水文地质条件分析论文

水文地质条件分析论文（精选6篇）

篇1：水文地质条件分析论文

摘要：从概述煤矿水文地质条件分析出发，探讨煤矿水文地质条件探查技术，探讨各种煤矿水文地质条件勘查的目的和任务，以期为相关理论研究和实践工作提供一定借鉴。

关键词：煤矿;水文地质条件;分析

引言

随着社会经济发展进步，煤矿安全逐渐成为人们越来越关注的焦点问题，而水安全又是其中的重点问题。通过相关报道不难发现，煤矿水安全事故频发。1月，安徽省淮北一煤矿发生突水，造成7人死亡;204月，山西大同姜家湾煤矿发生透水事故，造成21人死亡;同月，黑龙江七台河市一煤矿发生透水事故，造成6人死亡;年6月，福建三明市一煤矿发生透水事故，造成3人死亡;同月，湖北恩施州一煤矿发生透水事故，造成3人死亡。仅仅2015年一年，就发生了多起煤矿水安全事故。而导致煤矿水安全事故频发的一个主要原因就是水文地质条件分析不当。在这个背景下，研究煤矿水文地质条件分析的诸多问题，具有重要的现实意义。

1煤矿水文地质条件分析概述

在对特定煤矿的水文地质条件进行分析时，应该根据具体情况，从自然地理环境中的气候、地层特征等方面入手，具体包括地表水、地下水、各地下水含水岩层分布情况、充水水源、充水通道在内的井内充水因素等。在充水水源中，可以具体细分为大气降水、地表水和地下水三个方面，充水通道也可以通过冒落、导水裂隙、充水强度等方面着手分析。在针对不同的待分析水文地质环境时，需要采用不同的煤矿水文地质条件分析方法。

2煤矿水文地质条件探查技术

2.1煤矿水文地质条件勘查方法

为了实现不同煤矿水文地质条件的综合勘查，提升防治水方案的制定水平，为矿井涌水量开展科学合理的预测提供基础，可以综合运用以下几种探查方法：GIS遥感平台下的探查、水文地质钻探、水文地质试验、水文地质物探及建立水文地质观测网、水文地质调查、水文地球化学研究等[1]。

2.2煤矿水文地质条件的补勘情况

如果待分析的煤矿井田面积过大，那么在其基础上实现大范围物探的工作量也会非常巨大。从中国目前煤矿水文地质条件分析实践来看，在对大面积范围内古河道及古冲沟进行探查时，尚未探究出有效、经济的探查方法。因此，在对于井田面积较大的煤矿水文地质条件进行分析时，需要采取一定的补勘措施。GIS平台下的遥感水文地质条件调查是一种较为常用的补勘手段，主要工作原理是首先圈定可疑富水区域和古河道区域，重点运用地面电法的验证手段，在可疑富水区域及重点划分区域进行着重勘查。运用煤矿水文地质钻探的方式进行可疑地段水文地质资料的获取。在进行此方案的运用过程中，煤矿水文地质条件的补勘进度能够得到进一步加快，物探及钻探工作的负担和工程强度能够在短期内提升，降低补勘成本。

3煤矿水文地质条件勘查的目的和任务

3.1GIS平台下的遥感探查

为了实现待分析区域内完整的水文地质单元的获取，可以采用遥感探查的方式。重点勘查区域内地下水的补水、迳水及排水情况，是遥感勘查的关键。在此基础上，对待分析区域内的水文地质测绘面积进行重点圈定，并且查明矿床疏干内可能施加影响的范围和补给边界情况。除此之外，矿床充水因素及矿区内的水文地质边界情况等都需要勘查清楚。采用遥感探查的方式具有一定优点，其中最为突出的优点就是可以进行非接触、远距离探测，这样不仅可以大大降低探查人员的工作量，同时还可以提高探测结果的准确性。但在实际应用过程中，遥感探查还具有一定局限性，这主要是因为遥感技术可以使用的电磁波是有限的，无法对一些水文特征进行准确反映。

3.2水文地质钻探

为了获取最直观的水文地质资料，需要利用水文地质钻探的手段。针对勘探孔、水位观测孔、抽水试验孔等进行施工，是水文地质钻探的重要内容。开展水文地质钻探的任务主要包括对钻孔的编录进行详细描述，以获取各种地质水文资料。地质水文资料主要包括含水层水位、沙层厚度、潜水含水层厚度、正常基岩顶界面、基岩厚度等，除此之外，还包括含水层和隔水层的岩性、裂隙的发育程度和富水程度等。为了给矿井涌水量的评价和实施提供更为丰富的水文地质资料，提升疏降水开采的可行性，可以通过钻探勘查来对第四系含水层和侏罗系直罗组和含水层进行水文地质情况的勘测，从含水层的厚度、空间展布和富水性等方面入手[2]。与此同时，为了提供更多的地质水文资料，实现第四系松散层潜水和地表水体的更有效防治，需要对第四系与基岩风化带之间的红土隔水层进行勘测，勘测内容包括厚度、分布情况、稳定性、阻水能力等。对于富水异常的区域进行验证遥感的检测和物探圈定的勘测，也是行之有效的方法。水位地质钻探钻孔直径比较大，对水文地质可以进行全面探查。但水文地质钻探的工艺比较复杂，在应用过程中需要使用到大型钻孔设备。

3.3水文地质物探水文地质物探工作主要任务包括以下几点：

a)查明和圈定富水范围;

b)测定含水层厚度;

c)为富水程度进行定性和定量;

d)勘查松散层厚度和基岩顶面起伏形态，明确其分布范围。

在开展水文地质物探过程中，需要尽可能采用分辨率较高的高密度电阻率勘测方法，实现富水区域内分布范围的探测和最终确定。在进行水文地质勘测方法的选定时，需要综合分析各种检测方法的优劣，选用适宜的方式。水文地质物探的分辨率比较高，使用比较方便，但使用成本比较高，探查结果准确度不高。

3.4含水层放水试验开展

放水试验的主要目的是建立水文地质数值模型，然后在此基础上进行参数反演。渗透系数、给水度等不同地段的水文地质参数都能够获取。在此基础上，进行正演计算，预计矿井涌水量，开展预疏放孔的优化布置工作。在分析煤矿水文地质条件时，需要分析煤矿的主要充水水源，准确判断出主要充水水源类型。如果矿井的主要充水水源存在于侏罗系直罗组砂岩含水层，第四系松散层含水层次之，那么就可以确定开展放水试验的防水层为侏罗系直罗组砂岩含水层。在进行放水试验过后，需要实时监测直罗组砂岩含水层及第四系松散含水层的水位。在开展放水试验的基础上，能够获取直罗组砂岩含水层的补给量等信息，对第四系潜水的补给位置进行进一步圈定[3]。在利用水文地质试验的基础上，进行含水层水文地质参数确定及明确含水层富水性，能够获取不同含水层之间水力联系信息，实现矿井涌水量的准确评价，其中包括不同盘区及工作面的涌水量信息。含水层放水试验一般是在进行扩建矿井或矿井疏排设计补充勘探时使用，探查结果比较可靠，但一般只能在矿坑中使用。

3.5水文地球化学研

究在水文地球化学研究中，主要包含三方面研究内容，即水化学成分的分析和研究、同位素组成的分析研究和示踪试验的化学研究。开展水文地球化学研究的目的和任务包括以下内容：

a)进一步查明地下水的补给、径流和排泄条件等，从本质上来说，地下水是一种能够很大程度上反映地下水环境状况的溶液，对其进行分析能够对其它水文地质条件进行协助分析;

b)判别煤矿井突水水源，并且在此基础上实现矿井防治水措施的制定。在开展突水水源判别工作时，关键程序在于各个含水层地下水特征组份的寻找;

c)勘测查明第四系含水层和直罗组含水层之间的水力联系，在此基础上查明地表水和含水层之间水力联系。

水文地球化学研究比较重视对地下水所处的介质环境进行研究，但在水文地质条件方面的应用还处于初级阶段，还有很大的.提升空间。

3.6建立地下水长期观测网

在对水文地质孔进行施工的基础上，建立井田地下水长期观测系统，能够为实时动态资料的采集奠定基础，以上资料是对地下水系统中分布和影响规律进行查明和探究的基础，也能够为矿井内部的防治水方法探究提供充分的资料和依据。在进行地下水长期观测网络的建立时，主要内容包括以下几点：

a)了解不同含水层或同一含水层但区段不同水位变化情况，确定井田范围内地下水流场;

b)动态观测丰水期和枯水期的地下水位，分析对地下水位产生影响的主要因素，明确地下水位动态变化与其它因素之间的关系，包括降水、矿井疏排水、地表水体等;

c)有效控制激发流场的分布情况，获取井田或采区内部地下水径流分布情况;

d)对含水层地下水位进行加密观测，能够在井下突水发生时确定其水源和途径，及时实施补救措施。

该种方法可以长期监测水文地质情况，获取实时监测数据;缺点是建设成本比较高。

4结语

在进行煤矿水文地质条件分析过程中，应根据煤矿实际情况，选择合理的探查方法，这样才能确保探查结果的准确性。无论如何，针对煤矿水文地质条件的相关问题开展更深入的探讨具有重要的价值。

参考文献：

[1]王力.三交河煤矿水文地质条件及矿井充水因素分析[J].煤炭技术，2012，31(11)：65-67.

篇2：水文地质条件分析论文

关键词：矿区;水文地质;勘探方式;研究

矿区是煤炭采集的主要场地，目前随着我国工业生产对煤炭资源的需求量日益增多，许多矿区扩大了建设规模，频繁的组织矿工开展采煤行动。但是由于对矿区水文的地质缺乏勘探工作，使矿工的人身安全得不到保证。该文笔者对水文地质勘探中存在的缺陷进行分析，研究一些可行的方式去推进对水文地质勘探的工作发展的进程。

1分析传统矿区水文地质勘探中存在的不足

首先，勘探人员没有对矿区的自然环境以及人文环境进行充分地探索工作，致使他们只是掌握一些肤浅的常识性内容，因此,在制定矿区水文地质勘探报告时，大部分内容是依据主观体验对该矿区水文地质进行分析以及评价工作，没有深入地对其性质进行挖掘。

其次，在水文地质勘探手段的选择上存在局限性。我国大部分矿区受到岩石溶液承压水的制约。矿区底部水分突然流出是极为常见的现象，造成这种现象的原因可能是岩溶开裂缝隙中的水文结构发生突变，或者是由于水流与矿岩之间压力相互作用造成的，当然也不排除矿区岩土自身结构发生改变这一因素。可以说，造成底部水流突出的原因是多种多样的，而传统的水文地质勘探手段被应用时，一次应用只能勘探以及查明一种造成水流突出的原因。再者由于造成水流突出的原因有很多种，各个矿区底部的水流突出现象形态各异，比方说，有的矿区在岩溶断层发生底部水流突出这一常见现象，此时的岩溶是罪归祸首，但是进行采矿工作时因为压力的改变也可能造成底部水流突出的现象。因此，在水文地质勘探手段的选择上达不到统一的标准要求。

最后，因为技术人员不能对灰岩的含有水分和隔开空气的水流层面进行有效地划分，这样他们对两者的厚度以及层面不能明确的掌握，最终致使水文地质预算时，不能将具体数值(抽出水的数量以及含有水分层面的厚度)带入到固定公式中。因为采集的数据不周全，导致技术人怨神怒无法根据水文地质的变化规律采取有效的措施对矿区“堵塞”水质进行“疏导工作”。传统的水文地质勘探工作，只是在与灰岩垂直层面，凭借简洁的勘探工具对灰岩表层的水分进行测量工作，这种水文地质勘探数段不适用在现代矿区复杂的水文地质环境中。

2依据勘探管理机制，开展水文地质勘探工作

近些年国务院陆续颁发了一些与加强煤炭生产采集以及矿区地下水管理的制度，《固体地质勘查》《矿区水文地质和工程地质勘查规范》这类制度符合我国矿区地质与矿产资源行业的要求，该类制度是在对矿区水文、地质进行系统的调查工作以后制定的。它总结了物理勘探法、化学勘探法以及钻探、测试等各类方法的优势以及缺陷，这样矿区勘探人员就会在最短的时间内选择与当地矿区水文地质相符的勘探方法开展工作，提高了工作效率。此外在该制度体系中，明确了与煤炭采集工作中各种充水、排水情况有关的环境地质问题，并提出了预防途径以及解决策略。总之，只要及时地参照与矿区勘探有关的管理体制，结合该矿区水文地质的现状，采取合理地勘探方式，此时的矿区水文地质勘探工作就会取得令人满意的效果，矿区隐患得以降低。

3拓宽矿区水文地质勘探的范围

煤炭资源采集过程中，地下水的流动形式对矿区开采工作造成很大的负面影响，为了使地下水对开采工作的破坏程度降低至最低水平，矿区水文地质勘探人员就必须拓宽水文地质勘探的范围，探究地下水源存在的区域，摸索不同地段地下水流动的方式。此时勘探人员可以采用钻探的手段，将地下水流抽出或者注入，这样就能探测出地表以下某一矿区地下水流的发展以及变化规律，同时检测出该矿区某区域岩层自然分级的情况。为了达到拓宽矿区水文地质勘探范围的目标，那么就对勘探人员提出标准，要求他们在勘探工作中，准确地掌握重点的工作内容，在工作开展的进程中，落实有规划、有目的、有针对性的勘探指导方针，在此过程中分析矿区充水原因，归纳地下水在不同时段的变化规律，做好工作笔记，为日后矿区防水治水工作做基础。

4综合应用不同的物理勘探方法

从以上的论述中可以知道，矿区水质地质勘探的方式有物理勘探法，化学勘探法，钻探以及各种检测方法，其中物理勘探方法在矿区水文地质勘探中应用频率最高。物理勘探方法能够有效地解决煤炭采集过程中遇到的矿区构造或者是充水，排水等复杂问题，在对这类矿区开采进行处理时，可以将地震勘探(高分辨率三维地震勘探)与电法勘探这两种物理勘探方法有机结合，加以应用，最终得到三维数据和钻孔资料数据信息，这样就实现了对矿区目标构造层详细分析的目的，此时勘探人员可利用获得的数据信息使矿区构造层的立体图像得以还原。依据数据以及参照立体图像，水文地质研究人员就能够确切地掌握该矿区压盖隔水层的厚度。总之，积极地应用多种物理勘探方法开展水文地质勘探工作，可以得到准确性高的数据，为水文地质的分析工作提供基础。

5结语

矿区水文地质勘探工作是一项繁杂而系统的工程[1]，其实促进勘探工作质量提高的方法以及策略很多，除了上文阐述的几点以外，还可以通过提高勘探人员的技能水平以及职业素养使这项工作得以完善。该文笔者结合工作经验，提出了这样的建议：在进行矿区水文地质勘探工作时，要加强组织与管理工作力度，注重对文献资料的采集以及整合工作，为了使当地的矿区建设处于安全状态中，就必须对这些水文地质资料进行开发与应用，解决该矿区水文地质所引发的问题。

参考文献

[1]李常.矿区水文地质勘探[J].科技与企业,(8):149.

[2]马睿,张学东.矿区水文地质勘探存在的问题及应对策略[J].内蒙古煤炭经济,2015(8):8.

篇3：石家庄市水文地质条件分析

石家庄市是全国乃至全世界缺水最严重的地区之一, 市区90%的用水依赖地下水, 人均占有水资源量244m3, 仅为全国平均水平的1/8[1]。水资源的短缺严重制约了当地社会经济的可持续发展和生态环境的改善。因此, 研究石家庄市水文地质条件, 对促进该地区地下水资源的合理开发利用、涵养和保护, 改善地下水环境质量和人民生存条件具有重要意义。

2 地质概况

2.1 自然条件

石家庄市区位于河北省中南部, 西部为太行山, 地理坐标处于东经114°16'~114°44'、北纬37°55'~38°18', 全市总面积15848km2。

地势西高东低, 海拔高程由山前的100m左右下降到东部的30m左右, 西部为山区, 中部及东部为冲积平原, 占全区面积的70%左右, 地貌形态为冲洪积扇群和山前倾斜平原。根据地貌类型及形态特征本区可划分为构造剥蚀地形、剥蚀堆积地形和侵蚀堆积地形。

本区属温带半湿润半干旱大陆性季风气候, 其特点为温差大, 四季明显, 多年平均气温13℃左右, 多年平均降水量493mm。属海河流域, 子牙河水系, 平原区河流由北向南主要有沙河、滋河、滹沱河、洨河和槐河等。水利工程主要有黄壁庄水库、石津渠和东西明渠。

2.2 地层

区内主要有下元古界、中元古界、下古生界和第四系地层, 其中下元古界、中元古界和下古生界地层主要分布在丘陵区, 第四系地层主要分布在平原区。

2.3 构造

石家庄市位于华北地块的太行山隆起与河北平原拗陷的过渡带上, 太行山前深大断裂穿越本区, 具有古老构造基底, 中、新生代构造活动很强烈, 地壳运动的主要形式为差异性断块升降运动。主要有甘陶河群向斜、以阜平、赞皇基底出露区为核部的两个大型宽缓背斜、紫荆关———灵山深大断裂及定兴———石家庄市深大断裂。

3 水文地质条件

3.1 含水岩系

石家庄市可分为3个含水岩系:第四系松散岩类孔隙含水岩系、中上元古界寒武、奥陶灰岩裂隙岩溶含水岩系和元古界变质岩裂隙含水岩系。

3.1.1 第四系松散岩类孔隙含水岩系

该含水岩系根据含水层的埋藏条件, 又可划分为两个岩组:中更新统———全新统孔隙潜水———微承压水含水岩组与下更新统孔隙承压含水岩组。

中更新统———全新统孔隙潜水———微承压水含水岩组主要分布于平原区, 一般厚度为80~100m。上部属强富水岩段, 下部属弱富水岩段。上部强富水岩段岩性主要为砂卵石、砂砾石、中粗砂夹砂质粘土和粘质砂土, 富水性和透水性好, 渗透系数一般为100~200m/d。下部弱富水岩段岩性主要为卵砾石和砂砾夹砂质粘土, 其分选差且遭受风化, 透水性和富水性较差。上部和下部含水岩段之间无连续隔水层和弱透水层, 水力联系密切, 具有统一水位。

下更新统承压含水岩组岩性为厚层杂色粘土夹中粗砂, 由西向东, 砂层由薄变厚。京广铁路以西, 中粗砂3~4层, 单层厚3~5m。京广铁路以东, 砂层增多增厚。

3.1.2 中上元古界寒武、奥陶灰岩裂隙岩溶含水岩系

该含水岩系分布于西部丘陵山丘和山前平原边缘, 石太铁路以北至滹沱河之间基底凸起区。平原边缘的白云质灰岩岩溶较发育, 岩溶水涌水量为155m3/h·m。

3.1.3 元古界变质岩裂隙含水岩系

该含水岩系分布于山前丘陵区和山前平原边缘, 石太铁路以南基底高凸区。岩石风化破碎严重, 风化厚度为1~3m, 裂隙细小, 透水性富水性差, 与上覆第四系砂和砂砾石直接接触, 水力联系密切。

3.2 地下水补给、径流、排泄

3.2.1 地下水的补给

区内地下水的补给来源有大气降水入渗补给、西部边界侧向径流补给、河渠渗漏补给等。

由于本区为半湿润半干旱季风性气候区, 多年平均降水量493mm, 同时在河床、古河道地段包气带岩性为细砂、中砂, 在河漫滩及一级阶地台面处, 包气带岩性多为粉土、粉质粘土及细砂, 加上区内地形较为平坦、植被发育, 为大气降水入渗补给创造了优越的条件, 所以本区大气降水入渗补给是地下水最主要的补给来源。

在沙、磁河冲洪积扇区西部补给边界, 由于含水层厚度大, 岩性为砾卵石, 渗透系数达到100.0~243.3m/d, 水力坡度1.6~2.5‰, 所以地下水的侧向径流补给量较大。在滹沱河冲洪积扇区, 其侧向补给主要以黄壁庄水库副坝坝基渗漏补给为主, 目前由于黄壁庄水库副坝坝基已防渗加固, 其补给量已大大减少。南部区的太平河、洨河、槐沙河冲洪积锥口处有少量补给。

滹沱河丰水年径流量为4.447×108m3/a, 平水年为3.013×108m3/a, 磁河丰水年径流量为0.73×108m3/a, 平水年为0.437×108m3/a, 大沙河丰水年径流量为5.504×104m3/a, 平水年为1.797×108m3/a。河床岩性为砂及砂砾石, 三条河流在丰水年及平水年水库放水时有一定的渗漏补给量[2]。

3.2.2 地下水的径流条件

该区总体地势是西北高、东南低, 地表水及地下水径流方向一致, 由西北流向东南。沙、磁河和滹沱河冲洪积扇区, 中上部含水层岩性为砾卵石, 厚度30~50m, 渗透系数243.34~944.30m/d, 水力坡度1.6~2.5‰, 尤其在扇的轴部地带地下水径流畅通;扇前缘地带含水层岩性为粗砂、中细砂, 径流较迟缓。洨河、槐沙河冲洪积扇区由于其规模较小, 径流条件较差[2]。

3.2.3 地下水排泄条件

本区工地下水开采量较大, 多年平均开采量为221629×104m3/a, 是地下水的主要排泄方式, 另外径流排泄居第二位。

3.3 地下水动态

石家庄市在1966年以前地表水资源丰厚, 地下水开采量小, 基本上处于采补平衡状态。

2007年, 石家庄市浅层地下水水位埋深的总趋势是由西北向东南由浅变深。石家庄市区由于受地下水降落漏斗的控制, 地下水位埋深由周边地区向中心地带逐渐增大, 平均水位埋深33.92m。其中漏斗中心水位埋深46.62m, 1975—2007年平均水位下降23m左右, 下降速度0.79m/a, 滹沱河中游及石家庄市区地下水水位下降幅度最为明显。

石家庄地下水位降落漏斗形成于60年代中期, 从总的趋势看, 1973-2004年漏斗中心水位平均下降速率为1.03 m/a (见表1) , 各种因素将使地下水位漏斗面积进一步扩展, 漏斗区水位将继续下降。

3.4 地下水化学特征

随着城市的快速发展, 地下水开采量不断加大, 石家庄市目前主要有3种类型水, 即:HCO3, SO4-Ca, Mg型水、HCO3-Ca型水和HCO3, Cl-Ca, Mg型水。HCO3, SO4-Ca, Mg型水主要分布在和平路以北, 沿滹沱河、石津灌渠呈带状分布, 是分布面积最大的一类;HCO3-Ca型水基本上分布于中华大街以西和市区的北部;市区南部和东南部为HCO3, Cl-Ca, Mg型水, 受城市生活污水和工业废水影响较明显。地下水矿化度一般小于1000mg/L, 氯离子和硫酸盐的检出值一般分别小于200mg/L和300mg/L, 氰、铬的检出率分别小于5%、25%。

4 结论

石家庄市的地下水主要为孔隙水、裂隙岩溶水和裂隙水。地下水的主要补给源为大气降水和西部边界侧向径流补给。

地下水总体由西北流向东南。冲洪积扇区, 中上部水力坡度1.6~2.5‰, 地下水径流畅通, 扇前缘地带径流较迟缓。主要排泄方式为人工开采和径流排泄。

人工开采对地下水水位埋深和降落漏斗影响较大, 地下水水化学类型主要HCO3, SO4-Ca, Mg型水、HCO3-Ca型水和HCO3, Cl-Ca, Mg型水。

参考文献

篇4：宜兴井田水文地质条件分析

关键词：宜兴井田；水文地质；分析

引言：宜兴井田位于霍西煤田北部、汾西矿区中部，行政区划隶属山西省吕梁地区孝义市和晋中地区介休市、灵石县管辖。地形地貌为剥蚀成因的低山丘陵。区内交通便利，同蒲铁路由曹村-宜兴井田东侧经过，介休至阳泉曲铁路支线横贯井田北部。本区属暖温带大陆性半干旱季风气候区，夏季温热潮湿，冬季寒冷干燥，具有降水集中、蒸发作用强、昼夜温差大及四季分明等特点。年平均降水量547.9mm。本次研究根据矿区地质勘查，研究矿区水文地质条件，为矿井建设与矿井水害的防治提供依据。

一、矿区地质概述

宜兴井田区属华北型石炭二叠系含煤建造。据钻探揭露地层由老至新依次为：下古生界奥陶系中统上马家沟组（O2s）、峰峰组（O2f）；上古生界石炭系中统本溪组（C2b），上统太原组（C3t）；二叠系下统山西组（P1s）、下石盒子组（P1x），上统上石盒子组（P2s）、石千峰组（P2sh）；新生界第三系上新统（N2）、第四系中下更新统（Q2+1）、上更新统（Q3）和全新统（Q4）。井田内仅出露有上石盒子组及其以新地层。

二、矿井水文地质条件分析

（一）矿区水文地质条件。据本次勘查的水文地质调查和水文地质测绘资料、简易水文地质观测资料、抽（注）水试验成果资料和水化学分析资料等，依据地下水含水介质、空隙类型、富水性等，本次勘查所揭露地层中的主要含水层和隔水层可分为：

（1）第四系、第三系松散岩类孔隙潜水含水岩组。第四系松散岩类孔隙地下水主要分布在宜兴-曹村井田北部宜兴区的东河沟（师家河底沟）、柱濮沟和南部曹村区的三交河谷、曹村沟等较大的沟（河）谷中，其次是北部羊道沟、南峪沟和南部龙活沟、麻圪滩沟等支流沟谷。丘陵区孔隙地下水主要分布在北部宜兴区东铺头、西铺头、教场原以北的黄土塬、梁地区，南部曹村区的原头、新建原等塬、梁地区有零星分布。第三系松散岩类孔隙地下水主要由第三系上新统（N2）红色粘土、砂质粘土夹钙质结核及半胶结的砂砾石层组成。含水层广布宜兴-曹村井田区，以钙质结核层及砂砾石层为主，厚度3～8m不等，多见泥、砂、砾混杂，砾石直径大小不一，一般1～10cm，最大30cm以上，成分复杂，磨圆度及分选性较差，反映了快速沉积的特征。从胶结情况看，为钙质半胶结，结构一般较疏松，孔隙较发育，赋存孔隙潜水—微承压水。

（2）二叠系碎屑岩类裂隙承压水含水岩组。广布宜兴—曹村井田区内。在沟谷地段P2sh及P2s地层局部出露，由北向南露头面积增大，其它大部地段被新生界黄土所覆盖。由上统石千峰组、上石盒子组、下统下石盒子组及山西组一套砂岩与泥质岩相互叠置的碎屑岩类所组成，地层走向NW，倾向NE，倾角一般小于10°。含水层主要为细粒、中粒及粗粒砂岩，其中以K8、K10、K12、K13、K14中粒砂岩为主，次为粗粒砂岩。相对于上组煤开采而言，2#煤顶板砂岩至K8砂岩含水层水是上组煤开采的直接充水水源。

（3）石炭系碎屑岩及碳酸盐岩类岩溶裂隙承压水含水岩

组。据本次勘查资料，井田范围内太灰地层没有出露，皆隐伏在其上覆二叠系地层之下。其中灵北矿埋藏较浅为209.05～

429.80m，宜兴矿和曙光矿埋深分别为350～531.05m和380～597.60m，新峪矿受向斜构造影响埋藏较深，由西北至东南向斜轴部一带，其顶界埋深为452.50～667.30m。总体而言，由南向北太灰顶界埋深由浅至深，属深埋型。

（4）奥陶系碳酸盐岩类岩溶裂隙承压水含水岩组。中奥陶统石灰岩岩溶裂隙含水层是井田主要含水结构体，也是下组煤开采的间接充水水源。在地应力集中、地质构造发育的地段，由于采掘形成人工采动裂隙，使得原有构造裂隙进一步加宽、扩大，从而增加了裂隙的导水性，有可能对矿井生产造成一定影响。宜兴-曹村井田内，该类岩层埋藏较深，属埋藏区。由于岩溶裂隙发育程度、含水层厚度等水文地质条件的不同，中奥陶统峰峰组（O2f）和上马家沟组（O2s）含水层的富水程度有着明显差异。

（5）隔水层。二叠系、石炭系中较厚且稳定的泥质岩和裂隙不发育的薄层细粒砂岩或石灰岩，以及峰峰组一段厚层状的硬石膏及含石膏泥灰岩等，在各含水层间分别起隔水作用，构成隔水层或相对隔水层。自上而下依次划分为上组煤顶板隔水层、上组煤底板至下组煤顶板隔水层、下组煤底板至峰峰组顶界隔水层和峰峰组一段隔水层。

（二）矿区地质构造水文地质条件。从地质构造条件分析，除褶皱构造外，井田内断裂构造并不发育，且多为落差<10m的小型断层。从岩溶水的富集规律看，主要构造带或大型构造影响带，因断层导水或裂隙的沟通，岩溶水易于富集。郭庄泉下游汾河两岸各矿断裂构造及次生断裂密集成带，使得奥灰（O2f）含水层富水性强。与此相比，本井田构造不很发育，明显反映出奥灰（O2f）含水层富水性弱的特征。

由于井田所处岩溶水系统的位置、构造条件及岩溶水补给条件的原因，从总体而言，曹村-宜兴井田与邻近岩溶水强径流带相比，奥灰（O2s）含水层的富水性有一定差异，即岩溶裂隙发育程度、径流条件及富水性有所减弱。井田西部富水性较弱，东部富水性中等。井田内断裂构造发育，且奥灰上马家沟组含水层富水性较强，在有构造沟通的情况下，有可能使得下伏高承压岩溶水进入矿井，从而对矿井安全生产造成不利影响。

（三）矿区地下水的补给、径流与排泄条件。宜兴-曹村井田位处侵蚀-构造成因的低山丘陵地带，除较为开阔的黄土塬、梁地区外，区内大部沟谷发育，多被黄土覆盖。松散岩类孔隙水的补给来源以大气降水入渗为主，其次是沟谷地段地表水的间歇性渗漏补给，局部地段渠道下渗及灌溉回归也是补给来源之一。补给量的大小除受地形条件控制外，还与岩性组合密切相关。孔隙水的径流方向受地形控制，总体上与地形坡降及地表径流方向基本一致，在地形切割剧烈及地形复杂的地段，其运动条件趋于复杂。总体而言，从上游向下游，从塬、梁向周边谷地径流、汇集。鉴于井田区内新生界松散岩类不发育，受孔隙水赋存条件的限制，孔隙水的排泄方式以当地居民凿井、扩泉或拦坝取水为主，以地下水径流方式排泄极为有限。此外，地面蒸发及植被吸收也是主要排泄形式之一。

碎屑岩类裂隙水的补给来源、补给方式及其补给量的大小与地层出露条件、埋藏条件及构造条件密切相关。井田区内基岩局部出露，大部被黄土覆盖。在基岩裸露地段，地表风化裂隙及局部构造裂隙较发育，可直接接受大气降水入渗补给，其次尚可得到间歇性地表水的下渗补给。在黄土覆盖区（即隐伏地段），因上覆有隔水层或弱透水层相隔，接受大气降水入渗及地表水渗漏补给很微弱，主要接受上覆松散层（N2）地下水的下渗越流补给；局部地形条件有利地段，尚可接受邻区含水层中地下水的侧向径流补给。裂隙水的运动条件非常复杂，主要受地形条件、岩性组合结构及构造条件所控制。从地形地貌条件看，井田区为低山丘陵地貌景观，分布有黄土塬、梁、峁、沟壑等多种地形，沟谷及冲沟发育，地形切割剧烈，非常复杂。总体而言，裂隙水的流向受地形所控制，即沿地势下跌方向以接近地面坡降的水力坡度水平径流。裂隙水的排泄方式以侧向径流形式由北向南补给邻区含水层中地下水为主。据地面调查，地表基岩风化裂隙较发育，有利于接受大气降水入渗及地表水的渗漏补给，因此赋存有较丰富的基岩裂隙水，井田区矿井排水、当地居民凿井取水是浅层裂隙水主要排泄方式之一。此外，区内主要沟谷均有泉水出露，多以侵蚀下降泉的形式沿隔水层面向沟谷排泄，具有当地补给、当地排泄的特征。

碳酸盐岩类岩溶裂隙水的补给来源主要以基岩裸露区大气降水入渗补给为主，其次是汾河各支流河（沟）谷地表水的间歇性渗漏补给。径流条件除受地貌、水系控制外，还在一定程度上受地质构造条件所控制。据区域岩溶水流场分析，岩溶水的总体运动方向与地表水的运动方向基本一致，即由北向南、由西北向东南、由东北向西南方向的汾河河谷方向径流、汇集。在岩溶水补给区，地形陡峭，垂直及斜度相大的裂隙发育，地下水径流条件良好，水力坡度较陡，由此降低了含水性能；过渡到径流区，水力坡度变缓。井田南部的汾河断层，可能由于局部阻水，对宜兴-曹村井田岩溶裂隙地下水起一定的控制作用。经分析认为，宜兴-曹村井田区奥灰峰峰组和上马家沟组岩溶裂隙水的径流条件基本遵循了区域岩溶水流场整体运动规律，其大体上由西北向东南方向径流。排泄主要以侧向径流方式由北向南即越过井田南边界向灵石背斜（隆起）方向运移，补给汾西复向斜盆地南部奥灰含水层岩溶裂隙地下水；其次是由于局部构造裂隙发育，可能沟通与矿井裂隙地下水之间的水力联系，从而导致向矿井充水。此外，人工凿井取水也是主要排泄方式。

三、结论

本次研究工作得出主要结论有：矿区水文地质条件是独立的水文地质单元，矿井涌水量的变化基本不受年降水量及年内降水量季节性变化的影响；煤层开采时遇到断层破碎带或由于采掘影响造成其顶、底板隔水层产生次生裂隙或导水通道，以及由于采煤造成煤柱或岩层破坏产生地面塌陷等，尤其是当工作面通过汾河河谷或季节性河流沟溪等富水部位时，便可造成底板或顶板突水或淋水现象。

参考文献：

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北山预选区公婆泉形成的地质、水文地质条件分析

公婆泉是我国高放废物处置库场址北山预选区众多泉中少有的淡水泉,该泉水的成因问题与处置库场址选择具有一定的关系.通过前人资料的分析,结合水文地质调查工作,探讨了该泉的.成因,认为该泉是一个受潜水补给的下降泉.泉水的补给来源是位于该泉西南部的驼马滩盆地古近系一新近系下覆基岩古风化壳地下水,其水质良好、水量丰富,流向北东,经公婆泉丘陵一带后,在沟谷侵蚀含水层处溢出,形成公婆泉.

作 者：刘淑芬 李亚伟 郭永海 王驹 苏锐 LIU Shu-fen LI Ya-wei GUO Yong-hai WANG Ju SU Rui 作者单位：核工业北京地质研究院,北京,100029刊 名：世界核地质科学英文刊名：WORLD NUCLEAR GEOSCIENCE年，卷(期)：200926(3)分类号：P64 TL942关键词：高放废物 北山地区 公婆泉 形成

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作 者：高星刚 臧小豹 高建国 覃荣高 赵长江 GAO Xing-gang ZANG Xiao-bao GAO Jian-guo QIN Rong-gao ZHAO Chang-jiang  作者单位：高星刚,高建国,覃荣高,赵长江,GAO Xing-gang,GAO Jian-guo,QIN Rong-gao,ZHAO Chang-jiang(昆明理工大学国土资源工程学院,云南昆明,650093)

臧小豹,ZANG Xiao-bao(江苏省地质矿产调查研究所,南京,210000)

刊 名：云南地质 英文刊名：YUNNAN GEOLOGY 年，卷(期)：2009 28(4) 分类号：P641.4 关键词：有害因素   补给条件   地下水水质   综合指数法   云南龙陵勐兴