紫馬勘查區(qū)水文地質(zhì)條件分析

陳 林

(貴州省煤田地質(zhì)局地質(zhì)勘察研究院，貴州 貴陽(yáng) 550008)

紫馬勘查區(qū)位于貴州省晴隆縣南部，走向長(zhǎng)約5～7 km，傾向?qū)?～2 km，面積約9.5 km2?？辈閰^(qū)位于區(qū)域構(gòu)造巴鈴向斜西翼北段，總體為單斜構(gòu)造。地層走向?yàn)楸睎|南西向(30°～40°)，傾向南東，地層傾角一般 10°～20°，平均約18°。區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)斷距大于30 m的斷層有 F1、F2、F3三條。

區(qū)內(nèi)含煤地層為龍?zhí)督M，屬以碎屑巖為主的海陸交互沉積(2)，厚 329.92 ～419.97 m，平均 386.22 m。含可采煤層4 層，編號(hào) 17、18、19、26。17、18、19 位于龍?zhí)督M中段(P3l2)，26號(hào)煤層位于龍?zhí)督M下段(P3l1)。

1 地形地貌及斷層

勘查區(qū)地處北盤江上游的云貴高原急劇抬升地段，屬于以侵蝕、溶蝕為主的中山。勘查區(qū)地勢(shì)總體西北部較低，為溝谷切割部位，中部和東部較高。最高點(diǎn)位于勘查區(qū)西南部貓鼻綠山頭，海拔約1 681 m，最低點(diǎn)在勘查區(qū)西北邊界附近新寨北面一溪溝處，海拔約1 100 m，相對(duì)高差約581 m。含煤地層出露平均標(biāo)高約1 300 m。

勘查區(qū)內(nèi)無(wú)河流，僅見(jiàn)幾條溪溝，屬珠江水系，主要受大氣降水的控制。

區(qū)內(nèi)地表出露的斷層在地質(zhì)鉆探中均未揭露。在F1、F2、F3斷層帶及附近均無(wú)較大的泉水出露，推斷其富水性較弱。根據(jù)地質(zhì)填圖資料，F(xiàn)1、F2、F3斷層均未切割含煤地層，斷層對(duì)采煤影響較小。

2 水文地質(zhì)特征

2.1 二疊系中統(tǒng)茅口組(P2m)巖溶溶含水層

在勘查區(qū)外圍西部少量出露，巖性為灰?guī)r，厚度不詳。該層中無(wú)泉水出露。據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，該地層含裂隙溶洞水，泉流量0.1～1 000 L/s，富水性強(qiáng)，屬?gòu)?qiáng)含水

2.2 二疊系上統(tǒng)大場(chǎng)組(P31)裂隙含水層

在勘查區(qū)外圍西部大量出露，據(jù)區(qū)域資料，厚度約150 m。根據(jù)本次鉆探資料，該地層勘查區(qū)巖性為暗灰、深灰色硅質(zhì)灰?guī)r，節(jié)理發(fā)育。本次勘查鉆孔均揭露該層10 m左右，鉆孔揭露該層6次，有2個(gè)鉆孔在該層有漏失現(xiàn)象，消耗量7.56 m3/h。該層中無(wú)泉點(diǎn)出露，據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，屬中等含水層。

2.3 二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M +長(zhǎng)興組(P31+c)裂隙含水層

分布于勘查區(qū)西部，巖性主要為薄至中厚層狀泥質(zhì)砂巖，粉砂巖及細(xì)砂巖等，夾薄層灰?guī)r，一般厚 345.13～419.97 m，平均厚度約386.42 m。該層中調(diào)查流水老窯點(diǎn)6個(gè)，流量 0.002 5 ～0.45 L/s之間，總流量 0.70 L/s。據(jù)鉆孔簡(jiǎn)易水文地質(zhì)觀測(cè)資料，鉆進(jìn)中沖洗液消耗量正常，鉆孔水位隨深度增加而增加。本組裂隙較發(fā)育，17、18號(hào)煤層頂板灰?guī)r及砂巖裂隙較發(fā)，是一個(gè)含水層和隔水層互交的含水巖組，屬弱含水層。

2.4 三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組一段(T1f1)相對(duì)隔水層

分布于勘查區(qū)中東部，主要為薄至中厚層狀泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及粉砂巖，局部中部夾一層鮞狀灰?guī)r，厚度357.12 ～368.47 m，平均 362.80 m。本次勘查共發(fā)現(xiàn)泉水點(diǎn)6個(gè)，總流量0.70 L/s，雨季流量增大。鉆探中2個(gè)孔在該地層發(fā)生漏水現(xiàn)象，巖性為泥質(zhì)粉砂巖及粉砂巖，消耗量1.32～7.56 m3/h，本組地層中裂隙發(fā)育，富水性弱，為相對(duì)隔水層。水質(zhì)類型為:HCO3－Ca·(K+Na)型。

2.5 三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組二段(T1f2)巖溶裂隙含水層

分布在勘查區(qū)中東部，巖性主要為灰?guī)r，中夾泥質(zhì)粉砂巖，一般夾兩層薄層至中厚層狀泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖，厚度144.42～160.59 m，平均 152.51 m。。該層中發(fā)現(xiàn)泉水點(diǎn) 1個(gè)，流量13.18 L/s，雨季流量增大。本組地層溶蝕裂隙較發(fā)育，屬中等含水層，水質(zhì)類型為:HCO3－Ca型。

2.6 三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組三段(T1f3)相對(duì)隔水層

分布在勘查區(qū)東部，巖性主要為紫、灰紫色夾灰綠色薄至中厚層狀粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，中夾粉砂巖及少量細(xì)砂巖，厚度50～120 m，平均85.81 m。該層中裂隙較發(fā)育，含少量風(fēng)化及基巖裂隙水，區(qū)內(nèi)無(wú)泉點(diǎn)出露，富水性弱，為相對(duì)隔水層。

2.7 三疊系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組一段(T1yn1)巖溶溶洞含水層

在勘查區(qū)東南部少量出露，主要位于區(qū)外東部，巖性主要由灰色，深灰色薄層狀灰?guī)r、泥灰?guī)r組成，中夾灰綠色泥質(zhì)粉砂巖粉砂質(zhì)泥巖等。出露厚度約50 m。在該層中共發(fā)現(xiàn)泉水點(diǎn)1個(gè)，流量約8.00 L/s，泉不干涸，雨季流量較大。

該地層溶蝕裂隙發(fā)育，富含溶隙水，屬?gòu)?qiáng)含水層。

2.8 第四系(Q)松散孔隙含水層

廣泛分布于各地層之上，大部分組織松散，未膠結(jié)，透水性較好，以坡積、殘積、沖積、洪積物為主，厚0～25 m，在該層中未發(fā)現(xiàn)泉水點(diǎn)。

3 礦井充水水源

3.1 大氣降水

勘查區(qū)地形地貌有利于大氣降水的入滲，因而大氣降水補(bǔ)給是地表水及各含水層的主要補(bǔ)給水源，是礦井充水的重要因素，其充水強(qiáng)度與季節(jié)和降水量關(guān)系密切。

3.2 地表水

勘查區(qū)內(nèi)地表水不發(fā)育，無(wú)池塘、水庫(kù)，僅有季節(jié)性溪溝，地表水體規(guī)模較小，受降水影響較大，因此為定期間斷補(bǔ)給，對(duì)礦井涌水量的影響隨季節(jié)變化?？菁舅枯^小，對(duì)開(kāi)采影響有限，但是雨季溝水流量較大，應(yīng)加強(qiáng)地表及地下排水。因地表水受大氣降水嚴(yán)格控制，枯季水量小，雨季水量大，有明顯的季節(jié)性變化。雨季溪溝水對(duì)淺部開(kāi)采有一定影響。

3.3 老窯積水

勘查區(qū)西部沿煤層露頭一帶老窯較多，積水嚴(yán)重。老窯水主要接受大氣降水補(bǔ)給，與淺層地下水通過(guò)開(kāi)采裂隙及巖石裂隙相連通。本次工作未能查明老窯的分布范圍及積水情況，建議做進(jìn)一步的水文地質(zhì)調(diào)查工作。

3.4 地下水

煤層位于龍?zhí)督M地層中，地層夾薄層灰?guī)r，裂隙較發(fā)育，是一個(gè)含水層和隔水層互交的含水巖組，屬弱含水層，為直接充水含水層。

26號(hào)煤層距下部大場(chǎng)組硅質(zhì)灰?guī)r含水層約84 m，因無(wú)斷層影響，大場(chǎng)組含水層對(duì)其影響較小。茅口組巖溶強(qiáng)含水層與龍?zhí)督M中有大場(chǎng)組相隔，大場(chǎng)組厚約150 m，茅口組巖溶強(qiáng)含水層對(duì)煤層開(kāi)采無(wú)影響。

采煤產(chǎn)生的采動(dòng)裂隙是主要的充水通道，它會(huì)溝通上覆含水層與下伏茅口組含水層?？辈橹兴秀@孔均未做啟封檢驗(yàn)，質(zhì)量不明，如果有封閉不良的鉆孔(2)，可能成為溝通上部或下部含水層的導(dǎo)水鉆孔?？辈閰^(qū)斷層發(fā)育較多，部分切割含煤地層，對(duì)采煤有一定影響。

4 結(jié)語(yǔ)

勘查區(qū)為一單斜構(gòu)造，構(gòu)造中等。地下水主要以大氣降水補(bǔ)給，自然斜坡對(duì)降水滲漏較為有利，半數(shù)礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下，龍?zhí)督M+長(zhǎng)興組(P31+c)的裂隙水為今后礦井的直接充水水源?？辈閰^(qū)內(nèi)無(wú)常年性河流，但地表溪溝較發(fā)育，雨季溝水流量較大，對(duì)淺部煤層的開(kāi)采有較大影響。

17煤層與飛仙關(guān)組一段相距約125 m，與飛仙關(guān)組二段含水層相距約278 m，開(kāi)采裂隙不會(huì)導(dǎo)致煤層與含水層直接連通，26號(hào)煤層距下部大場(chǎng)組硅質(zhì)灰?guī)r含水層約84 m，因無(wú)斷層影響，含水層對(duì)其影響較小。今后開(kāi)采各煤層主要受龍?zhí)督M+長(zhǎng)興組(P31+c)的基巖裂隙水影響，礦床水文地質(zhì)條件為以頂板直接進(jìn)水的裂隙充水礦床，水文地質(zhì)條件中等。

［1］楊延偉，李萍等，貴州省晴隆縣紫馬紫大坡煤炭普查報(bào)告(R).貴陽(yáng):貴州省煤田地質(zhì)局.2011.

［2］劉開(kāi)云，白布井田充水因素分析(J)中國(guó)煤炭地質(zhì).2009(21).