双鸭山北方升平矿业有限责任公司水文地质特征与矿井充水因素分析.doc

双鸭山北方升平矿业有限责任公司水文地质特征与矿井充水因素分析徐斌（集贤县煤炭管理局，黑龙江 集贤155900）摘要：通过对双鸭山北方升平矿业有限责任公司水文地质特征与矿井突水因素分析，认为直接充含水层，以裂隙含水为主矿井主要充水来源为第四系含水层和裂隙含水带关键词:水文地质；矿井；充水因素；分析0 前言双鸭山北方升平矿业有限责任公司位于双鸭山市福利镇东北十公里处，在集贤镇西南3公里处，三江平原边缘地带，井田面积：36.85平方公里井田属于集贤勘探区，矿区行政划属双鸭山市集贤县集贤镇管辖，地面均是集贤镇的农田矿井地理坐标为东经131°11′36″，北纬46°47′34″井田境界范围：北以R9断层，东以集贤断层，西与南以各煤层-600标高为界，井田南北长约6.7公里，东西宽约5.5公里井田为独立矿井，矿区周边无相邻生产矿井及废弃老窑东部与龙煤集团集贤二立井相邻，两矿井以集贤断层为界，集贤断层落差在200米以上井田从福利镇或集贤镇到矿区均有公路相通，距福前线金沙岗火车站仅2公里，福利通往宝清高等级公路及同三高等级公路均在矿区的东侧和南侧通过，交通较为便利1 矿区水文地质特征煤田位于山前倾斜平原内，被巨厚的第四纪及部分第三纪层覆盖，地表平缓，河漫滩绝对标高85—90米；阶地绝对标高90—100米，南部为花岗岩构成的丘陵及岗阜状缓坡，地表绝对标高为100—230米，总倾向北。

区内水文网不甚发育，安邦河流经煤田西部边缘，最终没于松花江河漫滩的沼泽中河流的流量较小，冬季几乎断流区内降雨量不多，降水量集中在7、8、9月份，是地下水补给的主要来源1.1 主要含水层（带）矿区的水文地质条件较简单，整个矿区有三个含水层，地下水主要类型为基岩风化带裂隙水，矿井涌水量为300m3/h1.1.1 第四系孔隙含水层分布很广，厚度与古地理有密切关系，由穹窿核部向四周增厚主要分布在矿区西部安邦河及其次级河谷的漫滩上含水层为冲积、湖积的细沙、中砂、粗砂、砂砾石穹窿东部一级阶地部分，在基岩表面被夹有砾石的粘土、亚粘土覆盖，厚度3—25米，其上为上更新世冲积孔隙承压含水层，上覆5—10米厚粘土、亚粘土，含水层主要为砾砂、中砂、细砂，含水层厚2—25米，含水丰富穹窿西北部河漫滩部分，第四纪层厚度140米，基岩表面的粘土层已冲刷殆尽，第四纪砂层与基岩直接接触，含水层主要为砾砂、中砂、其中夹有粘土、亚粘土的透镜体矿区附近含水层颗粒较细，含水层厚度40—75米，单井涌水量229.4m3/d，地下水位埋深3.0—6.0米，渗透系数17.97m/d，地下水变动幅度1.5—2.5m，矿化度0.306g/l，总硬度5.40—8.90mmol/l，地下水化学类型为HCO3-SO4-Ca-Mg型。

地下水为潜水性质，主要接受大气降水的渗入补给和基岩风化裂隙水的侧向补给，并向下游排泄次级沟谷中含水层厚度1—2米，主要由含粘土性的中粗砂、砂砾石夹粉质粘土透镜体组成，水位埋深不稳定，一般为2—4米，民井抽水单井涌水量2—10 m3/d，矿化度0.3—0.5g/l，总硬度4.34mmol/l，水化学类型为HCO3-Mg型主要接受大气降水的渗入补给，排泄于地表水或向下游运动1.1.2 上侏罗世煤系地层裂隙含水带在矿区第四系地层之下及平原区大范围分布的含水层，上侏罗煤系地层为陆相碎屑含煤建造，主要岩性以灰白色中砂岩、细砂岩、粉砂岩及砾岩为主，夹3—5层凝灰岩，含煤40余层，厚度大于740米，岩相不稳定，粒度由上而下逐渐变粗裂隙含水为主，孔隙次之其上部风化裂隙较发育，赋存风化裂隙水风化带厚度100—180米，含水带厚度30—50米，钻孔单位涌水量0.359升/秒米，渗透系数为0.413米/日，地下水埋深受地形影响变化较大，为50—90米左右，地下水化学类型为HCO3-Ca或HCO3-Na型，矿化度0.516g/l顶部为第四纪粘土层覆盖风化裂隙含水层在山前平原地区主要接受大气降水的渗入补给，河漫滩下部还接受第四纪砾砂石孔隙水的补给，两含水层中间有5—30米的粘土层，视为弱含水隔水层，使两含水层水力联系微弱，但局部由于第四纪粘土层缺失形成“天窗”。

上侏罗系煤系裂隙含水层根据渗透性的差异，把整个含水带划分为三个带：（1）、强裂隙含水带：分布垂深130米以上，裂隙发育，单位涌水量0.45-1.217升/秒米，渗透系数0.616-2.338米/日2）、中等裂隙含水带：分布垂深130-220米，裂隙中等发育，单位涌水量0.023-0.146升/秒米，渗透系数0.0252-0.129米/日3）、弱裂隙含水带：垂深220米以下，裂隙不发育，有的已被充填，单位涌水量0.0024—0.047升/秒米，渗透系数0.0027—0.098米/日此三个带的静止水位基本在一个标高点上，为统一的水动力系统1.1.3 基岩裂隙脉状承压水分布在集贤断层、R9断层及西部陡坎破碎带内，含水丰富，基岩裂隙含水带和第四纪砂层及河流有明显水力联系1.2 主要隔水层本区主要隔水层有第四系上部隔水层、下部隔水层和第三系隔水层1.2.1 第四系上部隔水层夹有粗砂、砾砂的粘土、亚粘土组成，黄色及淡黄色，致密柔软，粘性较强，厚度2—25米1.2.2第四系下部隔水层粘土和亚粘土，黄色稍有光泽，冲积形成，夹有砂砾和铁锰结核及较多黄色风化的中砂岩，柔软、粘性与塑性均强韧性中等，中压缩性，全区发育，是良好的隔水层。

埋深100—140米，厚度5—30米1.2.3第三系隔水层以灰绿、灰白色粉、细砂岩组成，分选性好，结构致密，具有较大粘性，含水较弱，隔水性较强，视为良好的弱含水隔水层，厚度0—35米，局部有缺失2 地下水的补给和各含水层之间的水力联系2.1 大气降水对地下水的补给本地区地下水的主要补给来源为大气降水，第四系地下水受降水影响较大，年地下水位变化幅度为2.72～2.82m第三系地下水受降水影响较小，年地下水位变化幅度为0.85～1.14m，而煤系风化裂隙含水带中地下水基本不受降水影响，年水位变化幅度0.21～0.245m2.2 含水层之间的水力联系各含水层之间的补给关系是：大气降水→第四系含水层→煤系风化裂隙含水带→亚风化裂隙含水带（天窗部位）大气降水→外围山区地下水→煤系风化裂隙含水带→亚风化裂隙含水带直接充水含水层→煤系风化裂隙含水带补给来源：煤系基底岩层为隔水层，局部裂隙接受大气降水补给，但补给区距煤系地层较远，补给非常微弱第四系的上部和下部隔水层，对第四系上部含水层起到隔水作用，第四系下部水层水量很小，对煤系风化裂隙含水带补给量很小煤系风化裂隙含水带的地下水流向由南西向东北流，地下水位平均水力坡度约3/10 000，径流缓慢，排泄条件不良。

3 矿井充水因素分析3.1 地形与地表水体 区内地势平坦，安邦河流经矿区西部边缘，为季节性河流安邦河与第四季含水层有水力联系，河漫滩部分第四纪含水层含水丰富，对矿井充水影响较大该区域的11#层已开采完毕，该河流对我矿目前生产没有威胁3.2 气象矿区位于平原地带，矿区地表平坦，地形总体特征南高北低，第四纪层上部覆盖有粘土和亚粘土层，第四纪层下部有含水较弱的第三系地层发育，大气降水大部分随自然边坡流下，排于矿区外虽有少量的渗入补给第四纪含水层，但对基岩裂隙含水补给性较弱3.3 含水层（带）第四系含水层岩性为砾砂、中砂、其中夹有粘土、亚粘土的透镜体风化裂隙含水层在山前平原地区主要接受大气降水的渗入补给，河漫滩下部还接受第四纪砾砂石孔隙水的补给，两含水层中间有5—30米的粘土层，视为弱含水隔水层，使两含水层水力联系微弱，但局部由于第四纪粘土层缺失形成“天窗”3.4 地质构造矿区构造简单，矿井开拓过程中主要受集贤断层及R9断层的影响，派生出一组北东向为主及少量北西向的断层，其落差均很小，一般在2米以下在西南部陡倾角地段，也有3-4条北东向小断层，落差都在1.5米以下4 结束语双鸭山北方升平矿业有限责任公司埋藏3个含水层（带）和3个隔水层。

3个含水层分别为第四系孔隙含水层、上侏罗世煤系地层裂隙含水带和基岩裂隙脉状承压水带3个隔水层分别是第四系上部隔水层、第四系下部隔水层和第三系隔水层升平煤矿地质构造简单，井田东侧有集贤断层，北侧有R9断层，西侧有北岗断层，这三条断层是升平煤矿的井界断层，该矿处于上述三条断层之间，整个矿区呈一向西倾伏的穹窿背斜构造为避免矿井突水事故开采时要留有足够的各类保护煤柱 。