井田地质论文：井田地质条件评估

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华池、洛河组水文地质条件

华池、洛河组地层概况

井田所在区域内华池、洛河组地层位于第四系地层之下，侏罗系地层之上，厚度达600m之多，均为软岩或较软岩，遇水软化作用明显。华池组(K1h)岩性为灰绿、紫红、黄灰色中―细粒砂岩、粉砂质泥岩、泥岩，呈互层状，局部泥岩具溶蚀的小孔洞，孔隙率大，伏于第四系地层之下，井田内厚度220m左右，埋深约200m，与下伏洛河组地层为整合接触［7］;洛河组(K1l)岩性为紫红、棕红色沙漠相中―粗粒长石石英砂岩、灰质砂岩、含砾砂岩、砾岩和泥岩以及泥质粉砂岩组成，发育大型直线型斜层理和水平层理，孔隙率较大且连通性较好、胶结性差、结构疏松，地下水赋存条件较好，井田范围内厚度400m左右，是井田内最发育的一套含水岩组［8］。

华池、洛河组承压含水层分析

井田内下白垩统华池、洛河组承压含水层广泛分布，厚度达600m，且具有较高的承压水头。从等水压线图(图2)可以看出，区内华池、洛河组承压水从北东湘乐一带向西南政平方向径流，宁县以西则基本上由北向南方向径流，在马莲河及泾河交汇一带汇集;由钻孔N8、N1、Z2及N15可以得到，华池、洛河组承压水在由东、西及北部向南逐渐径流的过程中，承压水头高度也由湘乐、罗川等地的20m左右升至政平的72m，承压性明显增强，核桃峪井田所在区域正好处在承压水汇集带，具有较高的承压水头，承压水量丰富，由于井田南部彬县－黄陵坳陷构造的作用，在局部构造节理裂隙发育地段，水力联系增强，透水性增大，形成局部富水段［11］。为查明井田所在范围华池、洛河组承压含水层的渗透性，按主井筒及副、风井位置布置5个针对华池、洛河组含水层的井检孔，并做混合抽水试验，得出5个孔的单位涌水量及渗透系数见表1。可以看出从顺着径流方向(风井至检3方向)，渗透系数从0．051m/d依次增大至0．328m/d，单位涌水量依次从0．0113L/(s•m)增大至0．0809L/(s•m)，即越靠近马莲河，渗透系数增大幅度明显升高;从风检孔向检3孔方向，渗透系数也呈指数性增加(图3)，另外，风检孔与副检孔相距100m左右，但渗透系数及单位涌水量却相差很大，可以得出区内华池、洛河组含水层具有局部富水性不均的特点，副检井导通了局部裂隙导水通道，涌水量较大。

矿井充水因素分析

由于受井田南部彬县－黄陵坳陷构造的影响，区内发育一些小断层、节理及大裂隙，加上华池、洛河组地层松散、胶结性差、交错层理发育，在井筒掘进过程中由于卸荷作用而使得裂隙发育更宽，透水性增强，形成局部的导水通道，导水能力增强且易垮落，并富含泥质松散物，因此在富水性好的局部裂隙发育处，涌水量会因释压突然变大，给井筒掘进造成较大影响。开采过程中，形成的冒落带及导水裂隙带向上发育延伸，能否成为导水通道取决于向上延伸的高度，而发育高度与煤层厚度、煤层倾斜度、采煤方法和岩石力学性质等有关。导水裂隙带高度Hf，冒落带高度Hc的计算公式如下［12］。核桃峪井田内主采8#煤可采厚度1．09～24．13m，平均13．16m，可分2～4个开采层，根据区内勘探资料，取其中4个勘探孔数据进行计算，结果见表2。可以看出，开采形成的冒落带超过60m，导水裂隙带高度超过了160m，超过8#煤层距离下白垩统洛河组底界100m左右的距离，贯通洛河组砂砾岩孔隙裂隙承压含水层30～50m，使该层承压水沿裂隙带进入矿井，成为矿井直接充水含水层［13－14］。