水质分析资料在煤田勘探中的应用.pdf

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1、能源技术与管理2011年第3期doi：10．3969／j．issn1672-9943．201103036水质分析资料在煤田勘探中的应用徐九儒(河南省煤田地质局二队，河南洛阳471023)[摘要]在煤田地质勘探工作中，为查明地下水对煤炭开采的影响，为矿井设计建设提供依据，布置了大量水文地质勘探工作，取得了丰富的水质分析资料。这些水质分析资料，反映了工作区内地下水的水文地质特征。运用数学方法，分析研究了瑶岭井田、嵩山井田、郁山煤矿的水质分析资料，论证了瑶岭井田与嵩山井田边界断层的阻水性质，找出了郁山煤矿的主要突水含水层，弥补了因勘探工作

2、量不足，造成勘探目标水文地质条件不明的缺陷，为水质分析资料的充分利用进行了探索和尝试。同时，也证明水质分析资料的深入分析研究和运用，对提高煤田勘探水平是一种经济有效地手段，应引起水文地质工作者的注意。[关键词]水质分析；边界条件；连通问题[中图分类号]P641．461[文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2011)03_O09【13和上寒武系(∈)的灰岩、白云质灰岩，为北倾的0引言单斜储水构造，是二井田的主要含水层。二井内该地下水在运动过程中，因岩石介质及补给、迳含水层地下水的埋藏、补给、迳流、排泄条件相似。流、排泄条件的

3、差异，水化学成分也在不断变化。瑶岭井田的钻孔及井泉的水头标高，均高于嵩Lll因此，在不同区域水文地质条件下，其地下水的化井田。河南省煤田地质局二队在瑶岭井田、嵩山井学成分的特征是不同的。这种水化学成分特征的田分别进行了精查勘探工作。在瑶岭井田精查勘差异，在实际的煤田勘探中，通过分析研究已有的探报告中，以二井田内的太原群上段(c√)灰岩水质分析资料，寻找不同区域含水层之间水质特含水层中水平距离8km的瑶岭井田的7906孔水征的差异，可以充分论证区域水文地质条件，对提位标高比嵩山井田的6601孔水位标高高157．91I1q高勘探精度，是

4、一种经济有效的手段。为依据，推断嵩山断层为二井田的阻水边界，把二1含水层的边界条件井田分为两个不同的水文地质单元。但对于中奥陶系(0)及上寒武系(∈)的灰岩、白云质灰岩偃龙煤田的瑶岭井田与嵩山井田，位于嵩山含水层，则没有直接依据。因为，嵩山断层的断距平推断层的东西两侧，如图1所示。该断层水平位移约150～300m，该含水层有可能通过断层深部灰2km左右，落差100～300ITI。岩的岩溶、裂隙沟通，而发生水力联系。依据瑶岭井田和嵩山井田水质分析资料，以阳离子毫克当量浓度为横坐标、SO毫克当量浓度为纵坐标，建立坐标系，分别将嵩山井田、

5、瑶岭井田中奥陶系(0)及上寒武系(∈，)灰岩地下水水样的阳离子毫克当量浓度值、SO毫克当量浓度值标在坐标系中，如图2所示。以地下水的矿化度为横坐标、SO毫克当量浓度为纵坐标，建立坐标系，分别将嵩山井田、瑶岭井田中奥陶系(0)及上寒武系(∈，)灰岩地下水水样矿化度值Mg+++Ca“图1瑶岭井田、嵩山井田位置示意图毫克当量浓度值，标在坐标系中，如图3所示。依瑶岭井田与嵩山井田的南部出露有中奥陶系(0)此，进一步分析二井田的边界断层嵩山断层的水2011年第3期徐九儒水质分析资料在煤田勘探中的应用9l文地质特征。井田。图2、3所示则相反，证

6、明了嵩山断层不仅是一I】岂≮∞rJ+∞富瑶岭井田和嵩山井田中太原群上段(c)灰岩含水层的隔水边界，也是瑶岭井田和嵩山井田奥陶系(0)及上寒武系(∈。)灰岩、白云质灰岩含水层的隔水边界，进一步证明了嵩山断层的阻水性。2含水层的连通问题从地下水水化学规律分析，如果某一含水层与多个含水层连通，则连通处地下水化学成分的特征必定受所有含水层水化学成分的影响。因此，阳离子／(Meq／L)研究这些含水层水化学成分的特征，可以分析各个含水层问的补给、排泄关系，解决连通问题。图2嵩山井田与瑶岭井田中奥陶系(O)及郁山煤矿位于河南省陕渑煤田内，郁山煤矿

7、上寒武系(。)灰岩地下水的阳离子毫克当量浓度与SO毫克当量浓度关系图南大巷风井02采面二煤层顶板砂岩，有一突水点，水量大，且稳定，为该矿井的主要出水点，并采取了多个水样。在日常的开采中，郁山煤矿顶板山西组(P：)砂岩含水层水量小，而根据突水点水量大且稳定的特点分析，疑为底板中奥陶系(0)灰岩或太原群下段(c)一灰岩地下水进入矿井，如图4所示。0．10-2030．4地下水矿化度／(m／L)图3嵩山井田与瑶岭井田中奥陶系lo2)及上寒武系(∈。)灰岩地下水的矿化度与Mg+*+Ca毫克当量浓度关系图从图2中可以看出，瑶岭井田与嵩山井田中奥

8、陶系(O)及上寒武系(∈，)灰岩、白云质灰岩含水层的阳离子毫克当量总浓度与SO毫克当量浓度，瑶岭井田均高于嵩山井田。从图3可以看出，瑶岭井田与嵩山井田中奥陶系(0)及上寒武系(∈)灰岩、白云质灰岩含水层中，当Mg+++Ca毫克当量总浓