新郑矿区灰岩岩溶发育规律及富水性分析.pdf

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1、能源技术与管理2013年第38卷第2期78EnergyTechnologyandManagementVoL38No．2doi：10．3969／j．issn1672—99432013．02．030飘郑矿区灰岩岩溶发胄规律及富水性分析刘文斌，王浩霖(河南省煤田地质局一队，河南新郑451150)[摘要]根据新郑矿区水文地质勘查成果及相关区域水文地质资料，对矿区内灰岩岩溶发育地质条件、岩溶类型、富水性等进行了规律性的概要评述，总结了矿区岩溶水的最佳富水地带，为煤层开采过程中地下水防治及岩溶地下水源寻找提供了方向。[关键

2、词]新郑矿区；岩溶；发育规律；富水性[中图分类号]TD163[文献标识码]B[文章编号]及深绿色钙质泥岩、砂质泥岩及粘土质泥岩。与下1概况伏地层假整合接触。新郑矿区位于郑州市南40km处，京广线西石炭系(C)：区内发育本溪组(C)及太原侧的新郑市城西部。北起大隗断层，南至新庄断组(C31)，厚56．78—131．19m，平均厚85．97m。层，东(浅部)自一煤露头，西止煤底板等高线一本溪组平均厚9．43m，灰、浅灰夹紫红色团块800m，走向长18km，倾向宽7～8km，矿区面积状铝土质泥岩，偶含一。煤层。102

3、．5km。矿区内主采煤层一、二煤，煤炭资源太原组平均厚76．54m，下段以生物碎屑灰岩储量丰富，但是区内断层及灰岩普遍发育，水文地及泥岩、砂质泥岩和煤层为主，所含四层灰岩(L)质条件比较复杂。自1959年以来对矿区做了大量之下对应一层煤(一)，其中一煤大部分可采；的地质勘查工作，情况基本查明⋯。前人的研究成中段由深灰、浅灰色砂岩、泥岩、不稳定灰岩(L、果对岩溶特征及富水性涉及较少，仅就矿区内对L6)及薄煤(一)组成，仅一煤偶尔可采；上段煤层开采有直接影响的石炭系太原组灰岩岩溶特由深灰色泥岩、灰岩()、细粒砂岩和

4、薄煤层征及富水性作了分析，略显不足。全区灰岩地(一)组成。层较多，岩溶发育，富水性强，含水层问水力联系2．2矿区构造背景密切，文章从全区总体角度进行了论述。矿区构造主要分为褶曲和断层如图1所示。2矿区地层与构造2．1矿区地层新郑矿区除西部有零星基岩露头外，大部被第三、四系覆盖，地层由老到新，依次为寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、j三叠系、新近系和第四系，岩溶现象发育于寒武系长山组、奥陶系马家沟组、石炭系太原组，地层地质特征简述如下。寒武系(∈)：根据钻孔揭露，仅有上统长山组(∈)，最大厚度为154．41m。岩性

5、为灰色白云质灰岩，中下部含鲕粒，厚层状，局部夹泥质灰岩和灰、灰绿色钙质泥岩薄层，含次生方解石脉和不规则溶洞。奥陶系(0)：区内仅见中统马家沟组(0抽)，厚25．33～79．95m，平均厚54．70m，岩性为灰、浅灰色灰岩、白云质灰岩，含粉晶、微晶质结构，厚层状，图1新郑矿区构造简图新郑矿区位于华北古板块豫皖断块嵩箕构造下部夹砾屑灰岩，砾径5—50mm，底部为灰、深灰2013年4月Feb．，2013刘文斌，等新郑矿区灰岩岩溶发育规律及富水性分析79区，新密向斜南翼东段，地层走向以北西向为主，3．3断层构造控制岩溶

6、发育倾向北东和南西，东北部和南部因受构造影响，走平面上，岩溶主要发育在导水性能好的断层向转为北东，倾向北西。基本构造形态是以北西向及其两侧裂隙发育带，导水眭能差或隔水断层附不对称宽缓复式褶曲为主，其中滹沱背斜为矿区近岩溶不发育。如大隗断层南升北降，使P砂泥主体构造，轴走向N60。W，延伸长度约14km，已岩相对隔水层与0抽和C灰岩对接，地下水横向被钻孔及地震严密控制。区内伴生一系列呈阶梯上受北部隔水层影响运移不畅，岩溶相对不发育，状展布的北西和近东西向南升北降的正断层。构下盘灰岩岩溶裂隙发育，导水性较强，形成水

7、头压造对区内岩溶及地下流场变化起着控制作用。力大的纵向富水带。垂向上，断层为地下水提供通道，在裂隙发育3岩溶发育规律的深部，水交替运动在深部仍可继续，因此，岩溶岩溶发育受岩性、构造和剥蚀面3个主要因发育在深度上较一般地区要深。如能庄断层附近素的控制[。本区构造复杂，受多次构造运动的的2701和2802钻孔，揭露的溶洞发育标高分别影响，褶皱、断层发育，构造对本区岩溶的控制作为一547．18m和一498．39m。用尤为明显，形成独特的规律性。3．4剥蚀面控制岩溶发育3．1灰岩岩石成分控制岩溶发育这里主要分析对本区影

8、响较大的新、古剥蚀长山组岩性以白云质灰岩为主，CaO含量面。13．20％～38．81％，MgO含量9．56％～20．92％，SO3含寒武系长山组白云质灰岩和奥陶系马家沟组量0．40％～4．06％，SiO2含量0．97％～35．34％，Al2O3灰岩，都具有古剥蚀面，古剥蚀带内保留古岩溶裂含量0．51％一8．93％，Fe2O3含量0．32％一4．80％。隙和溶洞。尤以马家沟组灰岩古岩溶发