某矿区水文地质报告

-1-某矿区水文地质报告一、区域水文地质概况据1:20万水城幅区域水文地质资料：勘探区位于北盘江汇水型水文地质单元之迳流一排泄区，包括碳酸盐岩溶水，基岩裂隙水及第四系孔隙水三大地下水类型，见区域水文地质图（图1-1）。图1-1区域水文地质示意图发耳井田位子贵州省六盘水市水城县南部，行政区划属贵州省六盘水市水城县发耳乡、鸡场乡、都格乡，面积约45km2。勘探区位于贵州高原西部、水城县南部的杨梅树向斜东翼，属中高山地貌、地形高差大，呈北高南低状。北面山势魏峨，层峦叠峰，沟深谷峡、成为矿区北面的天然屏障、南侧为阳新灰岩组成的山峰，标高在2000m以上、上二叠统峨嵋山玄武岩呈单面山展布，含煤地层成为较宽阔的走向谷及缓坡地形；出露标高一般在900～1300m，最高海拔标高1915.6m，最低791m，一般相对高差300～400m，最高点在勘探区北端杨家岩，标高1915.6m，最低标高为北盘江侵蚀基准面+900m。1．水系ABC基岩裂隙水第四系孔隙水碳酸盐岩岩溶水AAABBBCCC-2-勘探区内主要河流有北盘江及其支流发耳河（亦称湾河），河坝小溪等，属北盘江水系。图1-2发耳河与北盘江交汇处北盘江：位于井田边界为一长年性河流属珠江水系，由北向南，流经区内长约6km，比降5%左右，河流不对称，阶地不发育，（见图1-2）据贵州省六盘水市水文水资源局提供的北盘江大渡口水文观测站1991年至2004年观测资料：最大流量1500m3/s，最小流量8.55m3/s，年度水位差3.4～7.4m，水质类型：HCO3-Ca、HCO3Ca•Mg，CO3•SO4Ca•Mg等，PH值7.02-8.5，河水混浊，含砂量大。为井田排泄区。发耳河（亦称湾河，见图1-3）：该河发源于勘探区东侧玄武岩地层，横穿煤层及其上覆地层，由东向西在向斜中部汇入北盘江，该河在勘探区内长约9.6km，比降1%，沟深谷窄，局部发育一级阶地，为长年性溪河，流量受大气降水控制，最大流量6.813m3/s，最小流量仅0.017m3/s，一般流量0.118m3/s。上述两条河流属山区型河流，夏、秋雨季，洪水暴发，流量陡增，河水奔腾咆哮，声震山谷，久晴或枯水季节水势大减，河床中露出累累乱石。此外鸡场小溪，河坝小溪受降雨控制，属季节性河流，流量变化大，具有明显的山区河流特征，两条河均汇入北盘江中。马场水库，位子勘探区东南部边缘煤系地层中，水库沿山间洼地筑成土石坝水库，面积约0.05Km2，据水城县水利局介绍和现场调查：水库建于1957年，设计蓄水量30万m3，由于年久失修，在坝体下方距坝体约10米处有4个长年性渗水点，流量约3.4L/S，为一病害水库，水库水源主要为大气降水为主，其次为老窑水和水库北面一泉水补给，水质类型SO4-Ca，或SO4-Ca•Mg，PH值3.5-4.32，有害元素氟离子严重超标，达1.45mg/L。2．气候特征矿区位于贵州高原西部，属亚热带季风湿润气候，据水城县气象局提供的2002～2005气象资料：年降雨量757.2~1192.2mm，年蒸发量1478.5～1838.3mm，年平均相对湿度为71%，平均气温13°，最高气温32℃，最低气温-6.3℃，冬季有积雪，降雨集中在5～9月，最大降雨量195.1mm/d（2003年7月），这样的气候条件不利于大气降水对地下水的补-3-给。图1-3发耳河（湾河）二、井田水文地质条件1．地层的富、透水性区内出露地层为上二叠统峨嵋山玄武岩组（P2β）和龙潭组（P2L）、下三叠统飞仙关组（T1f）、永宁镇组（T1yn）及第四系（Q4）等地层，含水层主要为碳酸盐岩溶裂隙水或层间裂隙水，隔水层主要为泥岩，砂质泥岩等（见插图2.1）。各含水层的地下水位标高随含水层出露的地形高度及沟谷切割深度变化，一般山脊部分较高，山坡及沟谷岸边较低。现将井田内地层的富水性概述如下。1）第四系（Q4）由坡残积物，冲洪物等组成，厚约0～38.74m，一般厚约20m，由黄褐、淡紫色，亚粘土及砂砾石组成，不整合于三叠系地层之上。冲积物主要分布于北盘江，发耳河两岸，坡积物主要分布在同向坡中的老高寨、酒店子、江西坡等地的含煤地层中，透水性较强，往往有泉水出露，流量在0.05~0.28L/S之间，动态变化大，受季节性控制。2）永宁镇组（T1yn）主要出露在井田北侧，总厚平均408m，该组分上、中、下三段。上段（T1yn3）：厚度24.0～152.70m，分布于妥倮屯、棋盘屯一带，地貌上形成桌状山，岩性以灰岩为主夹泥岩及砂岩，灰岩岩溶发育，岩溶主要有洼地、落水洞、天然竖井、漏斗等地貌，泉水流量一般在1-4.5L/S，井田内共调查8个泉水，总流量12.62L/S，富水性弱。水质类型为HCO3-Ca•Mg型。中段（T1yn2）：厚度154～185m，平均148.3m，分布同上，多形成斜坡或台阶，岩性以泥灰岩为主，该段浅部含少量的风化裂隙水，井田内共有7个泉水点出露，一般流量0.03L/s左右，总流量仅0.19L/s，多属季节性泉水，枯季易干枯。富水性弱。下段（T1yn1）：厚137.1～162.8m，平均160.4m，岩性以薄层灰岩，白云质灰岩为主。-4-地貌上多呈悬岩陡壁，地表溶蚀沟、裂隙发育，井田内共有泉水点6个，一般流量0.14-4.54L/S，总流量11.09L/S。含岩溶裂隙水；富水性中等。水质类型为HCO3-Ca型。3）飞仙关组（T1f）本组总厚629m，分上下两段。上段（T1f2）：平均厚474.8m，岩性以砂岩为主。多成垂直走向的山脊和冲沟，岩石易风化，裂隙较发育，地表出露风化裂隙水，泉水受大气影响明显，动态变化大、流量小，一般0.03-0.50L/S，如21号泉，1974年4月4日～1975年4月4日长观流量0.05～3.46L/s，此次补勘工作实地调查该泉已完全干枯，本段除有少数钻孔发现涌水现象外，（如501号孔涌水量为0.044L/s）；多数钻孔冲洗夜全漏失，如602号，J1203、J1100、1111、1110、J1205、J1107等孔均发生严重漏失，回次水位深达300余m。上述情况说明该段含少量的裂隙水，富水性弱。水质类型为HCO3-Ca型。下段（T1f1）：厚102.0～199.8m，平均154.2m，岩性以粉砂岩为主，分布在山坡前缘的缓坡地形中，泉水出露较少，流量小且随季节性变化大，枯季多干涸，钻孔穿过该段时出现漏水现象，但漏失量明显比上段（T1f2）小。上述情况说明本段几乎不含水，属隔水层。水质类型为HCO3—CaO型。4）龙潭组（P2l）岩性主要为细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩及煤层组成，岩性软、易风化，地面出露面积大，但多被坡残物覆盖，地貌上形成缓坡和沟谷，井田内共出露泉井点128个及废窑68个，一般流量0.05～0.5L/s，动态变化明显，椐本次补勘时对221号泉长期观测：流量0.24～1.15L/s（2004年11.12～2005.11.29）钻孔穿过该组岩层时多数钻孔漏失，仅少数孔涌水，地下水具承压性，如J1105号井口涌水量0.004L/s。含水性不均一，浅部由于覆盖层较厚，含水性较强，深部含水性遂渐减弱，本次补勘施工4个抽水孔，单位涌水量为0.0000057L/s.m～0.041481L/s.m，上述情况说明该组含裂隙水，富水性弱。水质类型为HCO3•SO4-Ca•Mg、HCO3-Ca•K+Na型。5）峨嵋山玄武岩组（P2β）分布于井田边缘，大多呈顺向坡展布，局部地方呈耸立的山峰，山间冲沟发育，地表大部份被风化物覆盖，精查勘探水文地质测绘工作共调查泉水点30个，一般流量小于1L/s，总流量4.36L/s，动态变化显著，据268号泉长期观测：流量为0.99～8.17L/s（2001年12月8日～2002年11月10日）。本次工作对该泉继续进行长观工作，流量1.38～7.29L/s（2004年11月27日～2005年11月27日），本次施工钻孔均未揭露该组地层，精查勘探施工的钻孔中有少数钻孔发现漏水现象，个别钻孔涌水。如J1501号孔经放水试验：水位+7.53m，水位标高1166.62m，涌水量为0.0112L/s，单位涌水量0.00149L/s.m，上述情况说明该组含裂隙水，地下水具一定的承压性。6）滑坡体（Q4del）富水性井田内共有4处大的滑坡体；分别为芭蕉塘滑坡、王家寨滑坡、尹家寨滑坡及大寨滑坡，这些滑坡面积大小不等，最小者0.50km2。其中尤以芭蕉塘滑坡为最大，面积约3km2，精查勘探钻孔揭露该滑坡体时厚度＞230m。滑坡体成分主要为T1f、P2l岩层，北厚南薄，在滑坡体前缘往往有泉水出露，而且流量较大，终年不干，此次补勘，分别对111、112、174、196等滑坡泉进行长达一年的动态-5-观测，4个泉水累计最小流量3.07L/s，最大流量11.62L/s。钻孔揭露滑坡体时，孔内严重垮塌，冲洗液漏失，如J1303号孔揭露尹家寨滑坡体厚度达40.87m，孔内漏失量20m3/h。每当雨季来临，滑坡体常有滑动现象，今后应对这些滑坡体引起足够的重视。2．断层带的富水性及导水性井田内共发现断层18条，落差大于20m的11条，主要集中在9勘探线两侧及井田北东部，一般为正断层，井田内主要断层的水文地质特征见表1。从表中可以看出，从简易水文观测资料，地表泉水流量调查及对断层抽水资料分析：区内断层大多富水性弱，导水性亦弱，如F2断层有3个钻孔（J1202、J1403、J1502）揭穿断层时，水位及消耗量均无明显变化，极少数断层具有一定的富水性，如F907、F908、F909等断层，在这些断层的地表附近均有泉水出露，但流量不大，导水性弱。当采矿穿过这些导水断层时，地下水必然通过裂隙进入矿井。表1断层带水文地质特征编号地层落差（m）延伸长度（m）切割地层水文地质特征F906正断层T1f2-1301500P2l地表出露泉水一个，流量0.03L/S，906号钻孔在井深461.87见断层，岩芯较破碎，水位消耗量变化不大，含水性弱F910正断层T1f2-1381552P2l910号孔井深371m见断层，岩芯较破碎，水位消耗量变化大。含水性弱F2正断层T1f2-120~502500P2l地表无泉、井出露，J1502、J14.03、J1202号钻孔均见断层、岩芯破碎、水位、消耗量变化不大，含水性弱F909正断层T1f2-1403656P2l地表见泉水一个，流量0.03L/S，J902号孔17#煤底板以下地层岩芯破碎，裂隙发育，冲洗液全漏失，水位一般8.0米。断层含水性弱F908正断层T1f2-115~353472P2l地表见泉水三个，流量0.002～0.7993原910号孔见该断层终孔后井口涌水，898号钻孔在井深215见断层井深214.72-217.44米的泥质粉砂岩破碎，裂隙发育，水位10.59-10.63米，消耗量0.09-0.04m3/h，含水性较弱F907正断层T1f2-150~803848P2l地表见泉水三个，总流量为0.81L/S，最大0.8L/S，J904号孔断层，井深384.69-386.90米间的岩芯破碎，全漏失，316.04~436.10米的水位超过200米，终孔水位186.10米，断层含水性较弱3．地下水、地表水动态特征根据长期观测资料分析，区内地下水动态受季节变化控制，流量表现为枯季变小，甚至干枯，雨季增大的特点，属极不稳定型，见动态观测成果表（略），浅部上层滞水受降雨影响显著，动态变化与降雨基本一致；而深部地下水动态变化则往往具有滞后现象详见动态观测曲线图（略）。4．水文地质类型本井田分为两个采矿区——煤洞寨煤矿（一采区）和发耳主斜井（二采区），因两矿所处的水文地质条件不同，其水文地质类型亦有所差异。一井区：首采标高+980m，矿床位于当地侵蚀基准面（+900m）以上，地表切割强烈，有利于地表水和地下水的排泄，未来矿井的直接充水含水层为含煤地层本身的裂隙水和滑坡中的上层滞水及老窑水，富水性由浅到深明显减弱，富水性弱。矿区内多数断层富水性弱，仅有少数断层富水性中等。该矿为裂隙含水为主的矿床、水文地质条件简