陽城井田水文地質特點探析

陽城井田水文地質特點探析

　　陽城井田裂隙發育程度有由淺向深部逐步減弱的規律，同一含水層的富水性在垂直方向上同樣存在著淺強深弱的分帶特點，下面是小編為大家搜集資料的一篇關于陽城井田水文地質特點的論文范文，歡迎閱讀查看。

　　1區域水文地質特征

　　陽城井田在區域構造位置上處于魯西南棋盤格式構造的東北部，東為孫氏店斷層，西為嘉祥斷層，南為鄆城斷層，北為汶泗大斷層所圍截。據石油部門的資料，該井田處于汶上凹陷內，汶上凹陷的東邊是寧陽凹陷，西邊是布山凸起，拳鋪凹陷，南邊自東往西是兗州凸起，濟寧凹陷和嘉祥凸起。汶上凹陷的北邊是東平凸起，再往北就是泰山凸起帶，因此汶上凹陷在區域上是一個半封閉的水文地質單元。

　　2井田水文地質特征

　　陽城井田處于汶上凹陷區的西北角，北面、東面、和南面為汶泗支斷層F2及F1、F3所圍截，西面是煤系地層露頭。

　　F2斷層落差>500m,F3斷層落差>2000m,可能為嘉祥斷層或嘉祥支斷層。F1斷層為井田東部邊界斷層，落差>1000m,東盤上升，新生界以下下古生界地層出露。井田的北邊、東邊、南邊邊界以外推測均為下古生界寒武、奧陶系地層。就地下水的徑流補給特征而言，井田基巖含水層系統在水平方向上具有較好的側向補給條件。

　　3含水層及隔水層

　　3.1第四系

　　井田內鉆孔揭露厚度197.30~337.10m,平均225m.結合地震資料，第四系松散層厚度150~350m,一般厚度250m.依據巖性組合及含隔水特征，自上而下可分為上、中、下三組。陽城井田內第四系松散層中均有多層穩定的黏土隔水層，這就有效地隔絕了地表水、大氣降水對基巖含水層的直接補給，也隔絕了第四系松散層上、中、下各組之間的水力聯系。

　　3.2石盒子組

　　孝婦河泥巖段和奎山砂巖段厚0~455.00m,由雜色泥巖、灰色粉砂巖等隔水層與灰綠色細砂巖含水層組成。砂巖含水層1~27層，平均砂泥巖厚度比為0.53;底部“奎山砂巖段”的中細粒砂巖、中粗砂巖及含礫粗砂巖，厚度2.80~25.65m,平均10.17m.“奎山砂巖段”為弱含水層，距3煤層平均278m,一般不會對3煤層開采產生直接影響。

　　萬山泥巖段與黑山砂巖段厚0~226.00m,上部萬山泥巖段為厚層雜色泥巖，灰綠色、灰紫色粉砂巖等，其中夾中細粒砂巖;下部淺灰色中粗粒砂巖、中厚層雜色泥巖、灰至灰綠色粉砂巖、泥巖等。全組砂巖含水層與泥巖、粉砂巖隔水層不等距相間，砂巖含水層有10層左右。底部黑山砂巖段分選性較差，灰至灰綠色中粗砂巖或含礫粗砂巖(分界砂巖)，厚1.27~17.50m,平均5.29m,該段砂巖屬弱含水裂隙含水層。黑山砂巖段下距3煤層42.73~92.43m,平均65.00m.

　　3.3山西組

　　厚66.00~110.00m,平均92.00m.由砂巖、粉砂巖、泥巖及煤層組成。砂巖含水層與泥巖粉砂巖隔水層相間，全組砂巖一般6層，砂巖、泥巖厚度比0.54.對3煤層開采有影響的直接充水含水層是3煤頂板砂巖，統計3煤層頂部80m以內的砂巖有3~12層，平均6層，總厚度13.80~48.10m,平均厚度31.69m.山西組3煤層頂板砂巖含水性弱，有一定的動儲量，但補給較差。

　　3.4太原組

　　厚度160.00~175.00m,平均165.00m,由多層薄層石灰巖溶裂隙含水層，細砂巖裂隙含水層及粉砂巖、黏土巖隔水層以及多層薄煤層組成。其中對開采3煤、16煤、17煤有影響是三灰、十下灰和十一灰。

　　三灰厚2.21~5.00m,平均4.01m,富水性不均一，距3煤層49.00~58.00m,平均54.00m,其間含水層不發育，含隔水層厚度比0.18~0.43,平均0.29m.

　　十下灰和十一灰分別是16煤和17煤的頂板。十下灰平均厚度5.50m,十一層灰巖平均厚度1.26m.這兩層灰巖富水性均為弱~較弱，其本身在開采16煤、17煤時充水影響不大，真正對開采16煤、17煤造成威脅的是下伏區域性強含水層奧陶系灰巖。

　　3.5本溪組

　　厚度25.00~30.00m.上部為薄層石灰巖、白云質灰巖，下部為泥巖、黏土巖、鐵質泥巖。鉆孔簡易水文消耗量0~0.12m3/h,井田內未見漏水鉆孔，結合區域資料，正常情況下，本溪組可視為相對隔水層段。

　　3.6奧陶紀馬家溝組

　　為中厚層狀石灰巖等，奧陶系灰巖是區域性強含水層，但富水性不均一。

　　4斷層導水性

　　斷層導水性取決于諸多因素，主要是斷層的性質、落差、斷距大小、斷層帶的物質組成、破碎程度及膠結狀態等。其次是斷層兩盤的巖性，主要含水層的富水性，水頭值的大小;另外，采掘活動也能改變斷層的導水性。

　　陽城井田構造復雜程度中等，地震解釋斷層124條，地質綜合采用67條，其中落差大于50m的45條，落差小于50m的22條(見圖2)。按斷層的走向可分為三組，NE向、NW向及EW向，其中NE向最為發育，如井田內的F1、季莊斷層、陽城壩斷層，延展距離長，落差大。根據區域性的斷層力學特征，NE、NW走向的斷層多為壓扭性或張扭性，而壓性、壓扭性斷層往往具有阻水性質，張扭性斷層雖具有導水性質，但主要還是決定于斷層兩盤的巖性。當斷層呈階梯狀同向排列時，位于斷層上盤的3煤層就與下盤的太原組灰巖，奧陶系灰巖相接近或對口接觸。當斷層相向及相背組合成地塹或地壘時，位于地塹內的3煤層及位于地壘外側的3煤層，在斷層落差大于50m時，其與煤層對口相接的即為太原組灰巖或奧陶系灰巖含水層。

　　5充水因素分析

　　陽城井田裂隙發育程度有由淺向深部逐步減弱的規律，同一含水層的富水性在垂直方向上同樣存在著淺強深弱的分帶特點。

　　對開采3煤層的直接充水含水層是3煤層頂板砂巖，就砂巖層本身而言，含水性較弱。當通過基巖風化帶，采掘活動后的導水裂隙帶從第四系下組古河道砂礫層和其它含水層獲得補給，這取決于滲透途徑的長短，砂巖裂隙的發育程度。通常情況下，工作面水量很小，有時頂板砂巖還賦有少量脈狀裂隙水，少數工作面開采時引起頂板脫落，脈狀裂隙水泄出，造成工作面充水，因無水源補給而易于疏干。

　　地質構造對礦井涌水的影響是復雜的，是由多種因素決定的，當3煤頂底板砂巖與灰巖含水層因斷層對接，則形成以砂巖為導水通道，以灰巖水為側向補給源的充水因素。當斷層斷薄3煤層與三灰的正常間距，三灰水頭值超過“安全水頭值”,巖溶水就直接被導通而造成突水。3煤底到3灰之間多為粉砂巖及泥巖，開采3煤層，-750m水平時，三灰水對3煤底板的水頭壓力為7.8MPa,當其它不利因素(巖體完整性，間距等)同時具備時，這種情況下是較容易突水的。3煤底板到三灰間距正常，但底板下有隱伏巖溶陷落柱時，發生突水往往不易察覺。通過頂板砂巖段的斷層，一定條件下也可造成第四系下組砂礫層水對頂板砂巖的直接充水。

　　6結論

　　陽城井田處于一個半封閉的水文地質單元內有側向補給的開放塊段。第四系松散層中有多層穩定的厚層黏土層;煤系地層又由多層含隔水層相間組成，含水層總厚度小于隔水層，地下水垂直方向滲流差，徑流滯緩。地下水徑流不暢，補給不良。開采3煤層直接充水水源為頂板砂巖裂隙水，主要補給來源是奧陶系石灰巖水、太原組石灰巖水及第四系下組砂礫層水，途徑是通過基巖風化帶以及斷層帶使上下含水層對口相接或相近，滲透補給煤層頂板砂巖含水層。結合3煤層頂板砂巖漏水情況和水文地質試驗資料，在開采3煤文地質條件應屬裂隙水礦床簡單~中等類型。十下灰和十一灰分別是16煤和17煤的頂板，其富水性均為弱-較弱，本身對開采16煤和17煤時充水影響不大，兩層煤的直接底板均以泥巖為主，隔水性較好。真正對開采16煤和17煤造成威脅的是下伏富水性強的奧陶系灰巖，其距17煤約50m.因此，開采16煤和17煤水文地質條件應屬裂隙巖溶水礦床中等類型。

　　【參考文獻】

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