東勝煤田新街煤炭水文地質特征

李德軍 于 斌

（1.內蒙古扎賚諾爾煤業有限責任公司 勘測公司，內蒙古 呼倫貝爾 021410；2.內蒙古扎賚諾爾煤業有限責任公司 靈東煤礦，內蒙古 呼倫貝爾 021410）

東勝煤田位于鄂爾多斯盆地伊盟隆起南部， 煤炭資源豐富，為鄂爾多斯盆地重要的煤炭生產基地。 近年來，前人對該地區盆地沉積體系與層序地層、聚煤規律及煤炭資源評價等方面做了較為系統深入的研究[1-2]，但對煤田開發及礦井安全方面研究相對薄弱。 本次研究在煤田水文地質學理論指導下[3]，通過對東勝煤田新街地區水文地質條件的調查，論述地下水類型及特征，劃分了區內水文地質類型，為煤田的開發和安全生產提供了可靠的水文地質資料。

1 區域水文地質特征

東勝煤田屬于鄂爾多斯盆地地下水系統內的白堊系碎屑巖裂隙孔隙含水系統和石炭-侏羅系碎屑巖裂隙與上覆松散層孔隙含水層系統。 受地層巖性巖相結構以及補給條件控制，東勝煤田區內地下水分布不均，賦存條件各地差異明顯。 煤田地下水均起源于大氣降水。 白堊系含水巖系、第四系薩拉烏蘇含水巖組以及桌子山巖溶裂隙含水巖系，其最主要補給來源為大氣降水入滲，約占總補給量的90%以上，另外還有少量的農田灌溉入滲補給、水庫渠系滲漏等。 含水層獲得補給的能力，在地形、包氣帶巖性與結構、降水特征等因素控制下，總體上以第四系含水巖系為最強，其次為白堊系含水巖系，石炭～侏羅系碎屑巖類風化裂隙含水巖系、寒武～奧陶系巖溶含水巖系較差。

受含水層結構與滲透性、含水層與包氣帶易溶鹽份組成及含量、含水層中地下水交替強度和更新能力等因素控制，盆地內地下水化學成份類型和含量變化比較復雜。 水平方向上地下水化學類型由東向西、 由南向北， 依次為HCO3型—HCO3·SO4（HCO3·Cl）型—SO4·Cl（Cl）型，礦化度也總體表現為逐漸升高。垂向上， 在地勢較高的分水嶺地區， 上下層地下水礦化度均較低，并具有由下向下逐漸增高的趨勢；在地勢低洼的河流下游及較大湖泊的周邊，不論是上層還是下層，地下水礦化度均較高。

2 新街地區水文地質條件

2.1 地下水類型及特征

據地下水的埋藏條件及水力特征， 新街地區地下水可分為潛水與承壓水兩大類型。 潛水分布廣泛，主要含水層為風積沙層、薩拉烏素含水層及白堊系下統志丹群上部含水層，受不同地貌單元約束。 薩拉烏素組含水層主要分布在區內中東部河谷地帶； 白堊系下統志丹群含水層分布范圍及厚度變化較大，主要分布在區內東南部，和北部零星地區，其它地區則潛伏于其它潛水含水層之下，與上覆含水層組成一個多層非均質復合含水層（組）。 各潛水含水層之間沒有連續良好隔水層，無論在水平還是在垂直方向都存在普遍而密切的水力聯系，為一個統一含水層（組）。 潛水補給主要來源于大氣降水，其次是上游的側向徑流補給、沙丘凝結水及適宜地段深部承壓水頂托越流補給。 排泄主要有蒸發、補給地表水、補給深部承壓水等方式，河道兩側以泉水、滲流的形式排泄地下水，補給河流及水庫，其次是人工開采及通過徑流補給鄰區地下水的方式排泄。 潛水位的變化隨季節變化而變化，雨季潛水位高而旱季潛水位低，年變化幅度0.3～0.5m。 白堊系下統志丹群分布廣泛，是未來勘探供水的理想層位。 新建的扎薩克水庫可滿足煤礦開發建設需要，是理想的供水水源地。

2.2 地下水化學特征

地下水化學成分是一個地區地形、地貌、氣候、地層巖性及補徑排條件的綜合反映，同時可能對人體健康和生產活動等產生影響。 取樣調查結果顯示，區內地下水大部分屬于淡水，酸堿性均為中性到弱堿性之間， 礦化度大部分小于1000mg/L，但在人口聚集地區附近礦化度較大， 大于1000mg/L， 最大6468mg/L，推測為人為活動造成，距離地表河流沿岸兩側礦化度較小，一般在500mg/L～800mg/L。對地下水的化學成分進行舒卡列夫分類， 整個研究區地下水化學類型基本可分HCO3-Ca·Na 型水和HCO3-Ca 型水。 HCO3-Ca 型水主要分布在工區東南部，HCO3-Ca·Na 型水分布于工區西部，北部零星分布有HCO3·CI-Ca，HCO3·Ca-Na-Mg 型水以及HCO3·Ca-Mg·型水。 根據地下水的化學類型，結合地下水的礦化度可知，扎薩克河東岸水交替較西北強烈，水質較好，人類活動頻繁的地區Na+、CI-含量偏高。

2.3 水文地質類型

裂隙含水巖組是研究區可采煤層的直接充水含水巖組，其富水性弱，補給條件和徑流條件較差，以側向徑流補給為主，大氣降水為次要補給源；煤層位于地下水位以下，直接充水含水巖組的單位涌水量小于0.1L/s·m，富水性弱。 間接充水含水層薩拉烏素（Q3s）孔隙潛水含水層單位涌水量q=6.7～40.32L/s·m，雖然富水性強，但距可采煤層距離遠，潛水含水層與煤層間距大，平均在500m 左右，且研究區地質構造簡單，水文地質條件簡單。 綜合分析認為，水文地質勘查類型為以裂隙充水為主、水文地質條件簡單的礦床。

3 結論與建議

新街地區含水系統主要為鄂爾多斯高原第四系—白堊系含水層系統，其次為侏羅系碎屑巖裂隙水含水層系統，兩個含水巖系在空間上上下疊置，并具有統一的水力聯系，構成一個相對獨立的含水統一體。 地下水可分為潛水與承壓水兩大類型，水化學類型基本可分HCO3-Ca·Na 型和HCO3-Ca 型。 綜合分析認為，水文地質勘查類型為以裂隙充水為主、水文地質條件簡單的礦床。

[1]中國煤田地質總局.鄂爾多斯盆地聚煤規律及煤田資源評價[M].北京：煤炭工業出版社，1996

[2]聶浩剛，董福辰，趙維寬等.東勝煤田含煤巖系層序地層特征與聚煤規律分析-以東勝煤田阿不亥煤炭勘查區為例[J].中國煤炭地質，2011，23(2):10-16