地下水防治方法与技术课程设计

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1、地下水防治方法与技术课程设计学号：20101003109姓名：安忠明班级：041101中国地质大学（武汉）环境学院目录（一）矿区水文地质条件分析1.矿区自然地理条件（1）地形（2）水文（3）气候2.区域地质（1）地层（2）构造3.岩石含水性4.分析地表水与地下水之间的水力联系5.分析各含水层之间的水力联系及断层的导水性6.分析矿区地下水补给、径流、排泄条件（二）矿坑充水条件分析1.分析不同含水层对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号煤层开采的充水意义2.分析断层对矿坑充水的作用3.分析二号矿Ⅰ号煤层底板的稳定性4.分析河下采煤条件（三）初步预测二矿的矿坑涌

2、水量1.薄层灰岩涌水量初步预测2.初步预测开采-50m水平一号煤时需对奥陶纪灰岩地下水降压的排水量（一）矿区水文地质条件分析1.矿区自然地理条件（1）地形该矿区地形较为简单，是一四面为正地形，中间为负地形的盆地，西北面为区内最高海拔，约500米，最低海拔处于洺河河谷，约300米。洺河位于矿区中部，流向从北向南。（2）水文矿区内发育的主要水系为洺河，由五条主干支流汇集而成，在奥陶系岩溶发育地段有河水漏失现象。据当地测水站统计，上游流量为3000，下游流量为85000（二者均为1978年8月3日统计数据）。区内下降泉有11处，主要出露于

3、东侧的侵入岩中，流量0.01-0.5；上升泉有1处，出露于南部的第四系内，从剖面图上可知此泉与F4断层的导水性有关，流量为80000。（3）气候根据已知气象观测资料绘制气象要素（降水量、蒸发量）变化统计图(图1)可知，全区年均降雨量64.6mm，一般集中在6—9月，占全年降雨量84.5%；该地区蒸发量大，年均蒸发量84.6mm，主要集中在3—7月，占全年80.8%。2.区域地质条件（1）地层本区主要出露前震旦系、震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、白垩系、第四系地层。主要含煤地层为石炭、二叠系砂页岩。地层自上而下描述如下：①第四

4、系（）：厚0-50米，位于区域中部，沿洺河流域分布，岩性主要为砂砾互层。②白垩系（K）：厚80-140米，分布于中部，南北向条状展布，岩性为凝灰质砂页岩。③二叠系（P）：厚约250米，分布于图区中部，南北向条状展布，岩性为砂页岩。④石炭系（C）：厚200-250米，分布于图区中部，南北向条状展布，岩性为砂页岩、页岩夹铝土层，铝土层厚35-40米。岩层中可开采煤层3-5米。上石炭统砂页岩煤层顶部含有5-8米灰岩。⑤奥陶系（O）：厚800-1000米，分布于图区西北部、西部，沿西北向条状展布，岩性主要为结晶灰岩及白云岩。岩溶发育强烈，河

5、流流经区域发生河水漏失现象。从剖面图可看出，与上覆地层之间缺失泥盆系及志留系地层，但是新老顺序未变，可知与上覆石炭系地层为平行不整合接触关系。⑥寒武系（∈）：分布于图区西北部、西部，沿西北向条状展布，岩性为灰岩、页岩。⑦震旦系（Z）：厚约300米，分布于图区西南角，岩性为石英砂岩。⑧前震旦系（Al）：分布于图区东部、东南部，出露面积较大，岩性为片岩、片麻岩。（2）构造本区受燕山运动的影响，使东西向断层被南北向断层切割，形成“棋盘格”状的构造格局。区内主要发育4条断层，均为正断层。其中F1断层沿南北向延伸，贯通整个区域；F2、F3、F

6、4为东西走向断层。断层使地层有一定的错动，对区内地表水、地下水分布及流动有一定影响。3.岩石含水性由煤田水文地质图可知本区含水层主要有：第四系松散堆积层、石炭系及二叠系砂页岩、奥陶系及寒武系灰岩、震旦系石英砂岩、前震旦系片麻岩。隔水层主要有：白垩系凝灰质砂页岩、二叠系及石炭系页岩。①第四系松散堆积层中地下水为孔隙水，主要接受大气降雨及地表水补给，含水性较好。②前震旦系片麻岩及震旦系石英砂岩中地下水为基岩裂隙水，主要接受大气降雨补给。由出露的泉来看，其流量为0.01-0.5，可知其含水性一般。③石炭系及二叠系砂页岩中地下水为砂岩裂隙水

7、，由钻孔资料可知，此层单位降深较大，故其含水性较差，矿化度0.6—1.0g/L。④奥陶系及寒武系灰岩中地下水为岩溶裂隙水及岩溶水，含水性较好,矿化度0.25—0.5g/L。⑤石炭系砂页岩夹灰岩层中存在岩溶裂隙水，含水性较好,矿化度0.6—0.9g/L。⑥白垩系凝灰质砂页岩、二叠系及石炭系页岩为隔水层，在矿区内分布较广，厚度80-140米，隔水性较好。4.地表水与地下水之间的水力联系由煤田水文地质图可知，地表水与地下水之间存在密切的水力联系。在图区西北部及北部发生河水漏失现象，证明此处地表水补给地下水。第四系潜水分布区，地表水与地下水

8、联系紧密，丰水季节地下水补给地表水；枯水季节地表水补给地下水。图区内泉水出露较多，多分布于洺河支流发育地段，为地下水补给地表水。其中1号泉为上升泉，流量大；其余泉均为下降泉，且流量较小。从洺河上分布的三个测水站统计数据可知，图区内总体