宜兴井田水文地质条件分析

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1、宜兴井田水文地质条件分析　　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

2、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

3、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

4、）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

5、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N，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

6、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

7、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　　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

8、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