山东梁山煤田大营井田水文地质条件分析.pdf

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1、2011年第1期能源技术与管理93doi：lO．3969／j．issn．1672-9943．2011．01．036山东梁山燥田大营井田水文地质条件分析吴述春，冯建强，谢保磊(江苏煤炭地质勘探二队，江苏徐州221006)[摘要]通过对山东大营井田新生界松散层、二叠系、石炭系、奥陶系进行含隔水性和邻近生产矿井的煤层顶板水、三灰水和断层水进行分析，以及奥灰对开采16、I7煤的充水危险J}生分析，本井田开采3、16、17煤层的直接或间接充水含水层富水性弱～极弱，下组煤的水文地质奈件总体为简单～中等类型。[关键词]水文地质条件；含、隔水层

2、；充水危险性分析[中图分类号]P641．4[文献标识码]B[文章编号]1672-9943(201i)Ol-0093-031区域水文地质概况2井田水文地质条件山东梁山煤田位于鲁西台背斜的中部，煤田2．1新生界含、隔水层周边断层界定了区域水文地质区域单元的范围，新生界含、隔水层由粉砂、中细砂含水层及粘南界为东西向的汶泗断层，西界为北东向兰聊断土、砂质粘土隔水层组成。厚度533．70～680．10in。层，东部为曹县一东阿断层，北部为北西向刘集断总体上东薄西厚。含水层总厚78．30～237．20m，占层，总体为一断陷地堑构造。新生界厚

3、度的26％，含水层不甚发育。据区域资大营井田位于山东梁山煤田西侧，东以原料，其含水性自上而下逐渐减弱，由中等到弱或极DF25断层(即曹县一东阿断层)与黑虎庙井田相弱。邻，南以汶泗断层与巨野煤田分界，西部为武楼背在井田内，新生界底部大部分为隔水粘土层斜，基岩有奥陶系地层出露，北部则为以泥岩、粉分布，只有3个小区域底部为含水砂层，且底含厚砂岩隔水层为主的石盒子组分布区，井田为巨厚度薄，为弱～极弱含水层，富水性极弱，补给差，在新生界覆盖，新生界有多层稳定粘土层分布，北部留有相应煤柱的条件下可以安全开采。煤系地层埋藏较深，总体为一个半封

4、闭的水文地2．2二叠系石盒子组含隔水层质单元如图1所示。井田内钻孔揭露厚度9．90～407．25ITI，岩性由砂岩、泥岩组成，以泥岩隔水层为主，砂岩裂隙含水层1～16层，厚度5．40～89．60in，占揭露厚度的13％～27％，钻进中未见漏水现象，简易水文消耗量0．013～0．036m3／h，为极弱含水层。2．3二叠系山西组含隔水层岩性由碎屑岩和煤层组成，井田内揭露厚度60．20～136．80m。砂岩含水层较石盒子组发育，平均厚度50．90m。山西组砂岩为弱含水层，对开采3煤层有影响的直接充水含水层是其导水裂隙带高度内的砂岩含水

5、层。3煤顶板砂岩抽水试验，水位标高24．25～34．98In，单位涌水量0．001790．0644L／s．m，渗透系数0．00489～0．247m／d，矿化度2．604～3．778，水质为硫酸盐钠型、硫酸盐重碳酸盐钠型。3煤顶板砂岩裂隙含水层为分布范围不一的脉状裂隙含水层，抽水成果反映含水性属弱～极94吴述春，等山东梁山煤田大营井田水文地质条件分析2011年第1期弱，水质分析钠离子含量均较高，3煤层顶板砂岩质为氯化物重碳酸盐钠型，矿化度3．804g／L，富水含水层系统连通性较差。性弱。水1号孔与大营井田其它揭露奥灰钻孔的2．4石

6、炭系太原组含隔水层漏水孔率偏低，钻孔单位涌水量比邻区小l～2个太原组由碎屑岩、薄层灰岩及薄煤层等组成。数量级，且井田南部5个见奥灰孑L均未发生漏水揭露厚度176．50～249．48tn。砂岩裂隙含水层和薄现象，因此，从已有揭露资料分析，本井田太原组层灰岩岩溶含水层总厚度22．6194．22m，占太原下组煤开采以裂隙水充水为主水文地质条件中等组厚度的26．3％。太原组中粉砂岩、泥岩隔水层约矿床，各含水层的富水性均较弱。占73．7％。3邻近生产矿井水文地质概况太原组7层灰岩中，石灰岩(三)(以下简称三灰)是开采山西组3煤层的直接或问

7、接充水含水梁山煤田内分布的生产矿井极少，位于汶上、层，石灰岩(十)(以下简称十灰)是开采16煤层的梁山及东平三县交界的阳城煤矿，是区内唯一生直接充水含水层。产矿井。根据矿井涌水量观测结果和巷道开拓资三灰厚度2．【)0～4．78nl，平均3．98m，钻进中料分析，目前矿井涌水量主要是与巷道掘进有关，仅有1孔漏水，漏水量3．5m3,／h。抽水试验，水位标高矿井涌水主要由山西组3煤层顶底板砂岩水和太40．11～41．43lrll，单位涌水量0．00072～0．00529L／s．m，原组三灰水组成。三灰水初见水压、水量大，但以渗透系数0

8、．0162～0．145rn／d，矿化度0．844～静储量为主，随疏排时间延长水压水量衰减明显；3．068L，水质为重碳酸盐钠、硫酸盐氯化物钠3煤层顶底板砂岩水疏放时水压水量衰减趋势较型。抽水成果反映为弱含水层，但三灰岩溶发育的慢，但随着时间延长排放后均能疏干。不