內(nèi)蒙古賀蘭山煤田二道嶺礦區(qū)天榮五號井田水文地質特征研究

任國濤 馬良

（寧夏礦業(yè)開發(fā)勘查院，寧夏 銀川 750021）

內(nèi)蒙古賀蘭山煤田二道嶺礦區(qū)天榮五號井田水位于內(nèi)蒙古阿左旗政府所在地巴彥浩特鎮(zhèn)（巴音）東北部，距巴彥浩特鎮(zhèn)約60km，行政分別隸屬阿左旗宗別立鎮(zhèn)和古拉本鎮(zhèn)。充分了解水文地質為礦權評估及轉讓，并為礦井建設可行性研究和初步設計提供地質資料。

1 區(qū)域水文地質概況

該區(qū)氣候干燥，雨量稀少，地勢高亢，最高標高2 286m，最低標高1 813m，高差473m，當?shù)厍治g基準面標高1400m。木呼魯背斜軸所在的那里溝梁為賀蘭山自然分水嶺，東側匯于寧夏大風溝、白芨芨溝，西側匯于內(nèi)蒙古確臺溝、二道嶺溝，大部分溝谷平時干涸無水，山洪暴發(fā)始有水流。確臺溝（位于勘查區(qū)西側）、二道嶺溝（位于勘查區(qū)南南約6～7km）有常年細小溪流，煤礦生產(chǎn)廢水大多排于該兩條溝內(nèi)，向北流到區(qū)外。煤礦地下水按其含水層埋藏條件及水力性質不同，可劃分為第四系孔隙潛水和基巖孔隙裂隙水兩種［1］。

1.1 松散巖類孔隙水

本含水類型包括各種成因類型的第四系松散沖洪積及風積沙堆積物。沖洪積層一般分布于溝谷中，巖性以砂、礫石、卵石為主，含水層單一，一般厚度5～10m，地形低洼處有地下潛水，水量不大。

本含水類型地段水量均不大，水位、水量隨季節(jié)變化明顯，主要是大氣降水補給，排泄除局部消耗于蒸發(fā)外，主要沿溝谷向外排泄。

1.2 碎屑巖類孔隙裂隙水

礦區(qū)本含水類型為侏羅系層間孔隙裂隙水。直羅組底部中、粗粒砂巖及砂礫巖，厚度大，一般50m左右，巖性疏松富水性好，但水量變化大；延安組含煤地層，巖性由不同粒級的砂巖、砂質泥巖、泥巖和煤層組成，總體富水性差；安定組以紅色泥巖為主，為隔水層。

2 井田水文地質條件

2.1 含水層與隔水層

據(jù)鉆孔簡易水文觀測資料及ZK0802水文鉆孔抽水試驗及立新井田8、19號孔資料，勘查區(qū)含水層有2層。

2.1.1 水層

第Ⅱ含水層組：為延安組第一-第四段中砂巖含水層，從—層煤頂界至七層煤底界。其中二1煤層與二2煤層間的粗砂巖平均厚20m，三煤層頂板砂巖平均厚22m，五煤層老頂砂巖平均厚13m。12勘查線19號孔抽水試驗，單位涌水量Q=0.082l／s·m，滲透系數(shù)K＝0.128m／d。水質屬淡水。本含水層組為弱含水巖層組。

第Ⅰ含水層組：為直羅組下巖性段砂巖層，巖性為粗粒長石石英砂巖含小礫石，含水層平均厚度為39m。據(jù)14勘查線8號鉆孔、12勘查線19號鉆孔抽水試驗結果單位 涌 水 量 Q=0.038～0.069l/s·m，滲 透 系 數(shù) K=0.074～0.178m／d。水質屬淡水。本組亦為較弱含水巖層組。

2.1.2 隔水層

第I、第II含水層間，即延安組上部巖性多為薄層狀粉砂巖與泥巖互層，平均厚87m左右。鉆探過程中未見涌水，為第I、第II含水層間之隔水層。

安定組及其下伏直羅組上巖性段兩者為連續(xù)沉積，為勘查區(qū)內(nèi)較厚的隔水層。安定組主要以褐紅色泥巖為主，直羅組上巖性段主要以灰黃、灰綠、灰色泥巖、粉砂巖為主。

2.2 地下水特征

二道嶺礦區(qū)為一向斜構造，在向斜盆地內(nèi)，含水的砂巖與致密的泥巖重疊出現(xiàn)，加之構造控制，故地下水具承壓性質。陡崖溝以北施工的鉆孔，地下水大部分涌出地表，有的水頭高達18m，因地形切割劇烈使地下水具有良好的排泄條件。

在勘查過程中對涌水鉆孔均進行了觀測，其涌水量隨時間的增加而逐漸減小。由第I、第II含水層造成的孔內(nèi)涌水，17號孔最大涌水量6.24m3/d，終孔涌水量1.17m3／d；96年11月2日該孔已不再涌水；1201號孔最大涌水量30.72m3/d，終孔不再涌水；1202號孔最大涌水量約96m3/d，終孔涌水量約24m3／d，至今仍然涌水，涌水量約20m3／d。由安定組中砂巖透鏡體位于地勢低洼處造成的孔內(nèi)涌水，0102號孔最大涌水量約576m3/d，終孔涌水量約480m3／d；0202號孔最大涌水量約6m3/h，終孔后不再涌水。

依此可知，井田內(nèi)地下水靜儲量消失后動儲量不能及時補給。故地下水均有減少的趨勢。從該區(qū)氣候、構造、地貌等特征反映出煤礦的水文地質特征是地下水水頭壓力大、水量小、補給來源缺乏，地面溪流排泄良好，屬水文地質條件簡單類型，詳見涌水鉆孔一覽表（表2-1）。

表1 涌水鉆孔一覽表

2.3 礦井涌水量預測

根據(jù)淺部礦井調查資料，礦井開采水平在+1900標高以上時，礦井涌水量150～200m3／d；建礦中期，開采水平在+1850m標高時，礦井涌水量為225～300m3／d；建礦后期，開采+1800m標高水平，其涌水量為350～450m3／d。開采水平在+1650m～+1700m標高時，2004年枯水期涌水量 300～350m3／d，豐水期涌水量 500～650m3／d，平水期涌水量為400～450m3／d。

計算公式：Q=BK×［（2H-M）M-h02］÷2R；R=2S×（K×H）1/2

式中Q：井巷涌水量（m3／d）；

H：壓力水頭高度；

B：巷道長度；

K：滲透系數(shù)0.1275m/d；

M：承壓含水層厚度；

h0：坑道內(nèi)水柱高度m；

R：影響半徑；

S：水位降低；

2.4 供水水源

2.4.1 煤礦水源

煤礦內(nèi)地下水比較貧乏，確臺溝與二道嶺溝有常年溪流，臺溝有水源井2眼，日供水量可達2 400m3／d，在二道嶺溝有水源井—眼，日供水量在1 000m3左右。

2.4.2 煤礦水源方向

二道嶺礦區(qū)地下水水頭壓力大、水量少、補給來源缺乏，水量將隨時間的增加而逐漸減少，不能作為長期供水水源地。根據(jù)阿盟水利局提供的情況，能夠作為供水水源地的有克爾一崗營子水源每晝夜補給量為8 800m3。

2.4.3 水質

井田內(nèi)水質一般屬淡水，總硬度0.54～27.6德國度，pH值6.8～8.5。少部分涌水鉆孔一般含有微量硫化氫氣體，經(jīng)短距離流動，氣味消失。

3 井田水文地質勘查類型

井田內(nèi)地下水有地表潛水和地下承壓水兩種類型，地下水補給條件差，靜儲量消失后動儲量不能及時補給。故地下水隨著礦井建設均有減少的趨勢。從該區(qū)氣候、構造、地貌等特征反映出煤礦的水文地質特征是地下水水頭壓力大、水量小、補給來源缺乏，地面溪流排泄良好，屬水文地質條件簡單類型。

4 結論

經(jīng)一系列的勘探手段對所掌握的水文地質資料加以綜合研究分析，從地貌及地表水、含（隔）水巖組類型、地下水的補給徑流排泄、礦床充水因素分析、供水水源等方面充分了解內(nèi)蒙古賀蘭山煤田二道嶺礦區(qū)天榮五號井田區(qū)域水文地質特征和井田水文地質特征，是必不可少有著舉足輕重的意義，為礦區(qū)井田建設、工地建設、開采技術條件提供了重要的依據(jù)。

［1］賀蘭山煤田二道嶺礦區(qū)深部天榮五號井田勘查報告［R］銀川：寧夏礦業(yè)開發(fā)勘查院，2008.