Question

矿区主要含水层

Answer 1

区内分布松散岩类孔隙裂隙含水岩组、碎屑岩类裂隙含水岩组、碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组、古老岩系裂隙含水岩组。开采煤层时直接充水含水层有：太原组L_7-8灰岩、L_5-6灰岩、L_1-3灰岩和奥陶系灰岩含水层，是矿井防治水的主要研究对象。

1.第四系砂、砾石层孔隙含水层

包括中、上更新统及全新统，在本区西部，中部分布在山前冲洪积扇、洼地及河床河漫滩阶地。由于采煤影响范围所限，该层对开采威胁不大，顶板砂岩水较小，并可以直接疏干。

2.碎屑岩类裂隙含水岩组

（1）上石盒子组砂岩裂隙含水层

该组地层平均厚60余m，系砂、泥岩互层，其中砂岩约占1/3，厚度较大且分布稳定的砂岩层有两层，一层是田家沟砂岩，平均厚8m左右，为中粗粒砂岩，裂隙节理比较发育。另一层是四煤组底砂岩，平均厚6.5m左右，为中粗粒石英砂岩，有节理裂隙发育。属于弱裂隙承压含水层。

（2）下石盒子组砂岩裂隙含水层

该组平均厚94m，系砂、泥岩互层，夹薄煤层，其中砂锅窑砂岩发育较稳定，厚1.0～27m，平均6.5m，为中粗粒长石石英砂岩，底部含砾，裂隙比较发育。系微弱裂隙承压含水层，该含水层下距主要可采煤层（二₁煤）大于70m，其间有泥质岩类相阻隔，对矿井充水影响较小。

（3）山西组砂岩裂隙含水层

该组地层厚27～156m，平均75m，由砂岩、泥岩与煤层组成，其中香炭砂岩和大占砂岩发育稳定，厚约23.5m。香炭砂岩为二₃煤顶板，厚8.5m左右，为中粗粒砂岩；大占砂岩为二₁煤顶板，厚11m左右，为中粒砂岩。这两层砂岩皆为开采二₁煤的直接充水岩层，节理裂隙、滑动构造破碎带较为发育，对矿井充水强度稍大。

3.碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组

该类含水岩组包括太原群上、下段灰岩，奥陶系灰岩及寒武系上、中统白云质灰岩，分布广泛，含水充沛，是本区主要的含水岩体，对于矿井充水和矿区供水皆有重要意义。

（1）太原组上段灰岩岩溶裂隙含水层

本段厚约22m，由灰岩、泥岩夹煤组成，含灰岩3～5层，以L₇和L₈灰岩最为稳定，有时合并为一层，称为L_7-8灰岩含水层。厚2.15～32.3m，一般8～10m，在本区自西向东有增厚的趋势，上距二₁煤12～16m。根据钻孔揭露，岩溶裂隙较为发育，尤其断层带附近漏水钻孔占全部揭露该层钻孔数的9.4%（米村）到29.6%（超化），钻孔曾遇到约1m高的溶洞，钻孔单位涌水量0.0067～2.95L/s·m，渗透系数21～28.83m/d，水质为HCO₃-Ca·Mg型，矿化度0.24～0.74g/L，该含水层属于中至强含水层，系承压含水层。

（2）太原组下段灰岩岩溶裂隙含水层

本段厚约33m，由灰岩、砂岩及煤层组成，其中L₃灰岩厚5m，上距二₁煤46m左右，该层灰岩富水中等偏弱。L_1-3灰岩厚16m左右，上距二₁煤66～68m，富水性强，根据钻探资料，该层灰岩岩溶裂隙发育，钻孔漏水现象普遍。新郑矿区有39%的钻孔遇溶洞，其中最大溶洞高2.4～3.5m，钻孔单位涌水量0.012～3.73L/s·m，渗透系数0.09～30.21m/d，水质为HCO₃-Ca·Mg型，矿化度0.24～0.37g/L，属于强含水层。

该含水层为一₁煤顶板直接充水岩层，其间除上段灰岩外还有稳定的泥质岩类，是二₁煤间接充水岩层，该层灰岩下距奥陶系顶面一般6～10m，局部发生水力联系。

（3）奥陶系中统马家沟组灰岩岩溶裂隙含水层

本组平均厚70米左右，是本区的主要含水层。钻孔单位涌水量0.00016～3.62L/s·m，渗透系数0.0014～10.73m/d，该区所出露的泉群，如超化泉群等，其流量最大达3720～7378m³/h，水质为HCO₃-Ca·Mg型，矿化度0.25～0.60g/L。该层属于强含水层。

本组灰岩顶面上距一₁煤底10m左右，为其直接充水岩层，限制了一₁煤的开采，上距二₁煤底90～94m，为其间接充水岩层，一般不直接危害矿井生产，但通过构造部位或其他导水通道，补给上部各灰岩含水层，成为矿井的间接水源，该含水层与下伏寒武系灰岩为连续沉积，其间有密切的水力联系，可视为同一个含水岩体，是本区矿井水害防治的主要研究对象，也是区内的主要供水水源。

（4）寒武系灰岩岩溶裂隙含水层

该含水层包括上统凤山组、长山组、崮山组及中统的张夏组，下统辛集组上部等。厚度达323～690m，系一套白云质灰岩，鉴于岩体规模巨大，出露广泛，在双洎河上游河谷有25×4×3.6m³的大型溶洞，一般的区有蜂窝状的溶孔及溶隙发育，根据勘探资料，曾遇到2.2m高的溶洞，其他地区常溶孔、溶隙发育，该含水层在空间上水力联系稍差，富水性极不均一，其富水部位多与构造破碎带有关，但是该含水层规模巨大，所储存的地下水仍十分可观，与上覆奥陶系灰岩连为一体。

4.古老岩系裂隙含水岩组

该岩体广泛出露于本区西北、西南部，包括古元古界变质岩和新元古界石英岩，其浅部节理、裂隙发育，发育深度为30～50m，其富水特征受降水因素的影响，在露头部位可见一些下降泉水出露，流量小于2L/s。