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东辉井田水文地质条件与充水因素分析

作者：张东发日期：2014-05-08 10:09 来源：中国科技博览

（黑龙江省煤田地质110勘探队黑龙江双鸭山 155100）
[摘要]分析研究了东辉井田水文地质条件和充水因素，以及含水层、隔水层对矿床充水的影响，对下部的工作和矿井设计有一定的指导意义。
[关键词]井田；水文地质；充水因素；分析
中图分类号:P641.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)17-0290-01
0 前言
东辉井田位于黑龙江省三江平原西南，地理坐标为：东经131°24'00″～
131°29'00″，北纬47°01'30″～47°06'30″。南起F16断层，北东至F19断层，
西起F48断层和18号煤层—900米地面垂直投影。面积约44.5km2。资源储量约
24711万吨。
1 东辉井田概况
东辉井田为向北倾斜的平原，海拔高差小，地面标高64.7～66.7m，无河
流，大气降水通过纵横交错的人工渠，汇入松花江。属寒温带季风气候区，冬季
多西北风严寒而长，夏季多东南风温暖而短。雨季集中于7-9月，年降水量314.
1～692.3mm、蒸发量1015～1173.2mm，相对湿度42～86％。一月最冷，气温为-
17℃～-24℃，最低达-33.4℃。七月最热，气温为20℃～23.9℃，最高达33.5℃。
冻土最早产生于十月份，全部融化于七月份，最大深度为2.08m。
2 东辉井田水文地质特征
2.1 井田主要含水层(带)
根据地质钻探、水文地质钻探、简易水文观测、物探测井、抽水试验等，将本
井田自上而下分为第四系顶部隔水层、第四系孔隙含水层、第三系上部隔水层、
第三系下部孔隙弱含水层和基岩裂隙含水带。
（1）第四系孔隙含水层
本井田第四系厚度大，岩性以砾砂、粗砂为主，夹有中、细砂和粘土透镜体。
其富水性和渗透性自上而下减弱，分为三个含水层。在井田内广泛发育，上部含
水层岩性主要以砾砂、粗砂组成，夹薄层中砂和细砂。黄、灰黄及灰色，成分以石
英、长石为主，次棱角状及次园状，分选性较好，厚度约60m。涌水量为8.34～1.
081L/s·m，水质类型为HCO3-CL-Ca-Na型，矿化度为335.215mg/L，水位埋
深1.45～2.12m，富水性强，渗透性好。中部含水层岩性主要为粗砂、砾砂夹薄
层粉砂和细砂，灰色，成分以石英、长石为主。次棱角状及次园状，分选性较差，
略含泥质。厚度约75m。涌水量2.474 L/s·m，渗透系数4.992m/a。下部含水层
岩性主要为粗砂、砾砂、局部夹薄层中砂和细砂，灰色及灰绿色，成分以石英、长
石为主，棱角状及次园状，分选性差，局部泥质含量较高。厚度为40～50m。涌水
量0.477 L/s·m，渗透系数3.528m/a。三个含水层之间界线不明显，没有隔水
层，为同一含水体，其富水性和渗透性相差较大，地下水流向由西南至北东，为
承压水。
（2）第三系孔隙弱含水层
本井田第三系厚度变化大，41～116m。由南向北逐渐增厚，分上、下两段，
上段以泥岩为主，为隔水层，下段为弱含水层，岩性以半胶结的砂岩为主，其次
为砂岩与泥岩互层，夹有泥质半胶结的砂砾岩，局部呈松散状。成分以石英、长
石为主。次棱角状及次园状，分选性较差，含泥质，厚度为20～40m，富水性较
弱。对该含水层抽水试验最大降深时，单位涌水量为0.021L/s·m，渗透系数0.
057m/d，水质类型为HCO3-CL-Ca-Mg型，矿化度为0.46g/L，水力性质为孔
隙承压水，为矿床间接充水含水层。
（3）煤系基岩裂隙含水带
埋藏在第三系孔隙弱含水层之下，厚度80～150m，平均厚度102.7m，底板
平均埋藏深度452.3m。岩性主要由各种粒级的灰白色长石石英砂岩、灰白色粉
砂岩组成。岩石强度较低，裂隙发育，裂隙倾角一般大于65°，裂隙面较平坦无充
填，局部岩石破碎，呈碎块状。该裂隙含水带钻孔最大降深的单位涌水量为0.
036～0.460 L/s·m，钻孔最大降深的渗透系数为0.103～0.748 m/d。静水位
标高61.02～63.806m，水化学类型HCO3-CL-Na-Ca型，矿化度383.74～532.
95mg/L，pH为7.2～7.6。水温10～12℃。水力性质承压水，是矿床直接充水含
水带。
2.2 主要隔水层
本井田自上而下分为第四系顶部隔水层和第三系上部隔水层。
（1）第四系顶部隔水层
岩性主要由粘土组成，深灰色及灰黄色，质纯具有滑感，粘性、塑性强，干燥
后较坚硬，一般厚度5～10m，井田内广泛分布，隔水性好。
（2）第三系隔水层
发育在第三系顶部，岩性为半交结泥质岩和泥质半交结粉砂岩，灰色及灰
绿色，致密，半可塑，具滑感，该隔水层厚度10～25m，井田内广泛分布，隔水性
好。
3 各含水层之间的水力联系
第四系上、中与下部含水层之间在井田内无隔水层，为同一含水体。第三系
上部为一良好的隔水层，因此，第四系含水层与第三系下部含水层之间在井田
内无水力联系。第四系地下水流向由南向北。第三系含水层与基岩裂隙含水带
之间在井田内无隔水层，直接覆盖于裂隙含水带之上，并与基岩裂隙含水带有
水力联系，第三系含水层位标高63.266m，基岩裂隙含水带水位标高61.02～62.
676m，在天然状态下，第三系含水层水补给基岩裂隙含水带，由于第三系含水
层富水性弱，对裂隙含水带补给较弱。本井田煤层直接充水含水层为裂隙水，直
接充水含水层单位涌水量0.1＜q≤1.0L/ s·m，中等富水，补给条件不好，地
下水以储存量为主，与地表水联系不密切，水文地质条件复杂程度为中等，水文
地质勘查类型为二类二型，即以裂隙含水层充水，水文地质条件为中等的矿床。
4 东辉井田充水因素分析
（1）地表水体及大气降水对矿床充水影响
井田地势平坦，地表水系不发育，无河流、水库，地表水通过排水渠由南向
北汇入松花江。因上覆有第四系隔水层，大气降水和地表水体对矿床充水均影
响不大。松花江位于井田北部约11km，历史最高洪水位67.5m，本井田地面标
高64.7～66.7m，要设防松花江洪水对矿井的影响。
（2）第四系含水层对矿床充水的影响
第四系厚度较大，岩性均以砾砂、粗砂为主，夹有中、细砂。富水性和渗透性
好。但第四系含水层与矿床之间埋藏第三系隔水层，该隔水层基本阻断了第四
系含水层水与矿床之间的水力联系，因此，第四系含水层对矿床充水基本无影
响。
（3）第三系含水层对矿床充水的影响
第三系弱含水层与煤系直接接触，该含水层岩性以半胶结的砂岩为主，其
次为砂岩与泥岩互层，夹有泥质半胶结的砂砾岩，局部呈松散状。成分以石英、
长石为主。次棱角状及次园状，分选性较差，含泥质。含水层厚度一般为20～
40m，单位涌水量为0.021L/s·m，渗透系数0.057m/d，该含水层富水性及渗透
性较弱，对矿床充水影响较小，为间接充水含水层。
（4）基岩裂隙含水带对矿床充水影响
基岩裂隙含水带厚度80～150m，平均厚度102.7m，底板平均埋藏深度452.
3m。受风化作用影响，岩石强度较低，裂隙发育，多开裂隙，局部岩石破碎，呈碎
块状。多数钻孔百分之百漏水，钻孔单位涌水量为0.036～0.460 L/ s·m，渗
透系数为0.103～0.748 m/d。是矿床直接充水含水带，对矿床充水有直接影
响。
5 结束语
东辉井田自上而下分为第四系孔隙含水层、第三系下部孔隙弱含水层和基
岩裂隙含水带，第四系顶部隔水层、第三系上部隔水层。第四系含水层富水性
强，渗透性好，第三系含水层富水性弱，渗透性差，基岩裂隙含水带介于二者之
间。由于第三系隔水层的存在，基本阻止了第四系含水层对矿床充水的影响，对
矿床充水有主要影响的是基岩裂隙含水带，第三系弱含水层对矿床充水影响较
弱。水文地质勘查类型为二类二型。
参考文献
［1］黑龙江省集贤县集贤煤田东辉勘查区地质详查报告，黑龙江省煤田
地质110勘探队，2006.