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華池、洛河組水文地質(zhì)條件

華池、洛河組地層概況

井田所在區(qū)域內(nèi)華池、洛河組地層位于第四系地層之下，侏羅系地層之上，厚度達600m之多，均為軟巖或較軟巖，遇水軟化作用明顯。華池組(K1h)巖性為灰綠、紫紅、黃灰色中―細粒砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖，呈互層狀，局部泥巖具溶蝕的小孔洞，孔隙率大，伏于第四系地層之下，井田內(nèi)厚度220m左右，埋深約200m，與下伏洛河組地層為整合接觸［7］;洛河組(K1l)巖性為紫紅、棕紅色沙漠相中―粗粒長石石英砂巖、灰質(zhì)砂巖、含礫砂巖、礫巖和泥巖以及泥質(zhì)粉砂巖組成，發(fā)育大型直線型斜層理和水平層理，孔隙率較大且連通性較好、膠結(jié)性差、結(jié)構(gòu)疏松，地下水賦存條件較好，井田范圍內(nèi)厚度400m左右，是井田內(nèi)最發(fā)育的一套含水巖組［8］。

華池、洛河組承壓含水層分析

井田內(nèi)下白堊統(tǒng)華池、洛河組承壓含水層廣泛分布，厚度達600m，且具有較高的承壓水頭。從等水壓線圖(圖2)可以看出，區(qū)內(nèi)華池、洛河組承壓水從北東湘樂一帶向西南政平方向徑流，寧縣以西則基本上由北向南方向徑流，在馬蓮河及涇河交匯一帶匯集;由鉆孔N8、N1、Z2及N15可以得到，華池、洛河組承壓水在由東、西及北部向南逐漸徑流的過程中，承壓水頭高度也由湘樂、羅川等地的20m左右升至政平的72m，承壓性明顯增強，核桃峪井田所在區(qū)域正好處在承壓水匯集帶，具有較高的承壓水頭，承壓水量豐富，由于井田南部彬縣－黃陵坳陷構(gòu)造的作用，在局部構(gòu)造節(jié)理裂隙發(fā)育地段，水力聯(lián)系增強，透水性增大，形成局部富水段［11］。為查明井田所在范圍華池、洛河組承壓含水層的滲透性，按主井筒及副、風(fēng)井位置布置5個針對華池、洛河組含水層的井檢孔，并做混合抽水試驗，得出5個孔的單位涌水量及滲透系數(shù)見表1。可以看出從順著徑流方向(風(fēng)井至檢3方向)，滲透系數(shù)從0．051m/d依次增大至0．328m/d，單位涌水量依次從0．0113L/(s•m)增大至0．0809L/(s•m)，即越靠近馬蓮河，滲透系數(shù)增大幅度明顯升高;從風(fēng)檢孔向檢3孔方向，滲透系數(shù)也呈指數(shù)性增加(圖3)，另外，風(fēng)檢孔與副檢孔相距100m左右，但滲透系數(shù)及單位涌水量卻相差很大，可以得出區(qū)內(nèi)華池、洛河組含水層具有局部富水性不均的特點，副檢井導(dǎo)通了局部裂隙導(dǎo)水通道，涌水量較大。

礦井充水因素分析

由于受井田南部彬縣－黃陵坳陷構(gòu)造的影響，區(qū)內(nèi)發(fā)育一些小斷層、節(jié)理及大裂隙，加上華池、洛河組地層松散、膠結(jié)性差、交錯層理發(fā)育，在井筒掘進過程中由于卸荷作用而使得裂隙發(fā)育更寬，透水性增強，形成局部的導(dǎo)水通道，導(dǎo)水能力增強且易垮落，并富含泥質(zhì)松散物，因此在富水性好的局部裂隙發(fā)育處，涌水量會因釋壓突然變大，給井筒掘進造成較大影響。開采過程中，形成的冒落帶及導(dǎo)水裂隙帶向上發(fā)育延伸，能否成為導(dǎo)水通道取決于向上延伸的高度，而發(fā)育高度與煤層厚度、煤層傾斜度、采煤方法和巖石力學(xué)性質(zhì)等有關(guān)。導(dǎo)水裂隙帶高度Hf，冒落帶高度Hc的計算公式如下［12］。核桃峪井田內(nèi)主采8#煤可采厚度1．09～24．13m，平均13．16m，可分2～4個開采層，根據(jù)區(qū)內(nèi)勘探資料，取其中4個勘探孔數(shù)據(jù)進行計算，結(jié)果見表2。可以看出，開采形成的冒落帶超過60m，導(dǎo)水裂隙帶高度超過了160m，超過8#煤層距離下白堊統(tǒng)洛河組底界100m左右的距離，貫通洛河組砂礫巖孔隙裂隙承壓含水層30～50m，使該層承壓水沿裂隙帶進入礦井，成為礦井直接充水含水層［13－14］。