東勝煤田新街煤炭水文地質(zhì)特征

李德軍 于 斌

（1.內(nèi)蒙古扎賚諾爾煤業(yè)有限責任公司 勘測公司，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021410；2.內(nèi)蒙古扎賚諾爾煤業(yè)有限責任公司 靈東煤礦，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021410）

東勝煤田位于鄂爾多斯盆地伊盟隆起南部， 煤炭資源豐富，為鄂爾多斯盆地重要的煤炭生產(chǎn)基地。 近年來，前人對該地區(qū)盆地沉積體系與層序地層、聚煤規(guī)律及煤炭資源評價等方面做了較為系統(tǒng)深入的研究[1-2]，但對煤田開發(fā)及礦井安全方面研究相對薄弱。 本次研究在煤田水文地質(zhì)學理論指導下[3]，通過對東勝煤田新街地區(qū)水文地質(zhì)條件的調(diào)查，論述地下水類型及特征，劃分了區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)類型，為煤田的開發(fā)和安全生產(chǎn)提供了可靠的水文地質(zhì)資料。

1 區(qū)域水文地質(zhì)特征

東勝煤田屬于鄂爾多斯盆地地下水系統(tǒng)內(nèi)的白堊系碎屑巖裂隙孔隙含水系統(tǒng)和石炭-侏羅系碎屑巖裂隙與上覆松散層孔隙含水層系統(tǒng)。 受地層巖性巖相結(jié)構(gòu)以及補給條件控制，東勝煤田區(qū)內(nèi)地下水分布不均，賦存條件各地差異明顯。 煤田地下水均起源于大氣降水。 白堊系含水巖系、第四系薩拉烏蘇含水巖組以及桌子山巖溶裂隙含水巖系，其最主要補給來源為大氣降水入滲，約占總補給量的90%以上，另外還有少量的農(nóng)田灌溉入滲補給、水庫渠系滲漏等。 含水層獲得補給的能力，在地形、包氣帶巖性與結(jié)構(gòu)、降水特征等因素控制下，總體上以第四系含水巖系為最強，其次為白堊系含水巖系，石炭～侏羅系碎屑巖類風化裂隙含水巖系、寒武～奧陶系巖溶含水巖系較差。

受含水層結(jié)構(gòu)與滲透性、含水層與包氣帶易溶鹽份組成及含量、含水層中地下水交替強度和更新能力等因素控制，盆地內(nèi)地下水化學成份類型和含量變化比較復雜。 水平方向上地下水化學類型由東向西、 由南向北， 依次為HCO3型—HCO3·SO4（HCO3·Cl）型—SO4·Cl（Cl）型，礦化度也總體表現(xiàn)為逐漸升高。垂向上， 在地勢較高的分水嶺地區(qū)， 上下層地下水礦化度均較低，并具有由下向下逐漸增高的趨勢；在地勢低洼的河流下游及較大湖泊的周邊，不論是上層還是下層，地下水礦化度均較高。

2 新街地區(qū)水文地質(zhì)條件

2.1 地下水類型及特征

據(jù)地下水的埋藏條件及水力特征， 新街地區(qū)地下水可分為潛水與承壓水兩大類型。 潛水分布廣泛，主要含水層為風積沙層、薩拉烏素含水層及白堊系下統(tǒng)志丹群上部含水層，受不同地貌單元約束。 薩拉烏素組含水層主要分布在區(qū)內(nèi)中東部河谷地帶； 白堊系下統(tǒng)志丹群含水層分布范圍及厚度變化較大，主要分布在區(qū)內(nèi)東南部，和北部零星地區(qū)，其它地區(qū)則潛伏于其它潛水含水層之下，與上覆含水層組成一個多層非均質(zhì)復合含水層（組）。 各潛水含水層之間沒有連續(xù)良好隔水層，無論在水平還是在垂直方向都存在普遍而密切的水力聯(lián)系，為一個統(tǒng)一含水層（組）。 潛水補給主要來源于大氣降水，其次是上游的側(cè)向徑流補給、沙丘凝結(jié)水及適宜地段深部承壓水頂托越流補給。 排泄主要有蒸發(fā)、補給地表水、補給深部承壓水等方式，河道兩側(cè)以泉水、滲流的形式排泄地下水，補給河流及水庫，其次是人工開采及通過徑流補給鄰區(qū)地下水的方式排泄。 潛水位的變化隨季節(jié)變化而變化，雨季潛水位高而旱季潛水位低，年變化幅度0.3～0.5m。 白堊系下統(tǒng)志丹群分布廣泛，是未來勘探供水的理想層位。 新建的扎薩克水庫可滿足煤礦開發(fā)建設(shè)需要，是理想的供水水源地。

2.2 地下水化學特征

地下水化學成分是一個地區(qū)地形、地貌、氣候、地層巖性及補徑排條件的綜合反映，同時可能對人體健康和生產(chǎn)活動等產(chǎn)生影響。 取樣調(diào)查結(jié)果顯示，區(qū)內(nèi)地下水大部分屬于淡水，酸堿性均為中性到弱堿性之間， 礦化度大部分小于1000mg/L，但在人口聚集地區(qū)附近礦化度較大， 大于1000mg/L， 最大6468mg/L，推測為人為活動造成，距離地表河流沿岸兩側(cè)礦化度較小，一般在500mg/L～800mg/L。對地下水的化學成分進行舒卡列夫分類， 整個研究區(qū)地下水化學類型基本可分HCO3-Ca·Na 型水和HCO3-Ca 型水。 HCO3-Ca 型水主要分布在工區(qū)東南部，HCO3-Ca·Na 型水分布于工區(qū)西部，北部零星分布有HCO3·CI-Ca，HCO3·Ca-Na-Mg 型水以及HCO3·Ca-Mg·型水。 根據(jù)地下水的化學類型，結(jié)合地下水的礦化度可知，扎薩克河東岸水交替較西北強烈，水質(zhì)較好，人類活動頻繁的地區(qū)Na+、CI-含量偏高。

2.3 水文地質(zhì)類型

裂隙含水巖組是研究區(qū)可采煤層的直接充水含水巖組，其富水性弱，補給條件和徑流條件較差，以側(cè)向徑流補給為主，大氣降水為次要補給源；煤層位于地下水位以下，直接充水含水巖組的單位涌水量小于0.1L/s·m，富水性弱。 間接充水含水層薩拉烏素（Q3s）孔隙潛水含水層單位涌水量q=6.7～40.32L/s·m，雖然富水性強，但距可采煤層距離遠，潛水含水層與煤層間距大，平均在500m 左右，且研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單，水文地質(zhì)條件簡單。 綜合分析認為，水文地質(zhì)勘查類型為以裂隙充水為主、水文地質(zhì)條件簡單的礦床。

3 結(jié)論與建議

新街地區(qū)含水系統(tǒng)主要為鄂爾多斯高原第四系—白堊系含水層系統(tǒng)，其次為侏羅系碎屑巖裂隙水含水層系統(tǒng)，兩個含水巖系在空間上上下疊置，并具有統(tǒng)一的水力聯(lián)系，構(gòu)成一個相對獨立的含水統(tǒng)一體。 地下水可分為潛水與承壓水兩大類型，水化學類型基本可分HCO3-Ca·Na 型和HCO3-Ca 型。 綜合分析認為，水文地質(zhì)勘查類型為以裂隙充水為主、水文地質(zhì)條件簡單的礦床。

[1]中國煤田地質(zhì)總局.鄂爾多斯盆地聚煤規(guī)律及煤田資源評價[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1996

[2]聶浩剛，董福辰，趙維寬等.東勝煤田含煤巖系層序地層特征與聚煤規(guī)律分析-以東勝煤田阿不亥煤炭勘查區(qū)為例[J].中國煤炭地質(zhì)，2011，23(2):10-16