鸡东盆地永安一区新生界地层水文地质条件分析

夏桂香

(黑龙江省煤田地质一○八勘探队，黑龙江 鸡西 158100)

鸡东盆地永安一区新生界地层水文地质条件分析

夏桂香

(黑龙江省煤田地质一○八勘探队，黑龙江 鸡西 158100)

鸡东盆地新近系煤炭资源储量丰富，但第四系及新近系地层水文地质条件及工程地质条件相对较差，通过对盆地区域水文地质和盆地内水文地质条件分析，为今后盆地内煤炭资源的进一步勘查和开发提供水文地质参考资料。

鸡东盆地；煤炭资源；水文地质条件

1水文地质概况

鸡东盆地新生界地层包括第四系、新近系富锦组、古近系虎林组。本区含煤主要是新近系富锦组1、2号煤层(本文编号)。

鸡东盆地永安一区位于鸡西煤田南部条带东翼，区域地势，中部近东西向分布着山间河谷冲积平原，地势开阔平缓，一般海拔标高147～160米，在平原区两侧南北部，为构造剥蚀残余丘陵区，山岭连绵起伏，由中、新生界碎屑岩、火山碎屑岩组成。一般海拔标高170～263米，切割深度50～100米。穆棱河为鸡西煤盆地之主干河流，横贯区内，由它所构成的第四系，冲洪积含水层广泛分布，是孔隙含水层发育最好的冲积平原区。

1.1第四系冲坡积孔隙潜水区。

1.1.1第四系冲积孔隙潜水亚区。

分布于穆棱河及黄泥河等河谷平原，堆积着广阔的松散砂砾石层，厚度变化较大，由西向东变厚，区域内最大厚度为48.90米，一般8～40米之间，含水岩层岩性由各粒级砂、粗砂含砾及砾卵石组成。水力坡度为千分之1.2左右，水位埋深0.35～2米，水位年变幅为2米左右，含水层富水性及透水性差异较大，单位涌水量1.0l 4～17.52升/秒·米，渗透系数14.246～98.56米/日。

1.1.2坡积孔隙潜水区。

主要分布在河谷两侧山地谷坡之间。含水层由坡积、残积的砂、碎石、亚粘土组成，水位埋深0.95～17.00米，水位年变化幅度8～10米，单位涌水量0.03～0.298升/秒.米，渗透系数0.48～5.242米/日。

1.2新近系古近系裂隙孔隙承压水区。

1.2.1新近系玄武岩裂隙承压水亚区。

该区玄武岩层大部分掩伏在第四系底板以下和新近系古近系地层之间。单位涌水量为0.0016～0.053升/秒·米，渗透系数为0.048-0.091米/日，地下水埋深一般0.95～5.96米之间，水头压力为23.8大气压。主要补给来源于第四系及新近系古近系孔隙水的补给，局部裸露地表部分，受大气降水的补给，而排泄靠补给下伏含水层的方式泄出。

1.2.2新近系古近系孔隙裂隙承压水亚区。

含水层岩性多为粉细砂岩，中粗砂岩及砂砾岩，含水层赋存在新近系古近系地层的顶部、中部及底部，其厚度变化较大一般单位涌水量0.766～1.216升/秒·米，渗透系数0.766～l.427米/日。地下水位埋深0.68～5.16米，水位年变幅为0.57米，水头压力为20.20～39.5大气压，总观该承压含水区，含水丰富，对供水有很大价值。

2鸡东盆地新生界水文地质条件

新近系富锦组煤层埋藏于当地侵蚀基准面以下，穆棱河横贯盆地东西，属于季节性河流。煤层上覆厚层新近系，顶部含水层与第四系堆积物两者有密切的水力联系，而且其富水性和导水性都很强。由于煤层围岩大都为结构疏松，半胶结的粉细砂岩、中粗砂岩及砂砾岩，孔隙发育，并被地下水饱和易产生流动状态。

煤层顶底板抗压强度低仅为9.3～12.1kg/cm2，不稳定，工程地质条件差。古近系底部直接充水含水层位于煤层下部，其单位涌水量1506升/秒·米，压力水头为39.5大气压。

根据上述情况，永安一区属于充水岩层以半胶结孔隙为主的水文地质条件复杂类型矿床(Ⅲ型)。

2.1含水层。

根据本区地质时代及其含水岩层的性质，可将本区岩层从上到下划分六个含水层，分别为：第四系冲积孔隙含水层；新近系基岩顶部孔隙含水层；新近系褐煤裂隙含水层(弱含水层)；新近系基岩中部孔隙裂隙含水层；古近系系基岩底部孔隙裂隙含水层；白垩系城子河组风化裂隙含水层。现将各含水层的结构特征、富水性分述如下：

2.1.1第四系冲积孔隙含水层。

主要由穆棱河的堆积物所形成，在区内呈东西向条带状分布，自西向东逐渐变宽。一般埋藏0.50～45.00米，一般厚20～40米，最大厚度48.90米，其厚度变化，由上游往下游变厚，由两侧向中部增厚，岩性由各粒级砂、砾卵石组成。单位涌水量为3.825升/秒·米，渗透系数98.789米/日。地下水水力坡度为0.0012左右，地下水迳流方向为北偏东，与地面流向大体一致。水力性质为潜水。

2.1.2新近系基岩顶部孔隙裂隙含水层。

含水层赋存于本区第四系冲积孔隙含水层以下，新近系地层顶部岩段，岩性由粉细砂岩、中粗砂岩及少量砂砾岩组成。该含水层的富水性和透水性都很强，单位涌水量1.216升/秒·米，渗透系数1.427米/日，地下水位埋深为0.68～1.19米，水头压力为14.9大气压，水力性质为承压水。

2.1.3新近系褐煤裂隙含水层。

含水层赋存于新近系硅藻岩(厚层泥岩)底部，平均厚为3.66米。单位涌水量0.01升/秒·米，渗透系数0.106米/日。一般水位标高152.19～154.14米之间，地下水受大气降水的控制，随着季节的变化而变化，含水层水头压力为25.2大气压。该含水层虽然含水性差，透水性弱，但矿床本身为含水，加之压力水头高，是对未来生产矿井直接充水的主要水源。

2.1.4新近系基岩中部孔隙裂隙含水层。

含水层赋存于新近系褐煤层底板至新近系中间玄武岩顶板这一岩段，岩性由粉细砂岩和中粗砂岩组成，但以细粒为主。含水层赋存深度192～384米，属于直接充水含水层，水力性质为承压水，水头压力大，常溢出地表成为自流井。单位涌水量为0.229升/秒·米，渗透系数0.542米/日。该含水层主要受底部含水层的承压水头压力水的补给。

2.1.5古近系基岩底部孔隙裂隙含水层。

含水层赋存于本区新近系地层主要隔水层中间玄武岩以下至古近系地层底板，岩性由中细砂岩、粗砂岩及砂砾岩组成。

属直接与间接并存含水层。含水层赋存深度一般为292～603米。单位涌水量1.19升/秒·米，渗透系数1.168米/日。地下水位埋藏深度5.16米，水头压力为39.5大气压。该含水层与上覆各含水层和下伏城子河组风化裂隙含水层有强烈的水力联系，是城子河组风化裂隙含水层的主要补给水源。

2.1.6白垩系城子河组风化裂隙含水层。

该含水层为煤矿床间接充水含水层，厚度一般19.76～32.25米之间，水力性质为承压水，水头压力为20.2大气压，其富水性和透水性都很微弱，单位涌水量0.0009升/秒·米，渗透系数0.00378米/日，该含水层主要受上覆的古近系底部含水层的补给。

2.2隔水层。

本区隔水层，赋存在第四系堆积物顶部和新近系地层中，隔水层岩性为亚粘土、泥岩和玄武岩，现分述如下：

2.2.1第四系亚粘土隔水层。

全区性分布，个别坡岗地带由于经降水冲刷和重力作用而缺失，厚度变化大，处于漫岗及山麓一带较厚，一般厚度为1.50～2.50米，最厚达6米左右，于本区中部在冲积平原区堆积物上覆亚粘土厚度较薄，一般厚度0.3～0.80米，最大厚度不超过l米，该层多为团块状结构，隔水性能较好。

2.2.2新近系硅藻岩(厚层泥岩)隔水层。

该隔水层为新近系的硅藻岩(厚层泥岩)发育最好，厚度均一分布最广的隔水层，一般厚度90～100米，平均厚90米，最大厚109.50米。

2.2.3新近系中间玄武岩隔水层。

全区发育，厚度一般10～45米，最大厚度106.90米，单位涌水量0.053升/秒·米，渗透系数0.091米/日，由于它含水微弱.导水性差，岩性单一，分布范围广。

2.3地表与地下水的动态变化。

2.3.1地表水。

区内有两条河流，即穆棱河和北河，北河为穆棱河改道遗留下来的北部穆棱河，两条河流均由西向东横贯本区，属于季节性较强的河流。对该两条河流进行了系统的观测，并观测时间达到一个水文年。河流流量的变化严格受大气降水的控制，大气降水又具明显的季节性，夏秋两季河水流量大，冬春两季河水流量小，干旱年份的2、3月份曾出现过断流。

2.3.2地下水。

本区对第四系及新近系古近系地下水动态变化亦进行了系统的观测。据长期观测资料年变化幅度最大为2.4l米，新近系古近系随着季节的变化而变化，丰水期最高水位+1.15米，枯水期最低水位+0.02米，因此未来矿井水的变化因素中不能排出大气降水的影响。

3充水因素分析

3.1自然因素对矿井的影响。

主要是流向矿井水的通道及矿井水的水源。而通道与水源又受开采煤层及开采巷道围岩的性质及地质构造类型及规模所控制。

3.1.1矿井充水水源分析。

1号褐煤、中部、底部含水层，将是矿井充水的主要补给源。上述水源分布面积广，静贮量大，补给条件好，水头压力大，加之煤层围岩孔隙发育，其富水性和透水性强，因而将对未来矿井开采造成困难。

3.1.2矿井涌水通道的分析。

未来矿井涌水通道主要是断层。断层不仅切割了中生代地层，而且切割整个新近系古近系地层。断层属继承性张性断裂，对新近系古近系各含隔水层的分布范围及赋存深度影响较大，致使新近系、中部含水层与断层北部新近系顶部及1号褐煤裂隙含水层相接壤，产生水力联系。

另外，新近系1号褐煤顶底板岩层孔隙通道，亦是矿井涌水的主要通道。

3.2人为因素对矿井充水的影响。

3.2.1煤层开采。

1号煤层直接顶底板局部富水岩体地段，岩性为粉细砂岩及中粗砂岩，结构疏松，多呈砂状，因而未来矿井生产必须注意对这些地段采取提前输排方法，加强顶底板的防护措施，必要时要留设防水煤柱，防止冒落裂隙沟通上覆含水层及由于采掘靠近下部水压大的强含水层突破底板，发生淹井事故。

3.2.2排水疏干。

矿井长期排水，人为造成的通道。矿井在长期疏干排水过程中，因侵蚀、掏空可能产生与煤层下部的孔隙通道疏通，增加联通性，严重时亦可引起大量涌水、涌砂，造成堵巷、淹井事故。

3.2.3勘探钻孔。

本区封闭质量不良的钻孔也可能为导水因素，区内勘探钻孔数量多、多数钻孔都穿过含煤地层，连通所有含水层。由于它含水丰富，水头压力大，矿井掘进中如遇到封闭质量不好的钻孔，可能起沟通煤层上下含水层，造成突然涌水。

鸡东盆地新生界地层分布在穆棱河平原地带，第四系、新近系富锦组古近系虎林组含水层较多，水力联系密切。未来矿井充水因素较多，自然因素对矿井的影响、人为因素对矿井充水的影响也会较大。在矿产开发过程中应加强本区水文地质工作。

[1]葛亮涛，叶贵军，高洪烈.中国煤田水文地质学[M].北京，煤炭工业出版社，2001.

[2]武强，李周尧.矿井水灾防治[A].中国煤岩学[M].江苏：中国矿业大学出版社，2002.

ClassNo.:TD163DocumentMark：A

(责任编辑：蔡雪岚)

AnalysisofHydrogeologicalConditionsofCenozoicStrataofYonganinJidongCoalBasin

Xia Guixiang

(Prospecting Team No. 108 ,Heilongjiang Coalfield Geology, Jixi, Heilongjiang 158100，China)

The coal reserves of Neogene System is abundant in Jidong Coal Basin, but the Quaternary and Neogene strata Hydrogeological and engineering geological condition are relatively poor. The paper analyzed the regional hydrogeology and hydrogeological conditions of the basin, and further exploration and development of coal resources in the basin so as to provide hydrogeological reference data for the future development.

Jidong Coal Basin；coal reserves；hydrogeological condition

夏桂香，工程师，黑龙江省煤田地质一○八勘探队。

1672-6758(2013)04-0155-2

TD163

A