內蒙古賀蘭山煤田二道嶺礦區天榮五號井田水文地質特征研究

任國濤 馬良

（寧夏礦業開發勘查院，寧夏 銀川 750021）

內蒙古賀蘭山煤田二道嶺礦區天榮五號井田水位于內蒙古阿左旗政府所在地巴彥浩特鎮（巴音）東北部，距巴彥浩特鎮約60km，行政分別隸屬阿左旗宗別立鎮和古拉本鎮。充分了解水文地質為礦權評估及轉讓，并為礦井建設可行性研究和初步設計提供地質資料。

1 區域水文地質概況

該區氣候干燥，雨量稀少，地勢高亢，最高標高2 286m，最低標高1 813m，高差473m，當地侵蝕基準面標高1400m。木呼魯背斜軸所在的那里溝梁為賀蘭山自然分水嶺，東側匯于寧夏大風溝、白芨芨溝，西側匯于內蒙古確臺溝、二道嶺溝，大部分溝谷平時干涸無水，山洪暴發始有水流。確臺溝（位于勘查區西側）、二道嶺溝（位于勘查區南南約6～7km）有常年細小溪流，煤礦生產廢水大多排于該兩條溝內，向北流到區外。煤礦地下水按其含水層埋藏條件及水力性質不同，可劃分為第四系孔隙潛水和基巖孔隙裂隙水兩種［1］。

1.1 松散巖類孔隙水

本含水類型包括各種成因類型的第四系松散沖洪積及風積沙堆積物。沖洪積層一般分布于溝谷中，巖性以砂、礫石、卵石為主，含水層單一，一般厚度5～10m，地形低洼處有地下潛水，水量不大。

本含水類型地段水量均不大，水位、水量隨季節變化明顯，主要是大氣降水補給，排泄除局部消耗于蒸發外，主要沿溝谷向外排泄。

1.2 碎屑巖類孔隙裂隙水

礦區本含水類型為侏羅系層間孔隙裂隙水。直羅組底部中、粗粒砂巖及砂礫巖，厚度大，一般50m左右，巖性疏松富水性好，但水量變化大；延安組含煤地層，巖性由不同粒級的砂巖、砂質泥巖、泥巖和煤層組成，總體富水性差；安定組以紅色泥巖為主，為隔水層。

2 井田水文地質條件

2.1 含水層與隔水層

據鉆孔簡易水文觀測資料及ZK0802水文鉆孔抽水試驗及立新井田8、19號孔資料，勘查區含水層有2層。

2.1.1 水層

第Ⅱ含水層組：為延安組第一-第四段中砂巖含水層，從—層煤頂界至七層煤底界。其中二1煤層與二2煤層間的粗砂巖平均厚20m，三煤層頂板砂巖平均厚22m，五煤層老頂砂巖平均厚13m。12勘查線19號孔抽水試驗，單位涌水量Q=0.082l／s·m，滲透系數K＝0.128m／d。水質屬淡水。本含水層組為弱含水巖層組。

第Ⅰ含水層組：為直羅組下巖性段砂巖層，巖性為粗粒長石石英砂巖含小礫石，含水層平均厚度為39m。據14勘查線8號鉆孔、12勘查線19號鉆孔抽水試驗結果單位 涌 水 量 Q=0.038～0.069l/s·m，滲 透 系 數 K=0.074～0.178m／d。水質屬淡水。本組亦為較弱含水巖層組。

2.1.2 隔水層

第I、第II含水層間，即延安組上部巖性多為薄層狀粉砂巖與泥巖互層，平均厚87m左右。鉆探過程中未見涌水，為第I、第II含水層間之隔水層。

安定組及其下伏直羅組上巖性段兩者為連續沉積，為勘查區內較厚的隔水層。安定組主要以褐紅色泥巖為主，直羅組上巖性段主要以灰黃、灰綠、灰色泥巖、粉砂巖為主。

2.2 地下水特征

二道嶺礦區為一向斜構造，在向斜盆地內，含水的砂巖與致密的泥巖重疊出現，加之構造控制，故地下水具承壓性質。陡崖溝以北施工的鉆孔，地下水大部分涌出地表，有的水頭高達18m，因地形切割劇烈使地下水具有良好的排泄條件。

在勘查過程中對涌水鉆孔均進行了觀測，其涌水量隨時間的增加而逐漸減小。由第I、第II含水層造成的孔內涌水，17號孔最大涌水量6.24m3/d，終孔涌水量1.17m3／d；96年11月2日該孔已不再涌水；1201號孔最大涌水量30.72m3/d，終孔不再涌水；1202號孔最大涌水量約96m3/d，終孔涌水量約24m3／d，至今仍然涌水，涌水量約20m3／d。由安定組中砂巖透鏡體位于地勢低洼處造成的孔內涌水，0102號孔最大涌水量約576m3/d，終孔涌水量約480m3／d；0202號孔最大涌水量約6m3/h，終孔后不再涌水。

依此可知，井田內地下水靜儲量消失后動儲量不能及時補給。故地下水均有減少的趨勢。從該區氣候、構造、地貌等特征反映出煤礦的水文地質特征是地下水水頭壓力大、水量小、補給來源缺乏，地面溪流排泄良好，屬水文地質條件簡單類型，詳見涌水鉆孔一覽表（表2-1）。

表1 涌水鉆孔一覽表

2.3 礦井涌水量預測

根據淺部礦井調查資料，礦井開采水平在+1900標高以上時，礦井涌水量150～200m3／d；建礦中期，開采水平在+1850m標高時，礦井涌水量為225～300m3／d；建礦后期，開采+1800m標高水平，其涌水量為350～450m3／d。開采水平在+1650m～+1700m標高時，2004年枯水期涌水量 300～350m3／d，豐水期涌水量 500～650m3／d，平水期涌水量為400～450m3／d。

計算公式：Q=BK×［（2H-M）M-h02］÷2R；R=2S×（K×H）1/2

式中Q：井巷涌水量（m3／d）；

H：壓力水頭高度；

B：巷道長度；

K：滲透系數0.1275m/d；

M：承壓含水層厚度；

h0：坑道內水柱高度m；

R：影響半徑；

S：水位降低；

2.4 供水水源

2.4.1 煤礦水源

煤礦內地下水比較貧乏，確臺溝與二道嶺溝有常年溪流，臺溝有水源井2眼，日供水量可達2 400m3／d，在二道嶺溝有水源井—眼，日供水量在1 000m3左右。

2.4.2 煤礦水源方向

二道嶺礦區地下水水頭壓力大、水量少、補給來源缺乏，水量將隨時間的增加而逐漸減少，不能作為長期供水水源地。根據阿盟水利局提供的情況，能夠作為供水水源地的有克爾一崗營子水源每晝夜補給量為8 800m3。

2.4.3 水質

井田內水質一般屬淡水，總硬度0.54～27.6德國度，pH值6.8～8.5。少部分涌水鉆孔一般含有微量硫化氫氣體，經短距離流動，氣味消失。

3 井田水文地質勘查類型

井田內地下水有地表潛水和地下承壓水兩種類型，地下水補給條件差，靜儲量消失后動儲量不能及時補給。故地下水隨著礦井建設均有減少的趨勢。從該區氣候、構造、地貌等特征反映出煤礦的水文地質特征是地下水水頭壓力大、水量小、補給來源缺乏，地面溪流排泄良好，屬水文地質條件簡單類型。

4 結論

經一系列的勘探手段對所掌握的水文地質資料加以綜合研究分析，從地貌及地表水、含（隔）水巖組類型、地下水的補給徑流排泄、礦床充水因素分析、供水水源等方面充分了解內蒙古賀蘭山煤田二道嶺礦區天榮五號井田區域水文地質特征和井田水文地質特征，是必不可少有著舉足輕重的意義，為礦區井田建設、工地建設、開采技術條件提供了重要的依據。

［1］賀蘭山煤田二道嶺礦區深部天榮五號井田勘查報告［R］銀川：寧夏礦業開發勘查院，2008.