【正文】 44 第五章 礦井水文地質(zhì) 第一節(jié) 井田邊界及其水力性質(zhì) 井田邊界及其水力性質(zhì) 東部邊界 及 南部邊界：在井田南部 有 8 號(hào) 煤層露頭 ， 。地下水的流向一般與地表水的流向大致相似。在溝谷切割深處，以泉的形式排出地表，或補(bǔ)給河谷第四系松散巖類孔隙水，另外排泄方式還有生產(chǎn)礦井的礦 43 坑排水和民井人工開采。 碎屑巖類裂隙水 主要指石炭系灰?guī)r裂隙水、二疊系砂巖裂隙水，其補(bǔ)給主要來自裸露區(qū)大氣降水和上覆松散層地 下水的入滲補(bǔ)給。 巖溶水的徑流主要受邊界條件和地質(zhì)構(gòu)造的控制?；?guī)r局部被黃土覆蓋，一般黃土層厚 10～ 20m，裂隙發(fā)育 、透水性好，也是巖溶水接受降雨入滲補(bǔ)給的良好地段。 第四節(jié) 地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件 巖溶水 本區(qū)巖溶水是娘子關(guān)泉域的一部分。砂礫石層為其主要含水層。中、上更新統(tǒng)地層主要分布在梁、峁之上和山前地帶，在河谷兩側(cè)往往形成一、二級(jí)階地，巖性為淺黃色亞砂土和砂質(zhì)粘土，平均厚 36m，上更新統(tǒng)下部多為砂、礫石 互 42 層，局部含有一定地下水，但含水微弱 。含裂隙水，含水空間以風(fēng)化裂隙和構(gòu)造為主，受季節(jié)影響較為明顯。含層間巖溶 裂隙水，富水性不均一，富水性強(qiáng)弱取決于巖溶及裂隙發(fā)育程度，與奧灰水有相似性。據(jù)和順普查區(qū)資料，本區(qū)奧陶系中統(tǒng)巖溶地下水水位南西高北東低，推定其流向北東。 碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖組 主要指奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白云巖等可溶鹽巖，區(qū)域東部外圍見有出露。 （見圖 4— 1， 娘子關(guān)泉域巖溶水文地質(zhì)圖 ）。 在昔陽 — 平定 — 白泉構(gòu)造帶為巖溶水主徑流帶，水力坡度小于 5‰ ～ 1‰ 以下，單位涌水量為～ 178。由于構(gòu)造控制 ， 在補(bǔ)給區(qū)地下水力坡度大，徑流條件差，昔陽東南、盂縣西北地段水力坡度達(dá) 5‰ 以上 。故娘子關(guān)泉基本上為全排型接觸溢流泉。沉積了厚度達(dá) 467～ 628m 的中奧陶 統(tǒng)巖溶含水層，為巖溶水的貯存、運(yùn)移提供了巨大的調(diào)蓄空間。從構(gòu)造上看，處于沁水凹陷的北端，為一北東向翹起的大向斜。泉域范圍面積為 7217km2，其中裸露可溶 巖面積 2282km2。 20 余年來，由于降水量減少，泉域巖溶水開采量的不斷增加， 1985～ 1996 年 12 年泉水平均實(shí)測(cè)流量減少 。由11 個(gè)主要泉 水 組成，分布在程家至葦澤關(guān)約 7km 長(zhǎng)的河漫灘及階地上，出露高程 360～ 392m。據(jù)該報(bào)告資料，根據(jù) 1992 年和順泊里、左權(quán)、武鄉(xiāng)縣青草煙及襄垣 972T 井孔水位調(diào)查資料，其水位標(biāo)高分別為 ；； 和 ，推定地下水分水嶺為左權(quán)縣城以南， 由西向東為東溝底－連壁－河神堙北－北天池連線。 區(qū)域深層地下水水文地質(zhì)單元屬娘子關(guān)域之左權(quán)－和順單斜蓄水構(gòu)造 38 的補(bǔ)給徑流區(qū)。 第二節(jié) 娘子關(guān)泉域概況 本區(qū)處于沁水盆地北東部邊緣，太行復(fù)背斜中端西翼，從東到西出露地層有奧陶系碳酸鹽巖，石炭系石灰?guī)r、二疊系砂巖、泥巖以及新生界第四系沖 洪積物。 梁余河：發(fā)源于和順縣馬坊鄉(xiāng)石猴嶺，由西向東流經(jīng)聯(lián) 坪至縣城東蔡家莊與張翼河匯入清漳河?xùn)|源，向東而至松煙村南與清河匯合，全長(zhǎng)，控制流域面積為 183km2，多年平均徑流量 1340 萬 m3，最大洪峰流量 800m3/s，最小流量 。屬漳河水系。谷底寬 150～ 400m。該河流流經(jīng)本井田北部。梁余河源于馬坊鄉(xiāng)東的石猴嶺，由西而東流到和順縣城 37 東與清漳河?xùn)|源匯合，向東 而至松煙村南與清河匯合。漳衛(wèi)河在山東臨清匯入南運(yùn)河，最后在天津匯入海河入渤海。漳河從涉縣田家嘴出境， 流入磁縣岳城水庫。另一支流發(fā)源于山西省黎城縣西井鎮(zhèn)源泉村，基本上常年能看到水流，該支流從河北涉縣茅嶺底村匯入清漳河。 “ 兩源源頭 ” 一年中大部時(shí)間為 “ 涓涓細(xì)流 ” ，枯水期基本斷流。 1949 年前，除灤河水系和薊運(yùn)河、徒駭河、馬頰河單獨(dú)入海外，其余各河均匯集天津流入渤海。 海河流域習(xí)慣上包括海河和灤河兩水系。 根據(jù)本次勘查資料結(jié)合井下生產(chǎn)揭露情況將可采煤層情況匯總?cè)缦拢? 可采煤層特征一覽表 表 31 含煤地層 煤層編號(hào) 見煤點(diǎn)厚度 最小 — 最大 平均 (m) 煤層結(jié) （夾矸層數(shù)） 煤層間距 最小 — 最大 平均 (m) 頂板巖性 底板 巖性 穩(wěn)定性 可采性 山西組 6 (7) 簡(jiǎn)單 （ 01） 泥巖、砂質(zhì)泥巖或粉砂巖 中砂巖 、砂質(zhì)泥巖或粉砂巖 不 穩(wěn)定 局 部可采 太原組 8 (16) 簡(jiǎn)單 （ 02） 泥巖或砂質(zhì)泥巖 粉砂巖或砂質(zhì)泥巖 較穩(wěn)定 大部可采 15 (15) 較簡(jiǎn)單 （ 04） 砂質(zhì)泥巖或泥巖 砂質(zhì) 泥巖 泥巖 穩(wěn)定 全區(qū)可采 36 第 四 章 區(qū)域 水文地質(zhì) 第一節(jié) 地表水系 本區(qū)位于沁水盆地東部邊緣，太行復(fù)背斜中段西翼。結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，一般 35 含夾矸 04 層，夾矸巖性為泥巖及炭質(zhì)泥巖，煤層頂板為砂質(zhì)泥巖或泥巖，底板以砂質(zhì)泥巖為主，局部為泥巖。煤層頂板為泥巖或砂質(zhì)泥巖，底板為粉砂巖或砂質(zhì)泥巖。井下巷道揭露，煤層厚度及 夾矸厚度變化都比較大，井田南部井下揭露有因夾矸厚而造成一小部分不可采區(qū)。煤層頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖或粉砂巖，底板為中砂巖、砂質(zhì)泥巖或粉砂巖。 四、可采煤層 6 號(hào)煤層：位于山西組底部， K7砂巖上 10m 左右，本井田利用的八個(gè)鉆孔揭露， 604 號(hào)鉆孔 離井田較遠(yuǎn)，不參與厚度統(tǒng)計(jì)， LS04 號(hào)鉆孔未見到， 401 號(hào)鉆孔厚 ，不可采，其余五個(gè)鉆孔均達(dá)到可采厚度，井田南部部分剝蝕。 K7砂體為分流河道沉積，隨河流分道、瀉湖海灣的充填、變淺，形成了淡水泥炭沼澤，地殼相對(duì)穩(wěn)定，形成厚度變化不大、含硫低的 3 號(hào)煤層。 3 號(hào)煤頂 K8底 一般厚 ,由灰黑色、黑色砂質(zhì)泥 巖、粉砂巖及中細(xì)粒砂巖及 13層煤組成 ,系三角洲平原上的分流河道、泛濫盆地、決口扇、泥炭沼澤沉積。 4 號(hào) 煤層 厚 ，平均 ， 不穩(wěn)定 不可采 ， 5 號(hào) 煤層 厚 ，平均 ， 不穩(wěn)定 不可采 ， 6 號(hào) 煤層 厚 ，平均 ， 屬不穩(wěn)定的局部 可采 煤層。 K7砂體 厚 ，平均 ，為灰色含云母的石英砂巖，細(xì)粒、泥質(zhì)膠結(jié)，具小型交錯(cuò)層理，砂體呈寬帶狀，系分流河道沉積。為一套陸相含煤建造，主要由黑色砂質(zhì)泥巖、灰色中細(xì)粒砂巖及煤層組成。 隨著 K2大海侵覆蓋全區(qū)，海水進(jìn)退頻繁，形成了 34 碳酸鹽臺(tái)地相沉 33 積，后海水退卻，岸進(jìn)作用加強(qiáng)，形成以河流搬運(yùn)為主的三角洲相及其頂部的三角洲泥炭沼澤沉積，除 8 號(hào)煤層 較 穩(wěn)定 大部 可采外，尚發(fā)育一些厚度不大、層位穩(wěn)定的不可采煤層，不具開采價(jià)值。 綜合全區(qū)及區(qū)域?qū)Ρ纫?guī)律，本組屬三角洲相和碳酸鹽臺(tái)地相沉積。 9號(hào) 煤層 厚 ，平均 ， 不穩(wěn)定 不可采 。主要由灰色砂色、黑色砂質(zhì)泥巖及煤組成。 （ 5） K4石灰?guī)r 厚 ,平均 ，致密塊狀，受后期河流沖刷再沉積作用，厚度變化較大，系潮間帶的碳酸鹽巖臺(tái)地沉積。 11 號(hào) 煤層 厚 ，平均 ， 不穩(wěn)定 不可采 。 （ 3） K3石灰?guī)r 32 厚 ，平均 ，為深灰色石灰?guī)r，含苔癬蟲等動(dòng)物化石，屬水動(dòng)力能量較低的碳酸鹽臺(tái)地沉積。 （ 2）（ K2頂－ K3底） 一般厚 ，由灰色砂巖、黑色砂質(zhì)泥巖及 13 號(hào)煤層組成，為典型的淺水三角洲沉積。 K K K4石灰?guī)r穩(wěn)定，可劃分為 K K2頂－ K3頂、 K3頂－ K4頂三個(gè)較大旋回，屬碳酸鹽巖臺(tái)地相沉積。 （ 4） 15 號(hào)煤頂－ K2底 一般厚 ，由灰黑色砂質(zhì)泥巖組成，其頂部為 14 號(hào)不可采煤層，厚 ，平均 ，系封閉瀉湖及沼澤沉積。 （ 3） 15 號(hào)煤層 黑色，以光亮煤為主，厚 ，平均 ，含夾矸 04 層。 31 （ 2） K1－ 15 號(hào)煤層底 厚 ，多為 黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖及深灰色鋁土泥巖，局部夾粉細(xì)砂巖，偶見黃鐵礦，為瀉湖、潮坪、潮道沉積。 （ 1） K1砂體 厚 ,平均 。 下段（ K1底－ K2底） C3t1： 厚 ,平均 ，厚度變化不大，主要由深灰－灰黑色粉細(xì)砂巖、泥巖、鋁土泥巖及煤組成，泥巖中含大量黃鐵礦結(jié)核，具水平層理。含石灰?guī)r 5－ 6層，以 K2 、 K K4 較為穩(wěn)定。巖性主要為 灰色砂巖、深灰 — 灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖、石灰?guī)r 及煤組成。 綜上所述，井田構(gòu)造類型屬簡(jiǎn)單類。 30m，為井下 8 號(hào)煤層巷道揭露。 65m，為井下 8 號(hào)煤層巷道揭露。走向北東 南西，傾向北西，井田內(nèi)延伸 2150m，為 15 號(hào)煤層巷道揭露。走向北東 南西，傾向北西，井田內(nèi)延伸 625m，為和順普查區(qū)地面填圖下推。走向南西 北東，傾向南東，井田內(nèi)延伸 350m，為 8 號(hào)煤層巷道揭露。；井田內(nèi)斷裂構(gòu)造不甚發(fā)育，發(fā)現(xiàn)有三條斷層，并發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)陷落柱。 在井田南部局部發(fā)育一小背斜，軸部位于井田的東南部，軸向主要為南西至北東，背斜軸部開闊，產(chǎn)狀平緩，兩翼對(duì)稱，兩翼傾角 5176。平均 8176。厚 ，平均 ，分布在溝谷中與下伏地層呈角度不整合接觸關(guān)系。厚 ，平均 ，與下伏地層呈角度不整 29 合接觸關(guān)系。上部為灰黃、土黃色亞砂土、粉砂質(zhì)土，局部含鈣質(zhì)結(jié)核。本段地層 ，平均 左 右。下層砂巖較厚，底部含礫分選磨圓均差，硅質(zhì)，泥質(zhì)膠結(jié)，堅(jiān)硬，具板狀斜層理及楔形交錯(cuò)層理。并夾不穩(wěn)定錳鐵礦 13 層，厚者可達(dá) ，本段地層 厚 ，平均 157m 左右。下部以桔黃、黃褐、黃綠等雜色砂質(zhì)泥巖為主，夾薄層黃綠色、灰綠色中 — 細(xì)粒砂巖組成，砂巖厚度變化較大，一般呈透鏡狀。本組地層在井田內(nèi)殘留厚度為 ，平均 ，分為下、中兩段。 ③ 上統(tǒng)上石盒子組（ P2s） ： 井田內(nèi)本組地層上部多被 剝蝕， 只 殘留 中 、下兩段。 b、 上段 (P1x2) 厚度 ，平均 ， 為 黃綠、灰綠色中 細(xì)粒砂巖，夾杏黃色砂質(zhì)泥巖及薄層鋁質(zhì)泥巖， 下部以灰黃色中粒砂巖 (K9)為主，夾 1～2 層深灰色砂質(zhì)泥巖；上部以灰綠色、紫紅色砂質(zhì)泥巖為主，夾 2～ 3 層中粒、細(xì)粒砂巖 ， 頂部為“桃花泥巖 (K10)” ， 桃花泥巖厚一般 ，平均 ，為淺灰、灰紫色鋁質(zhì)泥巖，具網(wǎng)格狀節(jié)理，含大量鐵質(zhì)鮞粒且不均勻，地面風(fēng)化后呈褐紅色斑塊，顏色鮮艷，如桃花綻開，故稱為桃花泥巖。 ② 下統(tǒng)下石盒子組 (P1x) 與下伏山西組整合接觸， 巖性主要由灰、灰綠 黃綠色，局部為紫紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖、鋁土泥巖及灰白色砂巖組成，該組厚度 － ,平均 ，本組依據(jù)巖性組合特征可分為上下兩段： a、 下段 (P1x1) 厚度 ，平均 。 本組 共 含有 6 層煤 ， 自上而下編號(hào)為 6 號(hào)， 6 號(hào)煤層較穩(wěn)定大 部可采，其余煤層均 不穩(wěn)定 不可采。 二疊系 (P) ① 下統(tǒng)山西組（ P1s） 本組為 井田 內(nèi)另一主 要含煤地層，厚度 ，平均 ，底部以 K7（陽泉稱第三砂巖） 砂巖連續(xù)沉積于太原組地層之上，與下伏地層整合接觸。旋回標(biāo)志明顯，地層在橫向上巖性變化不大，巖層易于對(duì)比，為海陸交互相沉積。 c、 K4石灰?guī)r 厚 ,平均 ，致密塊狀，受后期河流沖刷再沉積作用，厚度變化較大，系潮間帶的碳酸鹽巖臺(tái)地沉 積。 a、 K2石灰?guī)r 厚 ，平均 ，全區(qū)穩(wěn)定，含介形類有孔蟲、腕足類等到動(dòng)物化石，局部夾燧石結(jié)核、黃鐵礦薄膜， K2代表一次大規(guī)模海侵形成的碳 26 酸鹽巖沉積。底部 K1（晉祠砂巖）為灰白色中細(xì)粒砂巖，成分以 石英、長(zhǎng)石為主，含黃鐵礦、菱鐵礦結(jié)核，分選性、磨圓度較好，硅質(zhì)膠結(jié)，厚度 ，平均 。巖性主要由灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，灰 深灰色細(xì)粒砂巖及 23 層煤層組成。本組下部泥巖中富含黃鐵 25 礦結(jié)核，動(dòng)植物化石豐富，依巖性組合特征可分為 5 個(gè)旋回，各旋回以充填層序?yàn)橹?，厚?不大，該組據(jù)巖性、化石組合及區(qū)域?qū)Ρ?，自下而上可分三段。本區(qū)含煤 9 層，自上而下為 8 9 上 、 1 1 11 15 號(hào) ，其中 15 號(hào)煤為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，其余煤層均為不可采煤層。底部以 K1 砂巖連續(xù)沉積于本溪組地層之上， 與下伏地層整合接觸 ，為一套海陸交互相含煤建造。局部含有 12 層薄煤，均不可采，無經(jīng)濟(jì)價(jià)值。平行不整合于奧陶系灰?guī)r侵蝕面之上，沉積厚度受奧灰侵蝕基準(zhǔn)面控制。 ④ 中統(tǒng)峰峰組 (O2f)： 下部為角礫狀泥質(zhì)白云巖、角礫狀泥灰?guī)r，底部為泥質(zhì)灰?guī)r夾薄層石膏帶，中部為灰黃色厚層狀泥灰?guī)r夾豹皮狀灰?guī)r，裂隙發(fā)育，為方解石脈充填，上部為深灰色厚層狀石灰?guī)r夾灰黃、灰色白云質(zhì)泥巖， 水井揭露厚度 ， 與 下伏地層整合接觸。 ② 中統(tǒng) 下 馬家溝組 （ O2x） 巖性上部為灰色薄 中厚層狀石灰?guī)r、夾薄層泥灰?guī)r；中下部為青灰色中厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r，夾角礫狀含白云質(zhì)灰?guī)r，底部為泥灰?guī)r及薄層砂