层,砾石透水性强,厚约7.35~9.27m,表层多覆盖砂质粘土,砾石层易于接受大气降水和河流的补给,其中蕴藏有丰富的潜水流。
(4)隔水层 1)本溪组隔水层
奥灰水与煤系地层之间的隔水层主要为本溪组,厚度16-44m。本溪组主要由铁铝岩,粘土泥岩及泥岩组成,底部为山西式铁矿或黄铁矿及G层铝土矿,向上为泥岩段,夹薄层砂岩及煤线。泥岩及粘土岩、铝土岩致密细腻,砂岩裂隙不发育,加上太原组10号煤层之下至本溪组之间的泥岩、砂质泥岩、铝质泥岩及粉砂岩可作为奥灰水与煤系地层的良好隔水层。
2)煤系地层粉砂岩、泥岩隔水层
山西组、太原组各含水层之间泥岩、砂质泥岩及粉砂岩,致密细腻,具有良好的隔水性能,可作为煤系地层各含水层之间的隔水层。
(5) 地下水的补给、迳流、排汇条件 1、岩溶地下水
区域岩溶地下水属柳林泉域水文地质单元。大气降水和地表水通过奥陶系灰岩裸露区垂直入渗补给是其主要补给方式,另外松散岩类孔隙水和其它含水层地下水通过断层、陷落柱等构造通道向深部越流补给,也是岩溶地下水的补给来源之一。
岩溶地下水接受补给后,由北、东、南三个方向向柳林城附近汇集,于柳林城东至青龙城附近以群泉的形式排向三川河河谷中,泉水出露标高801m,泉流量3.6m3/s,水质类型复杂,以HCO3-—Na+型为主,矿化度0.3~1.3g/L。
2、碎屑岩砂岩裂隙水的补给、径流、排泄条件
大气降水的垂直入渗是碎屑岩砂岩裂隙地下水的主要补给来源,
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另外通过断层,陷落柱等构造通道,也可接受其它含水层的补给。含水岩组内各个含水层相对呈层状,水力联系微弱,各具不同的水位。地下水一般沿地层倾斜方向运动,在沟谷切割深处,常以泉的形式排出地表。目前矿坑排水是其主要的排泄方式。
3、松散岩类孔隙水的补给、径流、排泄条件
松散岩类孔隙水的来源主要是大气降水和地表水的入渗补给,局部与基岩裂隙水有互补现象,其径流方向与地表水的径流方向基本一致,排泄方式除排向地表沟谷外,主要是人工开采。在奥灰岩裸露区,往往下渗补给深层岩溶水。
4.1.2 井田水文地质 (1)地表水
井田属黄河流域三川河水系。位于井田南部边界附近向西倾斜的冲沟为主冲沟,平时干涸无水,雨季分别汇集分叉冲沟,向西经各大沟谷流入黄河。据矿方调查,井田北部沟谷历年来最高洪水位标高为829m,而井田内保留井口最低标高为840.973 m,井口标高均高于最高洪水位标高。
(2)含水层
井田内含水层自下而上有奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层、石炭井田内含水层自下而上有奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层、石炭系上统太原组砂岩裂隙及石灰岩岩溶裂隙含水层、二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层、二叠系上、下石盒子组砂岩裂隙含水层及第三、四系松散岩类孔隙含水层。
1)奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层
奥陶系灰岩广泛出露于区域东部,根据本次勘探工作揭露峰峰组
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岩性以石灰岩、泥灰岩为主,夹石膏层和角砾状泥灰岩。三交勘探区详查资料,峰峰组一般厚100m,下部多为泥灰岩、角砾状泥灰岩及石膏层,上部以灰岩为主。钻孔单位涌水量最大0.46L/s.m,渗透系数最大1.97m/d。上马家沟组一般厚250m左右,主要由灰岩、泥灰岩、角砾状泥灰岩组成,该层岩溶较峰峰组明显发育,富水性显著增大。上马家沟组顶部单位涌水量0.027~0.556 L/s.m,渗透系数0.085~5.87m/d。根据现有资料,奥灰岩溶发育程度和富水性很不均一,单位涌水量在不同地钻孔中最大相差20余倍,一般来说,随埋深而变化,即埋深小岩溶发育程度高,富水性强,反之富水性较弱。
本井田内由芮城县联合凿井队施工一水井(X=4158009.840 Y=19489004.319 Z=853.071),于2009年9月10日开工,2009年12月1日终孔,完成钻探工作600m,取水层位为奥陶系中统峰峰组及马家沟组,经抽水试验,出水量达50m3/h,静止水位60m,水位标高793.071m。由此推测本井田奥陶系灰岩含水层水位标高为793m左右。
2)石炭系上统太原组碎屑岩夹碳酸盐岩含水层
本组含水层可分为两类:砂岩裂隙含水层和L1、K2、L4、L5灰岩岩溶裂隙含水层。一般砂岩裂隙含水层富水性弱;石灰岩除K2在井田局部尖灭以外,其余大部均较稳定,岩溶裂隙不太发育,富水性中等。据三交详查区资料,太原组混合抽水试验:本含水层静止水位标高816.74m,单位涌水量q=0.409L/s.m,渗透系数K=2.11m/d,矿化度0.968g/L。水质类型为HCO3-·SO42-—Mg2+· Na+· Ca2+型。
3)二叠系下统山西组及下石盒子组砂岩裂隙含水层
由碎屑岩类的泥岩、砂质泥岩、砂岩等组成,以粗、中、细粒各层砂岩裂隙不同程度含水为主,随埋深增加富水性减弱。根据三交详
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查资料,单位涌水量q=0.005-0.1L/s.m,渗透系数K=0.0007-0.5m/d,矿化度大于1g/L,富水性弱。水质类型为SO42-·HCO3-—Ca2+·Mg2+型。
4)上第三、四系松散岩类孔隙含水层
井田内地表大部被第三、四系松散层覆盖,可直接接受大气降水补给,部分向下补给基岩含水层,部分于沟谷低洼处以泉的形式排泄。该含水层富水性较弱,局部中等。其中出露于梁、峁之上的第四系中上更新统,由于补给和蓄水条件的限制,可视之为透水而不含水层;沟谷中的第四系全新统含水层比较富水,主要是一些透镜状砾石层,单井出水量为5~20 m3/d;上第三系上新统富水性较弱,单井涌水量小于10 m3/d。
(3)隔水层
1)石炭系中统本溪组隔水层
由泥岩、粘土岩、铝质泥岩、铁质泥岩等组成,厚度22.22m左右,是一较好的隔水层。
2)石炭系太原组和二叠系山西组及下石盒子组层间隔水层组 本隔水层组由泥岩、砂质泥岩、粘土质泥岩及煤层等组成。分布于各层石灰岩和各层砂岩含水层之间,起到层间相对隔水的作用。
3)上第三、四系松散层隔水层
上第三、四系松散层间的粘土层、亚粘土、砂质粘土均为良好的隔水层。
4)底板隔水层变化规律
5号煤层底板到奥陶灰岩顶面的隔水层厚度由北西130m到南东135m逐渐变厚。8号煤层底板到奥陶灰岩顶面的隔水层厚度由北西50m到南东70m逐渐变厚。9号煤层底板到奥陶灰岩顶面的隔水层厚度由北西40m到南东55m逐渐变厚。
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(3)地下水径补、径、排条件
1)补给条件
井田内地下水类型主要为承压水,潜水分布范围小,承压水主要靠在含水层露头区接受大气降水补给,而含水层的出露范围除奥灰广泛以外,其余分布范围有限,再加上降水量小,地形坡度大,因此承压水的补给条件除奥灰较好外,其它都不太好。
2)径流与排泄
地下水均以层状径流方式顺层径流,以泉和人工排泄的形式排泄;岩溶水在本井田内主要沿东部向南径流。另外人工开采奥灰岩溶水进行排泄。
(4)井田及周边老空水
1)周边矿井对本井田煤层开采的影响
兼并重组后的山西柳林凌志成家庄煤业有限公司西、南邻山西柳林宏盛煤业有限公司,西北邻山西柳林凌志柳家庄煤业有限公司,北邻山西柳林凌志兴家沟煤业有限公司,其中紧邻山西柳林凌志成家庄煤业有限公司南部的为山西柳林宏盛煤业有限公司兼并重组前的原山西柳林聚财煤业有限公司,西部为原富安吉家塔煤业有限公司。
因本井田位于山西柳林凌志柳家庄煤业有限公司和原山西柳林聚财煤业有限公司的上山部位,故其采空积水不会流入本井田;而山西柳林凌志兴家沟煤业有限公司和原山西柳林聚财煤业有限公司均与本井田边界留有保安煤柱,且采空区距本井田边界较远。但在今后开采中邻近周边矿井开采时亦必须做到“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采”。
(2)本矿井采空区积水对矿井充水的影响
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