大型放水试验过程中地下水化学动态特征分析

煤炭技术CoalTechnologyVol.33No.06Jun.2014第33卷第06期2014年06月doi:10.13301/j.cnki.ct.2014.06.0370引言大型干扰井群放水试验不仅可以查明地下深部含水层的水文地质特征，也可以判别不同含水系统及断层两盘的水力联系，是矿区地下水研究的有效手段之一。水化学数据是地下水最本质的特征，通过水化学资料的分析，可查明含水层的富水性、水化学特征以及地下水的补给来源和径流条件，确定含水层之间的水力联系。结合本次放水试验的目的，重点研究皖北煤田某矿煤层底板太原组灰岩（以下简称“太灰”）含水层与奥陶系灰岩（以下简称“奥灰”）含水层的水质特征，并对放水试验过程中的太灰水质动态变化情况予以分析。1研究区水文地质概况及放水试验简介1.1研究区水文地质概况研究区位于皖北煤田某矿，主采煤层为二叠系山西组6煤层和下石盒子组4煤层，在本矿及相邻的矿井都发生过突水灾害。其中，6煤层底板太灰水对于矿井生产影响较大。主采煤层与主要威胁灰岩含水层关系见图1所示。本矿位于太灰地下水的径流区内，区内岩溶水除受北部和西部的侧向补给外，太灰与奥灰之间还有可能受地质构造作用产生越流补给。本文主要针对矿井威胁严重的太灰水及奥灰水的水化学特征进行深入研究。图1主采煤层与灰岩含水层关系图1.2放水试验简介本次试验放水孔位置定在二水平水仓附近，为了保证足够大的流量，共布置4个放水孔，且位置相对集中，以构成相互干扰的“大井”。并分别在矿区边界、重要断层两侧及放水孔附近布置了井下观测孔，如图2所示。4个放水孔同时放水，同时关阀，总放水历时96.75h，放水量约20995m3。4孔总涌水量约217m3/h。放水结束后，开始水位恢复阶段观测，水位恢复历大型放水试验过程中地下水化学动态特征分析王赫生1，李燕2，王文军2，刘德鹏2（1.南京地质矿产研究所，南京210016；2.有色金属华东地质勘查局，南京210008）摘要：煤矿主采煤层（6煤）底板受高承压太灰含水层的威胁，对太灰含水层进行了大型群孔干扰放水试验，并重点对试验过程中的地下水化学特征进行取样化验，分析放水过程中的地下水化学动态特征变化。结果表明在放水实验过程中太灰水化学特征并无明显变化，太灰水补给来源为水化学特征相近的层间径流补给，且太灰水与深部奥灰水无明显水力联系，为煤矿防治水规划提供了合理依据。关键词：放水试验；地下水化学特征；水力联系中图分类号：TD745文献标志码：A文章编号：1008－8725（2014）06－0094－03ChemicalAnalysisofGroundwaterDynamicFeaturesinProcessofLargeDewateringTestWANGHe-sheng1，LIYan2，WANGWen-jun2，LIUDe-peng2（1.NanjingInstituteofGeologyandMineralResources,Nanjing210016，China；2.EastChinaMineralExplorationandDevelopmentBureau,Nanjing210008，China）Abstract:Asthechassisofmainminingcoallayer(6coal)threatedbyhighpressureTai-yuanlimestoneaquifer,alargegroupofaquifersdrainholeinterferencetestswereconducted,andputtheemphasisonsamplingtestsonthechemicalcharacteristicsofgroundwaterinthetestingprocess,inordertoanalysisthechemicalofdynamiccharacteristicsofgroundwaterdischargeprocess.TheresultsshowthatthereisnosignificantchangesoftheTaiyuanlimestonewaterchemicalcharacteristicsinwaterdischargeexperimentprocess,andthesourceofTaiyuanlimestoneaquiferrechargewereinterlaminarrunoffwithsimilarchemicalcharacteristics，theTaiyuanlimestoneaquiferhasnosingnificanthydrauliccontactionwithdeepwaterinordovicianlimestone,whichprovideareas