彬长矿区高家堡井田白垩系下统富水性及水力连通试验分析
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新疆肖尔布拉克西井田水文地质特征及充水因素分析王帅;刘成【摘要】In this paper,through the the analysis of hydrogeological characteristics of Xiaoerbulakexi mine field , the mine strata was divided into six containing(septum)water layer. The hydraulic contact between the mine field groundwater and surface water and aquifers and groundwater recharge,runoff and excretion were analyzed. The prediction of water inflow about the mine field has been calculated with the“big-well”method. The mine field water-filled source were analyzed from the formation water content,surface water and quaternary pore water, atmospheric precipitation and temporary surface water three factors. The above research for prevention and control of water damage in the production process and mine design in the future is of great significance.%通过对肖尔布拉克西井田水文地质特征的分析,将矿区地层划分为六个含(隔)水层,分析了该井田地下水与地表水及各含水层间的水力联系和地下水补给、径流与排泄。
彬长矿区煤矿开采对白垩系地下水的影响研究摘要:随着矿区大范围的大釆高综采放顶煤开采,采煤形成的煤层顶板导水裂隙带在局部延伸至白垩系含水层,导致煤矿涌水量增大,同时也给白垩系含水层造成了破坏和影响。
本文从含水层结构、水位水量、水质方面研究了采煤对白垩系含水层的影响。
关键字:煤矿开采,含水层结构,水位水量,水质彬长矿区是全国矿产资源规划(2016-2020年)的十四个煤炭资源基地-黄陇基地的主要矿区之一,属国家规划矿区。
矿区位于陕西省黄陇侏罗纪煤田中部,地处陇东黄土高原东段,属西部干旱缺水地区。
白垩系砂岩孔隙裂隙含水层是矿区主要含水层,其分布范围广,厚度大,富水性中等-强,随着矿区大规模的开发,地下水开发利用从以第四系松散层地下水为主,局部地段白垩系洛河砂岩浅层地下水作为补充,转变为以白垩系洛河组砂岩地下水为主,局部第四系松散层地下水作为补充,白垩系地下水的作用越来越明显。
随着矿区大范围的大釆高综采放顶煤开采,采煤形成的煤层顶板导水裂隙带在局部延伸至白垩系含水层,导致煤矿涌水量增大,亭南煤矿涌水量由初期平均160m3/h增长到了近三年的1000m3/h以上,最大达到1700m3/h,同时也给白垩系含水层造成了破坏和影响。
1、采煤对白垩系含水层结构的影响随着煤炭开采,上覆围岩压力释放,形成了冒落带、导水裂隙带及弯曲变形带。
根据矿区开采资料发现,在局部地段,导水裂隙带已延伸进入白垩系含水层,导致白垩系含水层的隔水底板(安定组泥岩)遭到破坏,含水层与巷道采空区连通,形成新的含水层排泄通道,造成含水层水的下泄。
以大佛寺煤矿40108工作面为例,根据工作面两带探查资料显示:导水裂缝带均波及白垩系含水层,裂高采厚比平均16.02倍。
工作面距白垩系底界平均厚度为172.35m,工作面平均采厚12.5m,导水裂隙带发育高度约200m,已进入白垩系含水层。
安定组泥岩在煤矿开采前岩石结构比较完整,是良好的隔水底板,导水裂隙带发育至白垩系地层后,安定组泥岩完整性遭到破坏,白垩系含水层隔水底板出现垂向裂隙,成为导通白垩系地下水与采空区的导水通道,白垩系水通过导水裂隙带进入采空区。
重庆观音峡背斜新店子井田水文地质条件分析秦雷(四川省煤田地质局一三五队,四川泸州646000)摘要:通过访问生产煤矿,开展地面调查,采用15个施工钻孔数据资料对重庆观音峡背斜新店子井田水文地质条件进行了分析。
新店子井田面积27.64km2,以侵蚀、剥蚀、溶蚀低山丘陵岩溶地貌为主,区内溶蚀类型主要以溶蚀裂隙为主。
富水性中、强含水层,水文地质勘探类型划为三类二型,即岩溶裂隙充水矿床;水丈地质条件中等;矿井的充水因素主要有顶、底板,断层充水等,预测矿井一般涌水量22388n)7d,丰水期涌水量为67164m3/d o关键词:含水层;隔水层;涌水量中图分类号:P641.72文献标识码:A文章编号:1006-0995(2020)04-0632-06DOI:10.3969力.issn.1006—0995.2020.04.0221概况新店子井田位于重庆市沙坪坝区。
地理坐标:东经106。
23'38"~106°25'42",北纬29°37’04”-29°43,09"。
走向长11km,东西平均宽2.5km,TO27.64km2(见图1)。
本区属亚热带潮湿气候,夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥。
年平均气温16.5~18.7%:,最高气温42.30T:,最低气温-0.30口降雨量:年平均1140.80mm,最大1389.70mm,最小875.50mm;常集中于6~9月以暴雨居多;年水面蒸发量775.6~946.0mm;大气压986.8~ 987.8hpa;年平均相对湿度82%-87%;以北风为主,东风和西南风次之,年平均风速1.05皿。
2井田水文地质2.1井田地形地貌井田地处观音峡背斜褶皱山系。
轴部三叠系下统飞仙关组地层构成背斜山地,标高为503.4-643.6m,呈陡缓叠置的串珠状谷坡;两翼沿嘉陵江组灰岩走向露头呈狭长溶蚀槽,展布标高490~581.ini,槽谷一般宽400-500m,散布零星溶蚀残山,溶洞、溶斗等岩溶景观;三叠系上统须家河组砂岩呈陡悄的单斜山岭呈现于背斜两翼,标高307.4~702.0m,与背斜山脊遥遥/清,O兴吋/四川省比例尺0S101c相望平行分布,并构成“三山两槽”的地貌特征。
矿区地下水流场变化及水化学类型异常原因分析--以甘肃省宁县和盛-泾川县荔堡煤炭勘查区为例王玉合【摘要】The types of hydrogeological condition often determine mine inflow degree of water and water bursting hazard. During the general exploration design stage of the Hesheng, Ning County-Libu, Jingchuan County coal exploration area in Gansu Province used neighboring areas data for reference, has defined the hydrogeological condition in the area as simple type. But in practical hydrogeologi⁃cal exploration has found that the Cretaceous Luohe Formation groundwater flow field and hydrochemical type have been changed. We have carried out analysis for the causation, considered that may be caused by unknown water conducted faults and ill-sealed boreholes. Combined with practices, put forward measures including capital input increasing, performance of water prevention and drainage engi⁃neering facilities improving. Then have carried out careful analysis for security level and borehole sealing data, combined with winning technology to determine sealing quality. The study has provided guidance for future safety production management.%水文地质条件的类型,往往决定着矿井涌水量的大小以及有无突水危险。
苇子沟煤矿水文地质特征及充水因素分析摘要:苇子沟煤矿建井期间,矿井水对正常生产影响越来越大,在分析苇子沟煤矿地层及构造条件基础上,详细阐述了井田含水层水文地质特征,明确了含水层及老窑水为本井田的主要充水水源。
井巷工程在穿越含水层的过程时,多处涌水,最大涌水量达100m³/h,且多处涌水点带有一定的压力,对矿井建设、开采造成了一定的影响。
综合前期水文地质资料及矿井揭露水文地质特征,水害将成为制约矿井安全生产的重要因素。
本文从充水水源和充水通道两方面对矿井的充水条件进行了分析,对矿井的水害治理具有一定的实用意义。
关键词:西山窑组;水害威胁;含水层;突水;井巷工程1 矿区概况井田位于天山北麓的中低山区。
总体地势南高北低,南北向岭谷相间,山岭挺拔,坡陡路险,沟谷狭窄,地形切割强烈。
海拔在1200~2060m,相对高差350~450m,属侵蚀剥蚀中低山地貌。
矿区内地表水系只有一条苇子沟河,发源于中低山带,为季节性河流,仅在雨季及冰雪消融季节有水径流,雨季流量30~60m³/h,年径流量2×106~3×106m³。
2 井田地质、水文地质条件2.1井田地质井田位于准噶尔盆地南缘乌鲁木齐市山前坳陷带,地层区划属北疆-兴安岭地层大区,南准噶尔-北天山地层分区,玛纳斯地层小区。
区域出露地层总体上呈北西—南东向展布,为一向北倾的单斜。
以石炭纪地层为基底,中新生代地层发育较全,区域地层由老至新依次为石炭系中统前峡组(C2qx)、三叠系中—上统小泉沟群(T2-3xq)、侏罗系下统八道湾组(J1b)、三工河组(J1s)、侏罗系中统西山窑组(J2x)、头屯河组(J2t)、侏罗系上统齐古组(J3q)、喀拉扎组(J3k)、白垩系下统吐谷鲁组第一亚群(K1tga),第四系全新统冲洪积层(Q4 al+pl)。
侏罗系中统西山窑组(J2x)是区域上的主要含煤岩组。
2.2 地质构造2.2.1断层(1)石梯子—干沟断层(F1)该断层是区域上的大断层,西起石梯子乡经干沟、库尔萨依、铁热克铁,向东延至三屯河,长约24.5km,从西向东断层呈弧形展布,断层倾向北东,倾角35~53°,断距800~1000m。
彬长矿区煤层气井水力压裂效果影响因素分析吴信波;王谦;张俊【摘要】彬长矿区已经实施了30多口煤层气井的开发工作,大部分煤层气井采用水力压裂施工工艺进行增产改造。
为了研究煤层气井水力压裂效果的影响因素,依据彬长矿区3口煤层气井地质、压裂及试井资料,采用统计学方法,确定了影响水力压裂效果的各独立因素。
研究结果表明,煤储层厚度、渗透率以及压裂施工过程中的排量、砂比、加砂强度、前置液比等因素对煤层气井压裂效果产生影响。
然后采用灰色关联法进行分析,确定了压裂效果影响因素的优先顺序及影响程度大小。
研究结果表明,影响彬长矿区煤层气井压裂效果的各因素依次为排量、砂比、煤层厚度、加砂强度、前置液比、渗透率。
在其他条件相同的情况下,提高排量和砂比能够生成更多的有效改造体积、更好的改造储层。
【期刊名称】《非常规油气》【年(卷),期】2017(004)006【总页数】5页(P100-104)【关键词】彬长矿区;煤层气井;压裂效果;影响因素;灰色关联分析【作者】吴信波;王谦;张俊【作者单位】[1]中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710054;;[2]陕西新泰能源有限公司,陕西咸阳713500;;[3]中国石油天然气股份有限公司长治煤层气勘探开发分公司,山西长治046000【正文语种】中文【中图分类】TD713.37彬长矿区已经施工了30多口煤层气井,为实现煤层气的高产、稳产,大多数煤层气开发井都通过水力压裂的方式实现煤层气的增产,因此研究煤储层压裂效果影响因素具有重要意义。
但是通过对压裂效果影响因素的分析发现,影响煤层气井水力压裂效果的因素很多,既有地质因素又有工程因素[1],这些因素何为主要因素何为次要因素不得而知,这给分析煤层气井压后效果带来了极大的不便,因此需要一种方法来明确各个因素的主次地位,也就是对这些数据进行定量分析,探索各因素的显著性。
根据前人经验,在评价油气田压裂改造效果方面,大多数采用无阻流量或者产量作为评价指标[2-3],关于煤储层压裂改造效果一般采用单一的裂缝几何形态作为评价指标[4]。
0概述高家堡井田位于彬长矿区西北部,南与杨家坪、孟村井田相接,北至泾河,东与雅店勘查区毗邻,西至陕甘省界。
井田地表大面积为黄土层所覆盖,沟谷中出露的白垩系产状较为平缓。
据井田资料,白垩系走向NE ,倾向NW 。
井田构造总体形态为一走向北东-北东东,倾向北西的单斜,发育有次级波状起伏,倾角2°~7°。
井田内地层由老至新依次为:侏罗系中统延安组(J 2y )、直罗组(J 2z )、安定组(J 2a )和白垩系下统洛河组(K 1l )、华池组(K 1h )、新近系(N )和第四系(Q )。
侏罗系延安组为含煤地层,主要含4#煤层。
该井田主采煤层的直接充水含水层为侏罗系中统直罗组砂岩孔隙-裂隙含水层、延安组煤层及其顶板砂岩孔隙-裂隙含水层,充水方式为顶板进水;间接充水含水层为白垩系下统砂砾岩孔隙-裂隙含水层。
各直接充水含水层埋藏深、裂隙不甚发育、补给来源有限,具有承压水头高、导水性差、径流滞缓、富水性弱等特点,间接充水含水层具有厚度大、分布广、富水性中等-强的特点。
为评价井田含水层水文地质特征及洛河组中上段之间以及中上段与下段之间的连通性,本次施工T 1、T 2两个水文长观孔,抽水9层次,以查明对矿井开拓及煤层开采构成严重威胁的白垩系砂砾岩孔隙-裂隙含水层的富水性及其连通性,为矿井开采及矿井防治水提供详实的水文地质依据。
1井田水文地质特征根据钻孔揭露地层的岩性特征及含水层埋藏条彬长矿区高家堡井田白垩系下统富水性及水力连通试验分析杜文斌,郑杨帆,耿明奇(河南省煤田地质局一队,河南新郑451150)摘要:高家堡井田主要含水层为白垩系下统华池组和洛河组。
在分析矿井水文地质特征的基础上,通过抽水及水力连通试验,查明了矿井主要含水层的富水性及连通性。
结果表明:华池组(K 1h )与洛河组(K 1l )下段富水性弱,洛河组(K 1l )上段富水性中等,洛河组(K 1l )中段或中上段富水性强;华池组含水层富水性较洛河组含水层弱得多,两含水层不存在明显的水力联系;洛河组(K 1l )中上段之间的水力联系较为明显,洛河组(K 1l )中上段与下段之间的水力联系较弱;洛河组含水层渗透系数大,水头压力大,厚度大、分布广、富水性较强,为煤层顶板的间接充水含水层,是矿井防治水的主要对象。
关键词:洛河组;富水性;水力连通试验;彬长矿区中图分类号:P614.4+61文献标识码:AAnalysis of Lower Cretaceous Water Yield Property and Hydraulic Connectivity Test in GaojiabuMinefield,Binchang Mining AreaDu Wenbin,Zheng Yangfan and Geng Mingqi(The First Exploration Team,Henan Bureau of Coal Geological Exploration,Xinzheng,Henan 451150)Abstract:The main aquifers in Gaojiabu minefield have lower Cretaceous Huachi and Luohe formations.On the basis of hydrogeologi⁃cal features analysis,through pumping test and hydraulic connectivity test have identified water yield property and connectivity of main aquifers in the coalmine.The result has shown that the water yield property of Huachi Formation (K1h)and lower member of Luohe For⁃mation (K1l)is weak,upper member medium,middle member or middle upper member strong.Water yield property of Huachi Forma⁃tion aquifer is much weaker than Luohe Formation aquifer,no obvious hydraulic connection between them.Hydraulic connection be⁃tween Luohe Formation middle and upper member is obvious,middle upper member and lower member is weaker.Luohe Formation aquifer has large permeability coefficient and head pressure,thick and widely distributed with rather strong water yield property,thus the coal roof indirect water filling aquifer and main object in coalmine water controlling.Keywords:Luohe Formation;water yield property;hydraulic connectivity test;Binchang mining area作者简介:杜文斌(1969—),男,河南荥阳人,高级工程师,研究方向为水文地质与工程地质。
收稿日期:2015-01-14责任编辑:樊小舟中国煤炭地质COAL GEOLOGY OF CHINAVol.27No.05May.2015第27卷5期2015年5月文章编号:1674-1803(2015)05-0038-04doi:10.3969/j.issn.1674-1803.2015.05.105期件、含水性、水力性质等水文地质特征,井田内含水层自上而下可划分为:新近系、第四系(Q+N)松散层孔隙潜水含水层、白垩系下统华池组(K1h)碎屑岩裂隙承压含水层、洛河组(K1l)砂岩孔隙-裂隙承压含水层、侏罗系中统直罗组(J2z)、延安组(J2y)砂岩孔隙-裂隙承压水含水层等4个主要含水层组。
本次重点对白垩系下统含水层进行研究。
1.1华池组(K1h)碎屑岩裂隙承压含水层该含水层岩性为砂质泥岩、粉砂岩不等厚互层为主,岩性变化不大,上部局部裂隙较发育,沿裂隙面充填石膏,局部石膏溶解后形成溶孔及溶缝,有利于地下水的运移。
下部裂隙不甚发育,不利于地下水的运移。
本次施工的T1、T2孔均对该含水层进行了抽水试验(表1)。
T2孔流量测井时有4个明显的出水层段,分别为265~270m、385~390m、440~445 m和485~490m,出水层段的出水量为0.73~2.10 m3/h。
从表1可以看出该含水层富水性弱—中等,具孔号T1 T2水位埋深/m水位标高/m190.41+932.69198.31+926.83含水层厚度/m65.8494.62降深/m19.5613.156.7914.309.794.18单位涌水量/L·(s·m)-10.05350.05740.06290.0830.1020.138渗透系数/m·d-10.074690.075330.073460.075680.088270.10375影响半径/m53.45636.09218.40339.33929.08613.464表1华池组(K1h)含水层抽水成果表Table1Pumping test results of Huachi Formation(K1h)aquifer有富水性不均的特点。
1.2洛河组(K1l)砂岩孔隙-裂隙承压含水层该含水层岩性主要为紫红、棕红色中、粗粒砂岩,局部夹薄层泥岩、粉砂质泥岩,局部裂隙发育,中部夹中厚层状中、粗砾岩层,较疏松,孔隙发育。
该含水层巨厚,T1孔洛河组埋藏深度为505.91~900.10m,厚度为394.19m;T2孔洛河组埋藏深度为508.98~938.09m,厚度为429.11m。
上下岩性不一,实为非均质复合含水层组。
本次探查的重点为白垩系洛河组含水层的富水性及连通性。
因此,将洛河组分为上、中、下三段做精细探查工作。
⑴洛河组上段。
岩性主要以紫红、棕红色粉砂岩、细粒砂岩和中粒砂岩为主,夹少量粉砂质泥岩,整体富水性中等。
该含水层单位涌水量0.516L/(s·m),渗透系数1.08265m/d。
流量测井时有2个明显的出水层段,分别为575~585m和585~620m,出水量为4.13~24.27m3/h。
⑵洛河组中段。
岩性主要以紫红色、棕红色细、中、粗粒砂岩以及含砾粗砂岩为主,夹少量粉砂岩及粉砂质泥岩,整体富水性强。
⑶洛河组下段。
岩性主要以紫红色、棕红色粉砂岩,中、粗粒砂岩以及含砾粗砂岩为主,夹少量粉砂岩及粉砂质泥岩。
该含水层单位涌水量0.0107L/(s·m),渗透系数0.02716m/d,整体富水性弱。
流量测井时由于含水层出水量偏小原因,未分辨出明显的出水层。
洛河组中上段是全段主要的含水层。
本次洛河组内共进行抽水试验7次,试验成果见表2。
1.3含水层的补给径流和排泄条件矿区白垩系砂砾岩地下水,赋存于走向NE,倾向NW的平缓单斜之中,系区域性白垩系承压水盆地东南翼边部,呈现为一开启型含水构造。
地下水补给来源以区域侧向径流为主,大气降水次之。
矿区北部为地下水径流区,中南部地段因泾河、黑河切割含水层而为排泄区,泾河河谷地带排泄标高821.10~855.17m,黑河河谷地带排泄标高为845.66~851.94m。
地下水由分水岭向泾河、黑河集中排泄。
2水力连通试验为详细了解白垩系洛河组内的水文地质特征及其连通性,洛河组内除进行单孔抽水试验之外,还进行了T1、T2孔洛河组中上段同层之间以及下段与中上段之间的水力连通试验。
2.1T1、T2孔洛河组中上段同层之间的水力连通试验(1)T1孔抽水,T2孔观测的连通试验。
T1孔洛河组(K1l)中上段抽水试验从2014年7月30日20时0分至2014年8月2日9时0分。
整个过程中T2孔进行洛河组中上段进行水位观测,二者水位变化趋势见图1。
从图1可以看出:当T1孔进行洛河组中上段抽水试验时,T2孔最初观测的洛河组中上段静止水位为198.88m,观测水位最低时为202.70m,下降的最杜文斌,等:彬长矿区高家堡井田白垩系下统富水性及水力连通试验分析39第27卷中国煤炭地质大幅度为3.82m,T1孔3个降深稳定时间段内,T2孔水位观测平均值为202.67m、202.31m和201.73m,降深分别为3.79m、3.43m和2.85m,停止抽水后恢复至198.86m。