山西省奥陶系峰峰组富水性影响因素研究

峰峰组作为奥陶系灰岩的顶部,是山西省五大煤田下组煤的间接充水含水层,其水文地质性质与富水性质直接决定下组煤的采掘安全。通过对山西省奥陶系峰峰组的水文地质条件分析,发现受岩性条件的制约,岩溶出露区富水性大于埋藏区,径流带的富水性强于滞留带。峰峰组上段顶部和下段底部在山西大部分地区富水性较差,在无构造导通的情况下,山西省大部分地区峰峰组与下伏强含水层无水力联系,在富水性较弱地区,峰峰组上段顶部和下段底部地层可视为煤系与上马家沟组的相对的隔水层。     

山西庞庞塔矿地下水化学特征及含水层间水力联系分析

依据矿区补勘钻孔抽水取得的水质化验资料,重点对影响煤层开采的奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层和太原组灰岩岩溶裂隙含水层进行了水化学特征分析,结果发现,奥陶系峰峰组含水层中SO42-离子含量普遍较高,大部分地段高于HCO3-离子含量,阳离子以Ca2+和Mg2+离子为主,水化学类型以SO4-Ca· Mg型为主;上马家沟组含水层SO42-离子含量较峰峰组岩溶裂隙水明显下降.根据各钻孔水质化验的主要离子成分、矿化度、总硬度及水化学类型进行各含水层间的水力联系分析,认为峰峰组含水层与上马家沟组含水层、太灰含水层与奥灰含水层水力联系均较弱.该研究可为矿井开采中开展水害防治提供参考.     

山西高阳煤矿奥陶系峰峰组含水层赋存特征

高阳煤矿主采太原组9-10-11#煤层,矿区内断层、陷落柱发育,奥陶系灰岩溶裂隙水是威胁矿井安全开采的主要水源。据井下突水资料及地面水文地质勘探成果,总结出奥陶系峰峰组岩溶裂隙含水层的赋存特征:①从垂向上看,一段以泥灰岩、石膏、硬石膏为主,为相对隔水层,二段由青灰色及黑色厚层状泥晶、粉晶灰岩组成,钻探可见岩溶裂隙,富水性中等;②从水平方向上看,西部埋藏较浅区富水性明显强于中、东部深埋区,且在向斜轴部出现滞流区;③水位西高东低,相差近300m;④顶部存在隔水层段,隔水层厚度一般3.09~34.01m;⑤水位和水化学特征对比发现,峰峰组与马家沟组含水层没有水力联系;⑥地下水总体自西向东,自北向南径流,侧向径流排出井田外。该研究为煤矿底板水的防治提供了依据。     

西山煤田古交矿区陷落柱特征及其导水性分析

在分析区域地质特征的基础上,对西山煤田古交矿区陷落柱的数量、形态特征及分布规律进行了总结。从陷落柱的发育特征出发,对其导水条件进行了研究,认为本区岩溶陷落柱是否突水,关键取决于其是否有导水的力学薄弱通道。研究表明,本区岩溶陷落柱柱体胶结致密,后期活化程度弱,距煤层较近的峰峰组含水层的富水性弱,而煤层与上马家沟组强含水层之间隔水层厚度大,因而,在正常块段开采中,岩溶陷落柱作为集中导水通道导致重大突水的可能性较小。     

黄骅坳陷奥陶纪岩相古地理

黄骅坳陷地处埕宁隆起和沧县隆起之间，北与燕山褶皱带相连。区内奥陶系厚600～800m，主要由石灰岩和白云岩组成。下奥陶统分冶里组和亮甲山组，中奥陶统分下马家沟组、上马家沟组和峰峰组，上奥陶统缺失。下马家沟组、上马家沟组和峰峰组又分别分下段和上段。早奥陶世冶里期和亮甲山期，本区以局限海环境为主，其内散布着一些潮坪和滩。中奥陶世，本区岩相古地理显示出明显的沉积旋回，早马家沟期早期潮坪广布，晚期以局限海为主；晚马家沟期早期又是潮坪广布，晚期以开阔海为主；峰峰期早期潮坪广布，晚期又以开阔海为主。在奥陶纪，本区经历了4个大的海侵-海退旋回，其中晚马家沟期晚期是本区乃至整个华北地台的最大海侵期。     

寿阳段王煤矿奥灰岩溶水富水性研究

段王煤矿位于沁水煤田北部边缘,多年的开采已使第四系松散孔隙潜水和石炭-二叠系碎屑岩裂隙水基本疏干。区内有供水意义的含水层为奥陶系岩溶裂隙水。通过对区内奥灰岩地层岩性及富水性的分析研究,说明上马家沟组中、上段（0252.3）为区内的富水层段。奥灰岩水位在区内埋藏较深,静止水位为575～655m。奥灰岩溶水在垂向上表现为随着埋深的增大,岩溶发育程度减弱,富水性变弱,在水平方向上表现为北部富水性弱,南部较强的特点。奥灰水在本区西北奥灰裸露处得到降水补给后,向东南径流,途经矿区,至娘子关排泄,其水位具有逐年下降的趋势。奥灰水的变化规律通过区内两水井的抽水试验结果对比也得到了佐证。     

渤海海盆地北部奥陶纪岩相古地理

渤海湾盆地北部主要包括黄骅坳陷、沧县隆起、冀中坳陷和下辽河坳陷，区内奥陶系厚600－800m，主要由石灰岩和白云岩组成。下奥陶统分为冶里组和亮甲山组，中奥陶统分为下马家沟组、上马家沟组和峰峰组，上统缺失。其中下马家沟组、上马家沟组和峰峰组又进一步划分为下段和上段。早奥陶世冶里期和亮甲山期，本区以局限海环境为主，其内散布着一些潮坪和滩。中奥陶世，本区岩相古地理面貌变化旋回极为明显，下马家沟期早期潮坪广布，晚期以局限海为主；上马家沟期早期又是潮坪广布，晚期以开阔海为主；峰峰期早期潮坪广布，晚期又以开阔海为主。在奥陶纪，本区经历了4个大的海侵－海退旋回，其中上马家沟期晚期是本区乃至整个华北地台的最大海侵期。     

山西省柳林西部峰峰组含水特征及其矿井防治水的意义

依据柳林西部中奥陶统峰峰组的岩性，将其划分为四个层段，根据钻孔岩性、抽水试验、水化学分析及岩样压汞试验成果，得出了峰峰组的弱含水特征及其与富含水的上马家沟组之间相对隔水层的存在结论，提出了煤层开采中峰峰组具有相对隔水层的性质。     

渤海湾盆地北部奥陶纪岩相古地理

渤海湾盆地北部主要包括黄骅坳陷、沧县隆起、冀中坳陷和下辽河坳陷,区内奥陶系厚 6 0 0～ 80 0m,主要由石灰岩和白云岩组成。下奥陶统分为冶里组和亮甲山组,中奥陶统分为下马家沟组、上马家沟组和峰峰组,上统缺失。其中下马家沟组、上马家沟组和峰峰组又进一步划分为下段和上段。早奥陶世冶里期和亮甲山期,本区以局限海环境为主,其内散布着一些潮坪和滩。中奥陶世,本区岩相古地理面貌变化旋回极为明显,下马家沟期早期潮坪广布,晚期以局限海为主;上马家沟期早期又是潮坪广布,晚期以开阔海为主;峰峰期早期潮坪广布,晚期又以开阔海为主。在奥陶纪,本区经历了 4个大的海侵-海退旋回,其中上马家沟期晚期是本区乃至整个华北地台的最大海侵期。     

韩城矿区兴隆煤矿开采11~#煤层底板突水分析

通过韩城矿区兴隆煤矿水文地质补充勘探的成果,对煤矿内与11煤层开采密切的奥陶系岩性组合及水文地质条件进行了分析,认为煤矿内奥灰水具弱富水性特征;煤层底板到奥陶系顶板之间的岩性以铝土质泥岩为主,分布普遍,连续性好,为很好的隔水层;奥陶系峰峰组一段在煤矿范围内厚度稳定、分布连续,岩性组合以泥灰岩、泥云岩等难溶岩为主,对于下部上马家沟组二段含水层进入矿坑起到阻隔作用,可以作为煤矿开采11#煤层的保护层。在此基础上进行了煤矿的突水系数计算及分区,发现突水系数小于0.06MPa/m安全区的面积占到11#煤层可采面积的90%,资源量为3938万吨,占11#煤层总资源量4 228.07的93%,11#煤层的绝大部分得到解放。同时对带压开采11#煤层提出了合理的建设性意见。