中國(guó)煤田區(qū)域水文地質(zhì)概況

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1、中國(guó)煤田區(qū)域水文地質(zhì)概況一、華北賦煤區(qū)水文地質(zhì)概況根據(jù)水文地質(zhì)條件的不同，華北賦煤區(qū)可分為沁水煤田、鄂爾多斯東緣含煤區(qū)、渭北煤田、太行山東含煤區(qū)、京唐含煤區(qū)、豫西和徐淮含煤區(qū)，各區(qū)的水文地質(zhì)條件有所不同。1、、區(qū)域含水層①煤系基底為巨厚的寒武奧陶系灰?guī)r厚約800余m，出露廣泛,接受大氣降水后形成儲(chǔ)量巨大的強(qiáng)含水層。根據(jù)寒武奧陶系灰?guī)r與煤系地層之間沉積的隔水層在各地區(qū)變化狀況，大致可分為三種類(lèi)型：·隔水層厚度在百余m以上。所處地區(qū)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，寒武奧陶系灰?guī)r水對(duì)煤系地層威脅較小，如沁水盆地、京唐地區(qū)、兩淮地區(qū)

2、等?！じ羲畬雍穸容^薄，約為30~50m。所處地區(qū)構(gòu)造相對(duì)較復(fù)雜，使寒武奧陶系灰?guī)r水與煤系地層含水層發(fā)生水力聯(lián)系，并對(duì)煤層造成充水威脅，如太行山東含煤區(qū)?！W陶系地層缺失。在豫西臨汝一帶缺失奧陶系地層。使寒武系灰?guī)r成為煤系地層的基底，但寒武系灰?guī)r出露不夠廣泛，巖層的富水性較差，如平頂山礦區(qū)多數(shù)礦井在開(kāi)采一、二號(hào)煤層時(shí)發(fā)生寒武系灰?guī)r突水，淹沒(méi)礦井，但在較短時(shí)間內(nèi)即可將水排干，恢復(fù)生產(chǎn)，說(shuō)明寒武系灰?guī)r外來(lái)補(bǔ)給不充裕，巖層富水性不強(qiáng)，對(duì)煤系地層和煤層開(kāi)采威脅較小。上述三種不同類(lèi)型對(duì)煤層氣賦存有不同作用，見(jiàn)后述。②太

3、原組薄層灰?guī)r厚度為1~2m至6~7m，層數(shù)為幾層到十幾層，各地不等，常為煤層的直接頂板。含水性弱～中等，對(duì)煤層影響較大，但由于厚度薄，水的儲(chǔ)存量小，在無(wú)補(bǔ)給或少量補(bǔ)給的情況下，煤層開(kāi)采后很快就可以疏干，如遇較大斷裂與奧陶系灰?guī)r發(fā)生水力聯(lián)系，外來(lái)補(bǔ)給充裕，則對(duì)煤層的開(kāi)采和煤層氣影響則較大。③煤系地層上覆的砂巖地層厚度較大，除地表風(fēng)化帶和裂隙發(fā)育的淺部富水性較強(qiáng)外，一般隨深度加深，裂隙逐漸減小，富水性逐步變?nèi)?，在一般開(kāi)采深度對(duì)煤層氣影響較小。④巨厚新生界覆蓋層僅開(kāi)平向斜、兩淮煤田和太行山東麓少數(shù)煤田賦存有巨厚的

4、新生界覆蓋層，對(duì)煤系地層影響較大。一種情況，新生界覆蓋層巨厚，接受大氣降水后直接補(bǔ)給煤層頂部或夾于煤系地層中的裂隙砂巖，由于覆蓋層巨厚，水儲(chǔ)存量大，形成了充沛的補(bǔ)給來(lái)源，如開(kāi)平向斜。另一種如兩淮煤田，新生界覆蓋層巨厚，自上而下分為四個(gè)含水層，間含三層隔水層，新生界含水層與煤系地層的含水層相隔，使煤田的水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單化，形成了兩淮地區(qū)獨(dú)特的水文地質(zhì)條件。（2）、沁水煤田、渭北煤田、鄂爾多斯東緣含煤區(qū)本區(qū)屬大陸性氣候，年降雨量為400-580毫米。石炭－二疊系煤系的為奧陶系峰峰組，厚約50~100余m，為極弱

5、含水層，與太原組、本溪組隔水層相加，厚約百余m，成為這一地區(qū)的相對(duì)隔水層，把奧陶系上、下馬家溝組的巨厚巖溶裂隙含水層與煤系地層隔絕開(kāi)來(lái)，使煤系地層的水文地質(zhì)條件趨于簡(jiǎn)單化。煤系地層的含水層為太原組薄層灰?guī)r，下二疊統(tǒng)山西組、下石盒子組的砂巖。太原組薄層灰?guī)r的單位涌水量0.0004~0.108L/s.m。山西組、下石盒子組砂巖的單位涌水量0.00005~0.137L/s.m，滲透系數(shù)0.0002~0.137m/d。這二個(gè)含水層的含水性微弱，水動(dòng)力小。　　太原組薄層灰?guī)r及山西組、下石盒子組砂巖的降雨補(bǔ)給有限，水質(zhì)

6、皆為HCO3-Ca.Mg型，礦化度皆小于0.5g/l。地下水逕流緩慢。由于構(gòu)造形式皆為單斜或向斜一翼，故以靜水壓力將煤層氣封閉于單斜的中深部?！　。?）、太行山東含煤區(qū)本區(qū)含水層為巨厚的奧陶系巖溶裂隙含水層，厚約600余m，上覆本溪組厚度30m左右。當(dāng)斷裂斷距較大時(shí)，奧陶系灰?guī)r與太原組薄層灰?guī)r或山西組砂巖直接接觸，上、下含水層發(fā)生水力聯(lián)系。含水層水動(dòng)力強(qiáng)，補(bǔ)給、涇流、排泄體系完整。本區(qū)西部皆為廣泛出露的寒武、奧陶系灰?guī)r，面積可達(dá)千余平方公里，接受大氣降雨后形成了巨厚的奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙水。當(dāng)煤田中有背斜或抬

7、升地層出露時(shí)，由于地層阻擋，灰?guī)r泉水即出露地表，形成了完整的補(bǔ)逕排系統(tǒng)。本區(qū)為斷塊構(gòu)造，導(dǎo)致煤系地層中的太原組薄層灰?guī)r和山西組砂巖與奧陶系直接接觸，發(fā)生水力聯(lián)系，因此煤層中煤層氣被奧灰水?dāng)y帶運(yùn)移，形成無(wú)氣或貧氣地區(qū)，如邢臺(tái)礦區(qū)、峰峰礦區(qū)鼓山西的和村－孫莊向斜、安陽(yáng)礦區(qū)珍珠泉以西塊段、鶴壁礦區(qū)小南海泉群以西塊段等。東部，寒武奧陶系地下水流向?yàn)橛晌飨驏|，隨著深度的增加巖溶裂隙隨之減少，水壓由+130m~-500m左右,水位年變化幅度為10~20m。在深部對(duì)煤系地層形成了巨大的水壓。由于邯邢深大斷裂的阻隔，奧灰水

8、在這一帶只有補(bǔ)給、逕流，無(wú)排泄地點(diǎn)，地下水的水化學(xué)類(lèi)型為Cl-Na型，礦化度為5g/l左右，充分顯示了地下水呈停滯狀態(tài)。　?。?）、豫西煤田　　該區(qū)地形為低山丘陵和平原，年降雨量為700~800毫米。其顯著特點(diǎn)為，缺失奧陶系灰?guī)r，煤系直接超覆于寒武系上。寒武系灰?guī)r單位涌水量為1.325~0.0000718L/s.m，滲透系數(shù)為4.8~0.00075m/d，水化學(xué)類(lèi)型為HCO3-Ca.Mg型水，礦化度為0.255-