东胜煤田新街煤炭水文地质特征

李德军 于 斌

（1.内蒙古扎赉诺尔煤业有限责任公司 勘测公司，内蒙古 呼伦贝尔 021410；2.内蒙古扎赉诺尔煤业有限责任公司 灵东煤矿，内蒙古 呼伦贝尔 021410）

东胜煤田位于鄂尔多斯盆地伊盟隆起南部， 煤炭资源丰富，为鄂尔多斯盆地重要的煤炭生产基地。 近年来，前人对该地区盆地沉积体系与层序地层、聚煤规律及煤炭资源评价等方面做了较为系统深入的研究[1-2]，但对煤田开发及矿井安全方面研究相对薄弱。 本次研究在煤田水文地质学理论指导下[3]，通过对东胜煤田新街地区水文地质条件的调查，论述地下水类型及特征，划分了区内水文地质类型，为煤田的开发和安全生产提供了可靠的水文地质资料。

1 区域水文地质特征

东胜煤田属于鄂尔多斯盆地地下水系统内的白垩系碎屑岩裂隙孔隙含水系统和石炭-侏罗系碎屑岩裂隙与上覆松散层孔隙含水层系统。 受地层岩性岩相结构以及补给条件控制，东胜煤田区内地下水分布不均，赋存条件各地差异明显。 煤田地下水均起源于大气降水。 白垩系含水岩系、第四系萨拉乌苏含水岩组以及桌子山岩溶裂隙含水岩系，其最主要补给来源为大气降水入渗，约占总补给量的90%以上，另外还有少量的农田灌溉入渗补给、水库渠系渗漏等。 含水层获得补给的能力，在地形、包气带岩性与结构、降水特征等因素控制下，总体上以第四系含水岩系为最强，其次为白垩系含水岩系，石炭～侏罗系碎屑岩类风化裂隙含水岩系、寒武～奥陶系岩溶含水岩系较差。

受含水层结构与渗透性、含水层与包气带易溶盐份组成及含量、含水层中地下水交替强度和更新能力等因素控制，盆地内地下水化学成份类型和含量变化比较复杂。 水平方向上地下水化学类型由东向西、 由南向北， 依次为HCO3型—HCO3·SO4（HCO3·Cl）型—SO4·Cl（Cl）型，矿化度也总体表现为逐渐升高。垂向上， 在地势较高的分水岭地区， 上下层地下水矿化度均较低，并具有由下向下逐渐增高的趋势；在地势低洼的河流下游及较大湖泊的周边，不论是上层还是下层，地下水矿化度均较高。

2 新街地区水文地质条件

2.1 地下水类型及特征

据地下水的埋藏条件及水力特征， 新街地区地下水可分为潜水与承压水两大类型。 潜水分布广泛，主要含水层为风积沙层、萨拉乌素含水层及白垩系下统志丹群上部含水层，受不同地貌单元约束。 萨拉乌素组含水层主要分布在区内中东部河谷地带； 白垩系下统志丹群含水层分布范围及厚度变化较大，主要分布在区内东南部，和北部零星地区，其它地区则潜伏于其它潜水含水层之下，与上覆含水层组成一个多层非均质复合含水层（组）。 各潜水含水层之间没有连续良好隔水层，无论在水平还是在垂直方向都存在普遍而密切的水力联系，为一个统一含水层（组）。 潜水补给主要来源于大气降水，其次是上游的侧向径流补给、沙丘凝结水及适宜地段深部承压水顶托越流补给。 排泄主要有蒸发、补给地表水、补给深部承压水等方式，河道两侧以泉水、渗流的形式排泄地下水，补给河流及水库，其次是人工开采及通过径流补给邻区地下水的方式排泄。 潜水位的变化随季节变化而变化，雨季潜水位高而旱季潜水位低，年变化幅度0.3～0.5m。 白垩系下统志丹群分布广泛，是未来勘探供水的理想层位。 新建的扎萨克水库可满足煤矿开发建设需要，是理想的供水水源地。

2.2 地下水化学特征

地下水化学成分是一个地区地形、地貌、气候、地层岩性及补径排条件的综合反映，同时可能对人体健康和生产活动等产生影响。 取样调查结果显示，区内地下水大部分属于淡水，酸碱性均为中性到弱碱性之间， 矿化度大部分小于1000mg/L，但在人口聚集地区附近矿化度较大， 大于1000mg/L， 最大6468mg/L，推测为人为活动造成，距离地表河流沿岸两侧矿化度较小，一般在500mg/L～800mg/L。对地下水的化学成分进行舒卡列夫分类， 整个研究区地下水化学类型基本可分HCO3-Ca·Na 型水和HCO3-Ca 型水。 HCO3-Ca 型水主要分布在工区东南部，HCO3-Ca·Na 型水分布于工区西部，北部零星分布有HCO3·CI-Ca，HCO3·Ca-Na-Mg 型水以及HCO3·Ca-Mg·型水。 根据地下水的化学类型，结合地下水的矿化度可知，扎萨克河东岸水交替较西北强烈，水质较好，人类活动频繁的地区Na+、CI-含量偏高。

2.3 水文地质类型

裂隙含水岩组是研究区可采煤层的直接充水含水岩组，其富水性弱，补给条件和径流条件较差，以侧向径流补给为主，大气降水为次要补给源；煤层位于地下水位以下，直接充水含水岩组的单位涌水量小于0.1L/s·m，富水性弱。 间接充水含水层萨拉乌素（Q3s）孔隙潜水含水层单位涌水量q=6.7～40.32L/s·m，虽然富水性强，但距可采煤层距离远，潜水含水层与煤层间距大，平均在500m 左右，且研究区地质构造简单，水文地质条件简单。 综合分析认为，水文地质勘查类型为以裂隙充水为主、水文地质条件简单的矿床。

3 结论与建议

新街地区含水系统主要为鄂尔多斯高原第四系—白垩系含水层系统，其次为侏罗系碎屑岩裂隙水含水层系统，两个含水岩系在空间上上下叠置，并具有统一的水力联系，构成一个相对独立的含水统一体。 地下水可分为潜水与承压水两大类型，水化学类型基本可分HCO3-Ca·Na 型和HCO3-Ca 型。 综合分析认为，水文地质勘查类型为以裂隙充水为主、水文地质条件简单的矿床。

[1]中国煤田地质总局.鄂尔多斯盆地聚煤规律及煤田资源评价[M].北京：煤炭工业出版社，1996

[2]聂浩刚，董福辰，赵维宽等.东胜煤田含煤岩系层序地层特征与聚煤规律分析-以东胜煤田阿不亥煤炭勘查区为例[J].中国煤炭地质，2011，23(2):10-16