
[2] 桂和荣,陈陆望.矿区地下水水文地球化学演化与识别[M].北京:地质出版社,2007.
[3] 陈陆望,桂和荣,殷晓曦.地下水溶解碳酸盐中碳氧稳定同位素组成特征与演化规律[J].煤炭学报,2008.
关键词：含水层水文地质特征评价钱营孜煤矿安徽
中图分类号：TD745 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2011)06(a)-0072-01
前言
皖北地区由于特殊的区域水文地质特征，矿井突水问题一直是各生产单位及研究单位关心的重要问题，从而进行了大量关于水文地质评价、突水水源识别的研究，取得了一系列的成果[1-3]。在诸多研究当中，首当其冲的应该是区域水文地质特征的掌握和评价。基于此，我们对该矿进行了主、副和风三个钻孔，并就该矿水文地质特征进行了系统总结，为进一步查明各井筒及井底车场周围水文地质情况提供了参考。
1 研究区背景
钱营孜煤矿隶属于安徽省皖北煤电集团有限责任公司，井田位于宿州市墉桥区境内，其中心位置距宿州市约15公里。境内有合肥徐州高速公路横贯矿区，矿井经铁路专用线与京沪、陇海两大铁路干线相连，交通运输十分便利。井田以气煤和三分之一焦煤为主，均为低磷、低硫、中高发热量的优质炼焦煤和电力用煤，是国家鼓励提倡的洁净环保用煤，市场销售前景十分广阔。矿井设计生产能力为2.40Mt/a，采用立井开拓方式，设主井、副井和回风井3个井筒。
2 含、隔水層的划分
根据钻孔资料，该矿与煤矿开采安全有关的含、隔水层主要可以分为两层，分别为松散层和二叠系含、隔水层，其特征分述如下：
2.1 松散层含、隔水层
（1）第一含水层 一般自地表垂深3～5m起，底板埋深30.20～35.70m平均33.48m。砂层总厚9.41～16.85m平均12.54m，占38～47%。岩性主要由土黄色粉砂、细砂粘土质砂,夹4～5层粘土或砂质粘土组成。区内灌溉机井多开凿于此层内，水量30～50m3/h。一含可作为该矿工业和生活饮用水的水源。（2）第一隔水层 底板埋深49.90～50.00，平均49.97m。隔水层厚度11.65～13.45m，平均12.58m，占68～88%。该层分布稳定，厚度变化较大，粘土类可塑性强，一般隔水性能较好。能起到一定的隔水作用。（3）第二含水层 底板埋深60.80～64.65，平均62.85m。砂层厚3.05～5.55m，平均4.22m，占28～38%。该含水层不发育，富水性弱。（4）第二隔水层 底板埋深87.80～90.05m，平均88.98m。隔水层厚度21.70～27.20m，平均24.47m，占92～96%。粘土类一般可塑性好，膨胀性强，结构致密，分布稳定，隔水性能好。（5）第三含水层 底板埋深160.35～161.15m，平均160.73m。砂层厚27.65～42.60m，平均34.93m。占39～58%。该层分布稳定，砂层结构松散，富水性较强。（6）第三隔水层 底板埋深218.15～221.50m，平均219.80m。隔水层厚度51.50～57.90m，平均53.65m。占87～95%。该层分布稳定，厚度较大，粘土类质纯，致密，可塑性好，膨胀性强，隔水性良好，是区域及矿井内重要的隔水层。由于它的存在，使其以上各含水层地下水及地表水、大气降水与其下的煤系水失去水力联系。
2.2 二叠系含、隔水层
二叠系岩性由砂岩、泥岩、粉砂岩、煤层等组成，并以粉砂岩为主。自上而下划分为2个含水层和1个隔水层。
（1）上石盒子上部砂岩含水层 底板埋深为348.50～379.30m，平均363.13m。含水层两极厚度为67.00-74.63m，平均71.72m。岩性以灰白色细粒砂、中粒砂岩及粗砂岩为主，以泥岩、粉砂岩。井田内砂岩厚度变化较大。砂岩中裂隙发育，具有不均一性。（2）1煤上、下粉砂岩及泥岩隔水层 底板埋深为720.35～754.05m，平均733.16m，隔水层厚度313.83～328.01m，平均321.59m。岩性以紫斑杂色及灰色的粉砂岩、泥岩为主夹7-11层细砂岩。含紫色花班，性脆含较多菱铁鲕粒，该段隔水性能较好。 （3） 2煤上、下砂岩裂隙含水层 底板埋深为758.05～790.61m，平均774.33m，含水层厚度14.81～21.59m，平均18.20m。岩性以灰白色细、中砂岩为主，夹灰色粉砂岩及泥岩。砂岩裂隙发主育不均，局部多发育垂直裂隙，富水性为弱～中等，其地下水处于封闭～半封闭环境，以储存量为主，在不与其它含水丰富的含水层发生水力联系时，水量小且易于疏干。
3 含水层补给、迳流、排泄条件及水力联系
（1）新生界松散层第一含水层 该含水层上部属潜水，下部属弱承压水，为多层结构的复合含水层，主要靠大气降水和地表水垂直渗透补给，循环条件良好，水位动态变化与大气降水关系密切，主要排泄途径为蒸发和人工开采。（2）新生界松散层第二、三含水层 二者均属多层结构的松散层孔隙承压含水层，以区域层间迳流补给为主，其次在局部一、二隔变薄地带，二含接受一含越流补给，同时又越流补给三含。（3）上石盒子上部砂岩裂隙含水层 上石盒子上部砂岩裂隙含水层由于砂岩裂隙局部较发育，富水性较强，渗透性较好，在自然状态下，地下水运动缓慢，处于半封闭状态，地下水补给、排泄条件差，以储存量为主。主要为区域层间补给、迳流、排泄。
4 含水层评价
（1）新生界松散层第一含水层：该层分布稳定，结构松散。透水性强，含水丰富，属中等富水性孔隙含水层，直接接受大气降水补给，水质较好，是矿区内人畜饮用及农业灌溉的水源。（2）新生界松散层第二含水层：该层为多层结构的松散层孔隙含水层，本井田不发育，砂层结构松散，但因其厚度不大，而富水性弱。（3）新生界松散层第三含水层：该层砂层厚度大，分布稳定，结构松散，富水性较强。随着深度的增加，水质逐渐变差，但上部水仍可作饮用水。（4）二叠系地层砂岩裂隙含水层.
参考文献
[1] 殷晓曦,许光前,桂和荣,等.系统聚类逐步判别法对皖北矿区突水水源的分析[J].煤田地质与勘探，2006.
[2] 桂和荣,陈陆望.矿区地下水水文地球化学演化与识别[M].北京:地质出版社,2007.
[3] 陈陆望,桂和荣,殷晓曦.地下水溶解碳酸盐中碳氧稳定同位素组成特征与演化规律[J].煤炭学报,2008.