復(fù)合含水層影響下水源判別技術(shù)

張寶鋒

(陜西彬長胡家河礦業(yè)有限公司，陜西 咸陽 713600)

1 礦井水文地質(zhì)概況

胡家河井田位于鄂爾多斯盆地南部，以承壓基巖裂隙、孔隙水為主，主要為4個含水層，詳述如下：

(1)第四系(Q4)潛水含水層：主要為砂及含泥沙的砂礫卵石層，平均厚度11.70m。接受大氣降水補(bǔ)給，水位埋深0.5～5.0m。

(3)直羅組(J2z)承壓含水層：巖性以砂巖為主，據(jù)抽水試驗(yàn)成果：q=0.00005～0.00261/s·m，K=0.00035～0.01646m/d，富水性微弱。

(4)延安組(J2y)含煤地層承壓含水巖組：其中4#煤層及以上的中粗粒砂巖和砂礫巖含水層對煤層開采有影響，總厚度為40～80m左右。據(jù)抽水試驗(yàn)成果，含水層q=0.000046～0.000741/s·m，K=0.00038～0.00127m/d，富水性微弱。

2 樣品采集及指標(biāo)檢測

3 主要含水層水化學(xué)特征研究

3.1 地下水化學(xué)測試結(jié)果

Piper三線圖旨在利用圖示揭露水化學(xué)離子的分布特征，通過圖示能夠直接反映出樣本水的一般化學(xué)特征及其類型(見圖1)。

圖1 胡家河井田首采區(qū)各水源水質(zhì)Piper疊加圖

Schoeller圖用于說明處于不同地點(diǎn)的水樣的水化學(xué)變化，橫坐標(biāo)表示水樣中主要的陰、陽離子組分，縱坐標(biāo)為對應(yīng)離子摩爾濃度的對數(shù)，每個水樣依其組分和濃度連成一條曲線，可看到該水樣離子含量的變化情況，多個水樣可繪制多條曲線。見圖2。

圖2 胡家河井田首采區(qū)各水源水質(zhì)Scholler疊加圖

3.2 各水源水質(zhì)特征

通過各水源水質(zhì)測試結(jié)果進(jìn)行分析，得出特征概述如下：

(1)地表河流及水庫等地表水體，礦化度為235～1234mg/L，平均747.88mg/L，總硬度147.89～454.59mg/L，平均209.53mg/L，pH值平均8.22，地表河水水化學(xué)類型為HCO3·SO4- Na型，地表水庫水化學(xué)類型為SO4Cl-Na型。松散層地下水礦化度437～1350mg/L，平均777.00mg/L，總硬度平均266.89mg/L，pH值平均8.32，水化學(xué)類型為HCO3SO4-Na、HCO3-NaMg型。研究區(qū)內(nèi)各區(qū)段松散含水層水質(zhì)類型變化較大。

3.3 首采面頂板涌水水質(zhì)特征和演化規(guī)律分析結(jié)果

4 結(jié)語

通過分析研究礦井首采區(qū)各水源水化學(xué)特征和演化規(guī)律得出以下結(jié)論：

(1)通過含水層地下水位實(shí)時監(jiān)測、含水層水文地質(zhì)條件、涌水量大小等綜合因素研究認(rèn)為，工作面涌水以洛河組地下水為主，洛河組地下水通過覆巖導(dǎo)水裂縫帶進(jìn)入礦井過程中，溶濾了侏羅系地層在以往沉積過程中的易溶礦物，導(dǎo)致工作面涌水水質(zhì)異常，如Cl-的升高。(2)復(fù)合含水層水化學(xué)特征及演化規(guī)律差異明顯，為之后礦井充水水源提供了判識基礎(chǔ)。(3)通過水質(zhì)對比分析，表明初期工作面水源主要為侏羅系水，后期為洛河組水。