沁水盆地郑庄区块煤层气开发对地下水环境的影响分析_郝宁

《沁水盆地郑庄区块煤层气开发对地下水环境的影响分析_郝宁》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第４４卷第４期太原理工大学学报Ｖｏｌ．４４Ｎｏ．４２０１３年７月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＴＡＩＹＵＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＪｕｌｙ２０１３＊文章编号：１００７－９４３２（２０１３）０４－００４２７－０４沁水盆地郑庄区块煤层气开发对地下水环境的影响分析郝宁１，康静文１，张凌云２（１．太原理工大学环境科学与工程学院，太原０３００２４；２．山西省生态环境研究中心，太原０３０００６）摘要：以沁水盆地郑庄

2、区块煤层气开发为例，从水质和水量两方面研究了煤层气开采各阶段对地下水环境的影响特点。结果表明，钻井施工阶段，钻井液漏失会对地下水造成污染影响；压裂作业会破坏煤层的含水、隔水结构；煤层气排采阶段，抽排煤层水会疏干３号和１５号煤层的充水含水层，最大影响半径分别为１１０ｍ和１３０ｍ，对第四系孔隙水含水层基本不会造成影响，破坏的区域地下水资源量为３１７×１０４３／ａ，占水资源总量的１．００％，占地下水资源量的１．８７％。在采取优ｍ选钻井液、优化完井方式、加强施工管理和运行维护等措施后，可大大减轻煤层气开采对地下水环境的

3、不利影响。关键词：沁水盆地；郑庄区块；煤层气；地下水；环境影响中图分类号：Ｘ５４；Ｘ７４文献标识码：Ａ沁水盆地位于山西省东南部，含煤面积２．４×１．１地层４２，埋深２０００ｍ以浅的煤层气资源量３．７×区块内古生代以来的地层发育比较连续。其１０ｋｍ１２３，探明地质储量１８３４×１０８３，是我国“十二中，奥陶系主要出露于东南部，石炭系和二叠系占据１０ｍｍ五”规划重点开发建设的两大煤层气产业化基地之了区块主体，三叠系发育不全，第四系分布比较局一。沁水盆地是一个水资源相对缺乏的地区，煤层限，散见于现代沟谷与山间河谷中（

4、见表１所示）。气的大规模开发，将不可避免地对区域地下水水质１．２水文地质造成影响，破坏地下水资源量。因此，研究煤层气开郑庄区块分布有第四系松散岩孔隙含水层、碎采对地下水环境的影响，并提出相应的防护对策措屑岩裂隙含水层、石炭系碎屑岩夹碳酸盐岩裂隙岩施，具有十分重要的意义。溶含水层，以及奥陶系碳酸盐岩岩溶含水层。区域目前，我国在煤层气开采对地下水环境影响的内主要隔水层有石炭系太原组下部与本溪组隔水研究方面，主要集中在对煤层采出水水质方面的研层，以及上、下石盒子组隔水层。［１－２］究，缺乏对煤层气开采破坏地下水资源量

5、方面的分布在河谷、河漫滩及一级阶地的第四系松散研究。笔者以沁水盆地郑庄区块煤层气开发为例，岩孔隙水，主要接受大气降水和两岸基岩风化带裂从水质和水量两方面来分析煤层气开采各阶段对地隙水的侧向补给，排水于河水，蒸发及下渗补给下伏下水环境的影响特点。碎屑岩裂隙水。基岩风化带裂隙水主要接受大气降水补给，由地形高的部位向地形低的部位径流，补给１区域概况排水于第四系松散岩孔隙水，并下渗补给下伏碎屑郑庄区块位于沁水盆地南部，其构造简单，主采岩裂隙水，水位埋深浅的部位尚有潜水蒸发。３号煤山西组３号和太原组１５号煤层，煤层埋深浅

6、、厚度层以上的二叠系、三叠系砂岩、泥岩互层，总体倾向北大且稳定，煤层含气性高、含气饱和度高，是一个有西，泥岩阻隔着各砂岩含水层间的水力联系，地表风［３］利的煤层气开采区。化裂隙带地下水向下渗透补给的水量随深度增加而＊收稿日期：２０１２－０９－２０基金项目：国家自然科学基金资助项目（２０１１ＪＣ２０）作者简介：郝宁（１９８７－），男，太原市人，硕士生，主要从事环境影响评价研究，（Ｔｅｌ）１３６２３４１６３８７，（Ｅ－ｍａｉｌ）ｈｏｎｅｙ１９２３＠１２６．ｃｏｍ通讯联系人：康静文（１９５９－），女，教授，主要从事环

7、境影响评价及环境治理研究工作，（Ｅ－ｍａｉｌ）ｋａｎｇｊｗ８５＠１６３．ｃｏｍ４２８太原理工大学学报第４４卷减少。在区块以南出露地表处，接受大气降水、风化造破碎带贯穿三叠系、二叠系、石炭系至奥陶系各含带裂隙水补给，沿倾向向北西渗透径流补给低处碎屑水层，可导致局部不同含水层相互间发生水力联系。岩裂隙水。区域内的寺头、后城腰断层、陷落柱等构表１沁水煤田郑庄区块地层分布及特征地层地层简要特征水文条件由淡黄色砂、砾石、亚砂土、含孔隙水，据农业灌溉机井资料：新生界第四系组别亚黏土等组成，厚度０～３３０ｍｑ＝２．９７９～５

8、．５６Ｌ／（ｓ·ｍ）中统—铜川组—二马营组中生界三叠系中下统由浅红色－灰蓝色砾岩、砂岩、和尚沟组—砂质泥岩组成，厚度２２～２７６４ｍ刘家沟组石千峰组由河流相砂砾岩、杂斑砂岩、砂岩、上统—上石盒子组粉砂岩、泥岩组成，厚度２４５～８７０ｍ由泥岩、砂岩、粉砂质泥岩组成，下石盒子组含砂岩裂隙水二叠系厚度３５～９１ｍ下统含砂岩裂隙水，据潞安１０４８、３１２１孔抽水由近海三角洲及河湖相砂岩、泥岩、