莫达木吉煤盆地勘查区水文地质类型的探讨

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  本勘查区处于辉河河谷冲积平原及高平原区,最低地面高程650.40m,为当地最低侵蚀基准面,煤层位于当地侵蚀基准面以下。本区勘探钻孔资料显示,井田最低排泄基准面为白垩系下统煤系地层孔隙、裂隙承压含水层底板,最低高程35.64m。勘查区内主要可采煤层之上为白垩系下统煤系地层、笫三糸地层和第四系地层。根据钻孔揭露的地层岩性、埋藏条件和地下水赋存特征,将勘查区水文地质条件分述如下:
  一、第四系孔隙潜水含水层
  该含水层分布于勘查区大部分地带,该含水层为第四系中下更新统冲洪积及冰水堆积的粉、细、中、粗砂及砂砾组成,岩性松散,砂砾多为薄层状,砾石成份以火山碎屑岩及变质岩砾为主,砾石直径一般2-8mm,大者15mm,磨圆度中等,分选良好。潜水位埋藏深度一般70.48-69.87m,含水层厚度12.34-16.32m,平均厚度14.33m,。根据民井1号抽水试验成果,其单位涌水量0.196L/s•m,渗透系数1.64m/d,属中等富水性含水层,地下水化学类型为型水HCO3-Na,矿化度0.65g/L。
  二、白垩系煤系地层风化带孔隙承压含水层
  该含水层分布于笫三系与白垩系地层不整合接触部分,风化带岩性以泥质砂砾岩为主及粉、细砂岩和泥岩。含水层主要为泥质砂砾岩,砾石直径一般8-30mm,大者大于100mm,泥质成份含量较高,透水性较弱,含水层厚度一般2.17-27.85m。平圴15.01m,本次勘查主S1号钻孔对该含水层进行抽水试验成果表明:水位埋深69.72m,水位高程639.55m,单位涌水量0.00066L/S.m,渗透糸数0.0016m/d,属弱富水性含水层,地下水化学类型为型水HCO3-Cl-Na,矿化度0.99g/L。
  三、白垩系煤系地层1煤组孔隙、裂隙承压含水层
  该含水层为本井田的直接充水含水层,分布于整个勘査区内。含水层主要由较为松软的细、中、粗砂岩及砂砾岩组成,多为泥质胶结,较为致密,局部裂隙较为发育。据井田内钻孔统计,其含水层厚度2.06-93.93m,平均厚度45.30m。根据本次勘探主S4号钻孔抽水试验成果,水位埋深61.30m,水位高程648.04m,单位涌水量0.0180L/s•m,渗透系数0.044m/d,属弱富水性含水层,地下水化学类型为水Cl-HCO3-Na,矿化度1.71g/L。
  四、白垩系煤系地层2-1煤顶板砂岩孔隙、裂隙承压含水层
  该含水层为本勘查区的直接充水含水层,分布于煤层之上的细中粗砂岩及煤层。含水层岩性变化较大,煤层之间间距较小,多为泥岩、砂质泥岩,局部赋存砂砾岩及粉、细、中砂岩及煤层。含水层厚度一般12.34-51.23m,平均33.74m,根据主S2号钻孔抽水试验成果,水位埋深69.35m,水位高程644.27m,单位涌水量0.141L/s•m,渗透系数0.475m/d。属中等富水性含水层,地下水化学类型为型水HCO3-Cl-Na,矿化度1.73g/L。在勘查区煤层赋存深部该含水层岩性多为泥质胶结,岩芯胶结较致密,岩性渐变为砂质泥岩及泥岩。含水层厚度3.18-66.00m,平均厚度29.92m。透水性逐渐变弱。
  五、白垩系煤系地层2-3煤顶板砂岩承压含水层
  勘查区内煤系地层2-3煤顶板细中粗砂岩为该煤层开采时的直接充水含水层。含水层主要由较为松软的细中粗砂岩组成,局部地段赋存有松散的粗中砂岩,其它大部分为泥岩、砂质泥岩,局部赋存有薄层粉、细、中砂岩,为泥质胶结。根据勘探钻孔统计,含水层厚度一般5.38-84.01m,平均厚度38.41m。本次勘查利用主S3号钻孔进行抽水试验,其成果显示:水位埋深60.65m,水位高程647.57m,单位涌水量0.105L/s.m,渗透糸数0.240m/d,为中等富水性含水层。地下水化学类型为型水HCO3-Cl-Na,矿化度为1.80g/L。
  六、断层水
  本区普查勘探中煤田内共有断层7条,均为正断层。本次勘查区内东部F4和F5号断层落差较小,有待下步勘探工作中进一步查明断层及断层导水性。本次勘探施工的水文地质工程地质钻孔沒有发现新的断层。
  七、地下水补给、径流、排泄条件
  井田区地下水的补给来源主要为辉河河水的上游渗透补给第四系孔隙潜水以及区外地下径流补给和基岩孔隙、裂隙水的侧向补给。其次为大气降水的漫渗入补给。
  白垩系下统煤系地层承压含水层在辉河河谷地带煤层露头部位及基岩含水层和第四系孔隙潜水含水层直接呈不整合接触外,彼此沟通,白垩系下统煤系地层承压含水层直接接受第四系孔隙潜水的补给。井田西部大气降水则通过慢渗透方式侧向补给地下水。井田区位于辉河河谷平原中下游,地下水由南向东北以地下径流方式排出区外,因此地下水的排泄主要途径是以地下径流方式排泄,白垩系下统煤系承压含水层地下水排泄的主要途径是以地下径流的方式向水压降低的方向排泄于区外。
  综上所述,井田区内第四系孔隙潜水为渗入补给—径流蒸发排泄型,白垩系下统煤系地层孔隙、裂隙承压水为径流补给—径流排泄型。
  八、水文地质类型的确定
  本井田主要可采煤层的直接充水含水层为白垩系下统含煤地层孔隙、裂隙承压含水层,其单位涌水量0.018-0.141L/s•m。属弱一中等富水性含水层。直接充水含水层以上沉积的笫三系泥岩、砂质泥岩隔水层厚度一般5.16-119.45m,平均60.95m,隔水性能良好,因此直接充水含水层与第四系潜水含水层水力联系不密切,承压含水层水头高度9.41-78.90m。井田内含煤地层中各含水层经抽水试验证明,含水层导水性為弱一中等。未来井田开采时的直接充水含水层主要疏干的地下水多为静储量,地下径流强度随着开采时间的延长逐渐降低。因此依据《煤、泥炭地质勘查规范》(DZ/T0215-2002),将本井田区水文地质类型确定为Ⅰ-Ⅱ类二型,即以孔隙、裂隙充水含水层为主、水文地质条件中等的矿床。
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