伊敏煤田水文地质研究.doc

1、伊敏煤田水文地质研究摘 要伊敏煤田区域水文地质具有一定的复杂性，含水层与隔水层的划分及其空间分布具有一定的特征，而且地下水的运移情况、含水层间水力联系也具有一定的特点。本研究综述了伊敏煤田区域概况、含水层及隔水层划分及其特征以及水文地质特征研究等内容，目的在于给我国煤炭开采提供一定思路。 关键词伊敏煤田；水文地质；特征；水力联系 中图分类号：TU99 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0283-01 煤炭是我国一种重要能源，它在人们生活和我国工业发展中起着至关重要的作用。不过煤炭开采一个复杂而危险的过程，煤炭开采过程中的威胁一部分来源于煤田区域特殊的水文地质条件，我

2、国煤炭开采中通常会产生因地质条件而发生的灾害。为了提高煤矿工人的人生安全和煤炭开采的效率和效益，就需要加强对煤田区域的水文地质条件的研究力度，通过了解煤田水文地质做出安全的煤田开采策略，以免造成因水文地质环境因素导致的人员伤亡和其它重大安全事故。 1 伊敏煤田区域概况 1.1 位置及交通状况 伊敏煤田地处呼伦贝尔草原伊敏河中下游，而伊敏河中下游属于大兴安岭山脉西坡区域，该煤田又隶属于伊敏盆地北部孟根楚鲁向斜之中。该地区的地势呈现南高北低的态势，该区的地貌由西向东依次为高低起伏的低山丘陵、骤然凸起的风成沙丘带、冲积平原地带。另外，该地区的海拔低至 660 米，高至 770 米，高低相差 110

3、米。而伊敏河流经伊敏煤田东部边缘，并在河下游与海拉尔河相汇。 伊敏河东煤田北距呼伦贝尔市约六十公里，此处交通非常便利，不仅有铁路和国家二级公路，而且还有多条与牧区相通的土路，这为煤炭开采创造了有利的条件1。 1.2 气象与水文 伊敏河东煤田地处的区域属于温带大陆季风气候，温带大陆性季风气候的特点是春季和秋季温度变化较大；而夏季较短，且雨水比较集中；冬季较长，且天气寒冷。一年当中，无霜期非常短暂，通常情况仅有 110多天；全年平均气温为-1以下，年降水量可达 375mm，降雨主要集中在6-9 月，这四个月的降水量可占全年降水量的 70%多。该地区的年均水蒸发量为 1170mm 左右，其中 4-9

4、 月的蒸发量较大，可占全年蒸发量的 80%多。另外该区的风速可达 20.0m/s，多为西风。该区的年均积雪日数为140 天左右，而且最大积雪深度可达 20cm 以上，最大冻土深度在 2 米以上。 该区域主要水域为伊敏河，还包括伊敏河的支流苇子坑河、锡尼河。伊敏河发源地为大兴安岭的黑山一带，这条河的河床曲折蜿蜒，并且河床两侧分布有支流，该河的流向为南到北，最后流入哈拉尔河，此河全长 200 公里，整个流域面积可达 9000 平方公里；锡尼河的源头是大兴安岭牛房山西麓，该河流经伊敏煤田，最终汇入伊敏河，该河全长可达 100公里，而流域面积可达 200 平方公里；苇子坑河原属伊敏河支流，现在处于干枯

5、状态，只有在雨季才会短暂的流水1。 1.3 地质情况 伊敏煤田区域地势较为复杂，该区域被分为泥盆系、寒武系、石炭-二叠系、第四系以及白垩系，白垩系又被分为大磨拐河组、甘河组、龙江组以及伊敏组等。在寒武系区域，地势主要由泥岩、片麻岩以及石英岩等构成，地层厚度可达 1500 多米；泥盆系区域主要由碱性熔岩、泥质板岩以及安山玢岩等构成，地层厚度可达 3000 多米；石炭-二叠系区域主要由凝灰质熔岩、安山粗面岩以及安山玢岩等，地层厚度可达 1900 多米；第四系主要由砾岩、风成砂、砂质粘土构成，地层厚度可达 0-120米；白垩系中的龙江组主要由角砾岩、砾岩、含砾砂岩构成上层泥岩，而下层由鞍山岩、英安岩

6、以及流纹岩构成，厚度可达 500-1200 米不等；甘河组主要由粉砂岩、泥岩构成上部地层，细砂岩、泥岩构成中部地层，而下部地层由细砂岩、砂砾岩构成；南屯组主要由粉砂岩、泥岩、细砂岩、砂砾岩等构成；伊敏组主要由粗砂岩、粉砂岩、灰色泥岩等构成1。1.4 含水层沉积条件 该地区的白垩系大磨拐河组和伊敏组为主要的含煤区域，其中伊敏组又是重点的研究对象。伊敏组沉积相在纵向上依次为沼泽化湖泊相、辫状河三角洲相、辫状河流相与局部的冲积扇相。岩性变化在纵向上依次为泥岩、粉砂岩、粗砂岩、砾岩。此区域主要成煤环境为沼泽湖泊相，其次为辫状河三角洲平原分流间湾沼泽与河流相岸后漫滩沼泽相。该区主要煤带分布在盆地的中部，

7、而后向两侧分叉，继而变薄。 2 含水层及隔水层划分及其特征 伊敏煤田区域可根据沉积岩的渗透系数、涌水量以及岩性，将该区分为含水层和隔水层。划分过程中将岩石颗粒较粗、渗透系数较高的沉积岩划分为含水层，而将渗透系数较低、泥岩颗粒较细的沉积岩划分为隔水层。该区的含水层与隔水层的厚度分布具有一定的特点，即含水层的西北方向厚度较大，而且其富水性较强；在伊敏组的一段和二段上含水层的发育一般，而煤层顶底板以及之间的隔水层发育较好。在伊敏组的三段和四段区域，含水层的发育厚度较大。另外，在横向上，含水层西北方向发育厚度较大，而东南方向厚度较薄2。 3 水文地质特征研究 3.1 地下水的补给径流排泄 伊敏煤田所处

8、地势特点为东、西、南三面地势较高，中部地势比较平缓，北部地势较低，这为雨水的汇集、径流排泄创造了有利的条件。该地区地下水得到补给之后，水在地层中由南向北移动，在煤系或第四系地层中径流，排泄于下游地区。该区水的径流排泄主要以地表径流排泄为主，以蒸发为辅，径流方向为东南方向径流到西北方向，地下水的径流通畅，使得水循环状况良好。但在强烈疏干矿床的条件下，地下水的径流也发生了一定的变化，最后造成矿床水文地质的复杂性3。 3.2 地下水的动态特征 地下水动态是指地下水系统对外部环境影响的一个综合状况，通过对地下水动态的了解，就可以进一步了解各水层之间的水力联系。通过调查分析，发现该区地下水位潜水，而且地

9、下水的径流方向为东南向北西方向，流场特征为沿河漫滩向下游流动。另外，地下水位变化情况为各钻孔地下水位均有所下降，不过处于降落漏斗中的钻孔水位下降程度更大，这充分地说明了含水层之间存在着某种水力联系。但是含水层对矿井涌水量的补给直接影响着煤矿的安全生产，所以应该加强水系统的研究。 3.3 地表水及地下水各含水层间的水力联系 该区主要有伊敏河及锡尼河等地表水，通过调查分析发现，伊敏河东岸的地下水补给河水，而西岸的河水补给地下水，并且第四系地下水的流场特征是沿伊敏河由南向北流动；锡尼河则是地下水补给河水，而且地下水流场特征是沿锡泥河由南向北运动。另外，通过调查研究，发现在第一组中各水层虽然存在联系，

10、但是关系并不密切；第二组中，发现各水层之间存在一定的水力联系；在第三组中，发现间砂、砂砾岩含水层中水有一定的水力联系。总之，该区域各系之间及各组之间均存在一定的水力联系3。 4.结语 总之，虽然我国呼伦贝尔区煤炭资源比较丰富，但是当地的水文地质特点也具有一定的复杂性，通常会发生煤矿的突水事故。因此，为了提高该区煤炭开采的安全性，就要加强对该区水文地质的研究力度，要在煤炭开采之前做好煤矿的水害防治对策。 参考文献 1 杨特波，王宏语，樊太亮，刘振华，郝悦娟，魏源，杨帆.梨树断陷苏家屯地区营城组沉积特征J.石油与天然气地质.2013（03）：19-22. 2 沈丽娟.山西庞庞塔矿地下水化学特征及含水层间水力联系分析J.中国煤炭地质.2013（02）：36-37. 3 王赫生，李燕，龚健师，徐智敏，孙亚军.基于大型放水试验的矿区流场演化规律模拟研究J.煤炭工程.2012（12）：42-44.