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题目：水文地质勘察设计院系：地球与环境学院专业班级：水文 11- 1 班学号： 2011300307 学生姓名：项其远指导教师：刘启蒙李小龙2014年7月11日目录一、概述 (3)二、新集二矿F10断层水文地质勘探调查 (4)2.1、矿井概述 (4)2.1.1、自然地理 (4)2.1.2、水文地质 (4)2.1.3、地层 (5)2.1.4、构造 (7)2.1.5、F10断层 (8)2.2、水文地质钻探 (9)2.2.1、设计依据 (9)2.2.2、工程概述 (9)2.2.3、钻孔施工工艺 (10)2.2.4、成孔工艺 (14)2.2.5、成果资料 (16)三、潘北煤矿-490m水平水文地质参数及富水性分区研究 (17)3.1、潘北煤矿水文地质条件分析 (17)3.1.1、自然地理状况 (17)3.1.2、潘北煤矿水文地质资料 (17)3.2、放水试验 (23)3.2.1、试验背景 (23)3.2.2、不同阶段流场变化 (25)3.3、采用aquifertest计算水文地质参数（东翼） (29)3.3.1、背景介绍 (29)3.3.2、计算思路 (29)3.3.3、计算方法 (30)3.3.4、东翼参数计算过程 (32)3.3.5、东翼部分区块水文地质参数计算结果 (33)四、总结 (34)五、主要参考资料 (34)附录 (36)附录1：E1水量 (36)附录2：ES2水量 (38)附录3： (40)附录4： (42)一、概述大三下学期我们开设了《水文地质勘查这门课程》，作为我们水文与水资源专业的核心课程，需要进行课程设计来检验我们的学习成果和未来走向工作岗位的工作进行一次模拟。
水文地质勘查谁研究水文地质的主要手段，需要我们运用各种不同的勘查手段（测绘、勘探、试验、观测等），经过一定的勘查程序去查明研究区基本的水文地质条件，解决专门的水文地质问题。
这次我们课程设计的任务主要有两个，一个是对新集二矿的水文地质条件进行勘察，主要是对其中的贯穿矿区的F10断层进行调查，通过我们实地的观察和听讲，结合所给的资料对进行水文地质勘探调查；二是对潘北煤矿-490m水平水文地质参数进行计算，通过运用aquifertest进行水文地质参数计算和对水文地质情况进行评估。
沁水盆地南部地区石炭-二叠系古构造恢复及对煤层气的控制作用张敏;丁文龙;尹帅【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(016)021【摘要】根据沁水盆地南部地区的127口煤层气井的测井、录井及产能数据资料,完成了对沁水盆地南部地区石炭系-二叠系古构造的恢复及控气作用的研究.研究选取了声波时差法和镜质体反射率法恢复了沁南研究区二叠系顶面剥蚀量,其结果表明燕山早期、燕山晚期及喜山中期地层剥蚀量整体北部大,南部小;且剥蚀量具有逐渐向四周扩散的趋势.恢复了太原组及山西组顶面在燕山早期、燕山晚期及喜山中期的古构造,三个时期的太原组及山西组顶面古构造特征较为类似,整体呈现南低北高特征.在此基础上,将研究区划分为坳陷区、斜坡区和隆起区.从古构造角度来看,研究区相对隆起区和斜坡区是天然气聚集成藏的有利区,而深坳区则不利于煤层气的聚集.【总页数】7页(P34-40)【作者】张敏;丁文龙;尹帅【作者单位】中国地质大学能源学院,海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,非常规天然气地质评价与开发工程北京市重点实验室,北京100083;中国地质大学能源学院,海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,非常规天然气地质评价与开发工程北京市重点实验室,北京100083;中国地质大学能源学院,海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,非常规天然气地质评价与开发工程北京市重点实验室,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TE122.112【相关文献】1.沁水盆地南部石炭-二叠系层序地层划分与聚煤作用 [J], 黄晶晶;孙粉锦;王勃;赵洋2.苏里格东区南部中石炭世古构造-古地貌恢复及对马五1-4储层的控制作用 [J], 张询;雷卞军;张喜;朱亚军;罗川又3.沁水盆地南部地区古构造恢复及其油气意义 [J], 尹帅;赵威;范子宜4.沁水盆地石炭-二叠系煤层气成藏期研究 [J], 肖晖;任战利;崔军平5.冰川型海平面变化控制下的台地碳酸盐岩成岩作用:以陕西镇安西口石炭-二叠系界线剖面为例 [J], 张海军;王训练;丁林;夏国英;王雷;王清山因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
1 矿井概况及井田地质特征1.1 矿区概况1.1. 1矿区交通、地理位置寺家庄矿井隶属阳泉煤业（集团）有限责任公司，位于昔阳县境内，矿井工业场地在县城西南约7km处，昔阳县城距阳泉市约30km。
本区铁路交通条件优越，石太铁路沿桃河经过阳泉矿区，石太线为阳泉矿区煤炭外运的主要干线，经电气化改造和完善自动闭塞后，年运输能力可达70Mt。
石太线上白羊墅站为机械化驼峰编组站，最大日解体能力3000车。
另外，阳涉铁路通过本区，该线已全部建成通车，采用内燃机车牵引，并预留电力牵引条件，该线最大年输送能力为17Mt，为阳煤集团部分煤炭分流创造了有利条件，可直接为该矿的建设和煤炭的外运服务，本矿井铁路专用线在阳涉铁路昔阳站接轨，目前就接轨事宜已达成初步协议。
本区公路交通便利，阳泉至黎城的二级公路通过本区，公路以昔阳县城区为枢纽，呈放射状伸向四方，除阳泉至黎城公路外，昔阳至左权、赞皇、寿阳、邢台、长治等均有公路相通，区内公路遍布，97%以上的村庄可通汽车。
附矿井交通位置图1.1。
图1.1 矿井交通位置1.1.2矿区地形特点本井田位于太行山北段西侧，从外围地形来看，西部石千峰地层的地形较高，组成太岳山，东部则为奥陶、寒武系地层组成的太行山脉，昔阳县境内的白羊山、沾岭山、菜岭山均系太行山支脉。
沾岭山东部为松溪河流域，一般河窄谷深，沟谷纵横发育，切割甚深。
井田内地形为西高东低，最高处为龙王庙山，海拔+1613.3m，最低点在巴洲乡附近，标高+863m，高低相差750m左右，一般相对高差100～200m，属构造剥蚀成因，河谷、高山相间的低中心地形。
1.1.3河流及水库本区属海河流域子牙河水系，松溪河及其流经本井田的支流安坪河、巴洲河、洪水河均为该水系。
现分述如下：松溪河：发源于和顺县窑上村附近，经昔阳县的杨家坡村南入境，向北经县城东侧，东流至水磨头村，再经井陉、平山县汇入滹沱河，干流在昔阳县境内长73.25km，流域面积1473.2km2，该河受水面积大，河床宽，杜庄至县城一带宽达500～800m。
⼭西省晋城煤业集团成庄矿90万吨矿井初步设计⼭西省晋城煤业集团成庄矿90万吨矿井初步设计1 矿区概况及井⽥地质特征1.1矿区概况1.1.1地理位置及交通成庄煤矿（以下简称井⽥），位于沁⽔煤⽥南翼，晋城市西北20km处，跨泽州和沁⽔两县。
⼯业⼴场位于泽州县下村镇史村,地理坐标为北纬35°34′11″—35°39′50″,东经112°36′06″—112°43′49″。
成庄井⽥北⾄⼤阳井⽥南界，南⾄寺河井⽥北界，东以煤层露头及⼩窑为界，西与潘庄井⽥为邻，东西长约10.0km，南北宽约9.7km，⾯积74.3338km2。
太（原）—焦（作）铁路由井⽥东10余km处通过，侯（马）—⽉（⼭）铁路从西南约7km处通过。
矿井有铁路专⽤线经古书院矿与太焦铁路接轨，距古书院矿18km。
207国道（太原—洛阳）在成庄矿东侧约20多km 处通过，晋（城）—长（治）、晋（城）—阳（城）、晋（城）—焦（作）、长（治）—邯（郸）、太（原）—长（治）⾼速公路已建成通车。
交通极为便利（图1-1-1）。
1.1.2地形、地势及河流本井⽥地形为低⼭—丘陵区，沟⾕发育。
中部⾼，东、西部低，最⾼点标⾼为1146.5m，最低标⾼为691.3m，相对⾼差为455.2m。
东部长河西岸有黄⼟覆盖、西部沁河东岸也有黄⼟覆盖，中部⼭区森林发育。
井⽥内村庄位于黄⼟冲沟两侧或⼭顶低洼处有黄⼟覆盖的地⽅。
河⾕两侧为侵蚀堆积地形，形成河漫滩及以上的三级阶地。
1.1.3⽔⽂⽔系属黄河流域沁河⽔系。
井⽥内主要河流为长河，为沁河⽀流，由东北向西南从井⽥东缘流过。
史村河、河底河等为长河⽀流，由西北向东南注⼊长河，为季节性⽔流。
图1－1－1 交通位置图1.1.4⽓象及地震晋城市属暖温带⼤陆性⽓候。
四季分明，温暖宜⼈，⽇照充⾜,⽆霜期长。
据晋城市⽓象站资料,年平均⽓温11℃,极端最低⽓温-22.8℃（1956年1⽉21⽇），极端最⾼⽓温38.6℃（1967年6⽉4⽇）。
采煤井田毕业设计说明书第一章井田概况及资源特征第一节井田概况一、交通位置**煤矿隶属于川底乡管辖，井田位于泽州县川底乡原庄村北侧，其地理坐标为北纬35°33′41″~35°34′54″，东经112°38′05″~112°39′29″。
井田位于晋城市区西北约26km处，东南距川底乡约5km，距晋煤集团成庄煤矿铁路专用线约12km。
晋韩公路从井田东南侧约4km处通过，南距晋阳高速公路约8km，距阳城发电厂约25km，侯月铁路阳城站（位于八甲口）距井田约28km，各乡村均有公路相连，向西可达侯马等地，向东可达晋城，交通运输条件方便（见交通位置图）。
二、地形地貌井田地处太行山脉南端西侧、沁水盆地的东南缘，地貌类型属低山丘陵区,区内沟谷发育中等，沟谷多成“V”字形展布，总的地势为西高东低，最高点位于井田西南部山梁上，海拔为1078.00m，最低点位于井田东南部，海拔为806.00m，相对高差272.00m。
三、地表水系井田地处太行山脉南端西翼、沁水盆地的东南缘，地貌类型属侵蚀低山丘陵区。
井田内地形大致西高东低，地表水排泄条件较好，地下水主要靠大气降水补给。
地表水系属黄河流域沁河水系长河支流，长河位于井田外东部约4km 处，其上游修建了不少水库，控制了地面迳流。
本井田东部边界处有一沙沟水库，面积约0.09km2，库容量约为200000m3，在干旱季节容量大幅下降，地表水大部分沿地势流入此水库中。
四、气象及地震情况矿区属东亚暖温带大陆性气候，一年内四季分明。
据泽州县气象部门最近40年的统计资料：无霜期202天左右，气候干燥，多年平均降水量573.8mm，最大年降水量为884.4mm(2003年)，最小年降水量为265.7mm(1997年)，最大日降水量为121mm(1992年5月05日)，最大时降雨量为71.4mm。
雨季多集中于七、八月，多年平均蒸发量1827.8mm，超过降水量的三倍；旱季为12月到翌年2月，多年平均气温11.5℃，6~8月气温最高，极端最高温度可达38.6℃(1967年6月4日)，12月至翌年2月气温最低，极端最低温度为-22.8℃(1956年1月21日)；每年11月至次年3月为冰冻期，最大冻土深度为41cm，结冻期与降雪从11月至翌年3月；冬季多为西北风，夏季多为东南风，最大风力为7~9级，一般为3~4级。
第一章井田概况及矿井建设条件1.1 井田概况1.1.1 交通位置长平矿井位于沁水煤田高平勘探区赵庄详查区南部，隶属高平市寺庄镇管辖，在山西省高平市寺庄镇境内，东南距高平市17km，北距长治市45km，南距王台铺矿53km。
太（原）～焦（作）铁路和太（原）～洛（阳）公路（207国道）由井田东侧南北穿过，公路和铁路基本平行，间距约400m。
现有矿井工业场地位于太洛公路西侧约500m，北距太焦线赵庄车站3.3km，南距西阳村车站4.7km。
井田内各乡镇公路四通八达，均可与干线公路相连，交通极为方便。
交通位置见图1.1-1。
图1.1-1交通位置图1.1.2 地形地貌本井田位于太行山西缘南段，沁水煤田盆地之东缘，地貌属丹河流域侵蚀低山—丘陵区，井田东部为开阔的丹河河床，中西部为低山和黄土梁峁，总的地势为西高东低，地形最高点位于西南部山顶，标高+1310.66m，最低点为东部丹河河床，标高+878.0m，最大相对高差432.66m。
1.1.3 河流井田附近河流主要为丹河，在井田东部边界处由北向南流过，属沁河支流，黄河水系。
该河水量受季节性影响，旱季水量较小，雨季水量增大。
据观测资料，其流量为0.00415～1.4088m3/s，历史最高洪水位标高为+890.3m。
另外，井田内还发育有三条较大沟谷，由东向西依次为冯家村沟，釜山村沟和海则沟。
其中，东部冯家沟村由西北向东南穿越井田东部，平时干涸无水，仅雨季有短暂洪水排泄，向东排入丹河。
中部釜山村沟由西北向东南穿越井田中部，属季节性河流，平时有微小流水，雨季汇集洪水后水量猛增，向东南流出井田汇入丹河。
东河道中段釜山村西建有一处水库—釜山水库，水库常年储水，为井田最大地表水体。
井田西部海则沟由东北向西南穿越井田西北部，向西南汇入沁河，属季节性河流，平时有细小流水，雨季汇集洪水后水量增大。
1.1.4 气象特征本区属大陆性气候。
据晋城市气象站观测资料：年平均气温为10.88℃，最高气温为38.6℃，最低气温为-22.8℃；年降水量为292.0～1008.8mm，6～9月份降水量占全年的70%；年平均蒸发量为1009.6mm，干旱指数为1.58,属半湿润区；该区夏季多东南风，冬季多西北风，最大风速十级。
1 区域地质背景
沁水盆地位于山西省东南部，北纬35°-38°，东经111°00＇-113°50＇，总体呈北北东向延伸，中间窄，呈哑铃状。
盆地东西宽约120km，南北长约330km，总面积逾423×10km 。
古构造带上属于华北地台中带，是在燕山期剪切挤压不断增强、隆升不断扩大的背景下形成的残余构造盆地。
燕山期，华北地区剪切挤压应力作用不断增强，早-中侏罗世的大华北盆地逐渐向鄂尔多斯地区退缩，至晚侏罗-早白垩世的燕山运动中期山西地区已成为隆升区，位于其上规模最大的复式向斜型沁水盆地最终成型（陈刚等，1998）。
沁水盆地石炭-二叠系的地层平行不整合于奥陶系之上，自下而上包括湖田段、太原组、山西组、下石盒子组、上石盒子组、孙家沟组。
湖田段为奥陶系灰岩侵蚀面之上一套铁铝岩层的组合。
太原组和山西组为主要含煤岩系，太原组主要以石灰岩、铝土质泥岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及砂岩为主，厚44.9-193.48m，含多层可采煤层，煤层总厚0-16.89m，平均7.19m。
山西组以砂岩、粉砂岩和泥岩为主，厚18.6-213.25m，含可采煤层1-2层，总厚0-10m，平均4.2m。
太原组的15号煤层和山西组的3号煤层在全区广泛分布，横向分布稳定，厚度较大，是该区的主采煤层和煤层气储层。
石盒子组以砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩为主，全组厚度400-600m，分为5个岩性段，即骆驼脖子段，化客头段，天龙寺段，神岩段、平顶山段，纵向上底部夹有煤线和薄煤层，下部主要为黄、绿色砂岩夹泥、页岩，中部以杏黄
色夹紫红色泥页岩为主，上部杏黄色与紫色、巧克力色泥岩互层或以后者为主，顶部为黄绿色、灰黄色、灰白色砂岩为主夹杂色泥岩。
孙家沟组为石千峰群下部地层，主要由红色、砖红色泥岩，粉砂质泥岩夹长石砂岩组成。
孙 杰
沁水盆地东南缘二叠系上石盒子组地层特征研究
（山西省地质调查院，山西 太原 030006）
图1 沁水盆地位置示意图（图中实线为剖面位置）
(下转第31页)
华北地台作为华北盆地的一部分，在晚古生带主要是海陆交互的古地理背景（彭格林等，1999），在湖田段—太原组沉积期主要为障壁-泻湖及滨外碳酸盐陆棚沉积体系，在山西组和下石盒子组沉积期为三角洲沉积体系，在上石盒子组沉积期主要为冲积平原沉积体系，在孙家沟组沉积期以湖泊沉积体系为主。
本次工作主要针对沁水盆地东南缘上石盒子组的地层特征进行研究。
2 地层基本特征
从地层分区上来看，沁水盆地隶属于山西地层分区，沁水盆地北部属太行山中段地层小区，沁水盆地南部属太行山南段地层小区。
两个小区在划分下石盒子和上石盒子组地层时采用的方案一样，以岩石地层划分标准为依据，以下石盒子组顶部出现“桃花泥岩”为特征来划分上下石盒子组。
本次在沁水盆地上共选取了5个地层剖面，来对比上石盒子组地层特征。
太行山中段地层小区选取了平定县索簧剖面，和顺县狐凹村剖面，武乡县墨镫剖面3个剖面，太行山南段地层小区选取了高平市野川剖面，沁水杏峪剖面2个剖面。
1）厚度变化
5个剖面上石盒子组的厚度从北东向南西一线依次为：索簧496.56m，狐凹村326.95m，墨镫517.57m，野川523.4m，杏峪525.30m。
其中，和顺县狐凹村最薄，向两侧依次增厚，向南西到杏峪逐渐增厚到525.30m。
3上石盒子组分三个岩性段：石盒子组三段（P sh ），
345石盒子组四段（P sh ），石盒子组五段（P sh ）。
其中，33狐凹村三段最薄仅为276.90m，向北东到平定索簧厚度变为407.83m ，向南西墨镫厚度为363.19m ，野川厚度为392.50m，杏峪厚度为397.00m。
三段厚度从狐凹村到杏峪有逐渐增厚的趋势。
其中四段以狐凹村最薄，仅为38.80m，向南西到武乡墨镫厚度变为136.54m ，为剖面中厚度最大的，野川为91.30m，杏峪为78.3m，向北东到索簧厚度为54.34m。
四段厚度从墨镫到杏峪有逐渐减薄的趋势。
从墨镫—野川—杏峪，石盒子组三、四段厚度出现此消彼长的特点，三段逐渐增厚，四段逐渐减薄。
五段以狐凹村最薄，厚度为11.25m，向南西到墨镫为17.84m，野川为39.60m，杏峪为50.00m，有逐渐增厚的趋势，向北东到索簧为34.39m。
2）标志层对比
上下石盒子组划分，以出现“桃花页岩”来划分。
“桃花页岩”名称是原山西煤田地区勘探局一一四队霍东普查区在沁源以西之柏子镇至王和镇一带工作中获得的认识，总体的特征为“含有鲕状结构的铝土页岩，有时变为铝土矿（薄层）”，其颜色有时为桃花红色，故名桃花页岩。
所谓“桃花页岩”是1-3层紫红色、杂色、褐黄色、桃红色或少量黄绿色的含锰铁质鲕粒的铝土页岩。
有时鲕粒被风化脱落留下小圆孔洞，锰铁质亦可沿裂隙或节理淋滤构成褐红、紫褐色的网脉状构造，也可使岩石具铁锰质皮壳。
局部地区出现的含锰铁矿层或透镜体往往与鲕状锰铁
图2
山西省地层分区图
图3 剖面横向对比图
40°至40°以及70°至80°的25-40m的范围内，推断为低阻充水区。
图5看出由近到远均匀变化，分层良好，推断煤层底板向下无异常反应。
4 结论
从本次探测现场采集的数据并结合地质资料综合分析：在探测位置顶板出现的低电阻异常（高电压异常）区推测为煤岩层富水所致；顺层出现的低电阻异常（高电压异常）推测为采空区积水或煤岩层富水所致；底板未出现低电阻异常推测为煤岩层未富水。
后期矿方本着有疑必探的原则，在掘进之前对划定的异常区进行钻探验证，放出3
5m水，充分说明矿井瞬变电磁法应用PROTEM47CM仪器探测井下掘进头能取得很好的效果。
图5 俯角45°探测拟视电阻率断面图
参考文献：
[1]李云波,李好.矿井瞬变电磁法富水体超前探测原理及
应用研究[J].矿业安全与环保,2013,40(2)： 69-72.
[2]刘树才,岳建华,刘志新.煤矿水文物探技术与应用[M].
徐州:中国矿业大学出版社,2006.
质岩石共生或呈上下层位关系。
（肖素珍等，1982，山西的二叠系）。
从剖面标志层对比来看，“桃花页岩”标志层并不是各地一样的，也存在着差别，索簧和杏峪剖面为含锰铁质粘土层，鲕粒少或不发育，狐凹村剖面为杂色的粘土岩，含铝土质，鲕粒少或不发育，墨镫和野川剖面为典型的桃花页岩。
沁水盆地“桃花页岩”最发育的地区在阳城县町店公社义城—银匠山一带，厚约5米，鲕粒粗大，直径为3-
3.5mm，并有锰铁质结核层（近2米）。
本次工作未收集到相应资料，仅在文字中予以说明。
3）岩层色调及其变化
沉积岩的颜色主要决定于岩石的成分，即决定于岩石中所含的染色物质-色素，含量仅百分之几，或小于1%，但决定了整个岩石的主体颜色。
暗色（灰色、灰黑、黑色）：有机质（炭质、沥青质）或分散状硫化铁（黄铁矿、白铁矿）。
形成于还原-强还原环境。
红色（红、紫、紫红色）：铁的氧化物或氢氧化物（赤铁矿、褐铁矿）、氧化锰等，红色常见于炎热潮湿气候条件下的陆相或海陆过渡相沉积物中，也可见于海相沉积物中。
形成于强氧化环境。
过渡色（绿、黄绿、黄色）：绿色：多数是由于含低铁的矿物，如海绿石，鲕绿泥石等。
少数是由于含铜的化合物，如孔雀石。
有时是由于含有绿色的碎屑矿物，如角闪石、阳起石等。
其中黄色常见于炎热干燥气候条件下的陆相沉积物中。
形成于弱氧化-弱还原的过渡环境。
还需要注意一点的是，颜色的不同与含铁总量无关，而3+2+
与Fe与Fe比值有关。
左权和和顺一线以北的广大地区，上石盒子组总体以紫色为主，其次为黄绿色。
其中，阳泉、盂县一带含有一定数量的杏黄色岩层。
从颜色反映出，左权和和顺一线以北地区在晚二叠世气候环境以氧化环境为主，并且潮湿气候居多。
和顺—左权—襄垣往南至长治—晋城—阳城—沁水，在这一带岩层以醒目的杏黄色为主，黄绿色次之，紫色较少。
说明晚二叠世这一带气候环境多变，主要介于弱氧化—弱还原过渡环境，并且气候相对干旱。
参考文献：
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序地层及聚煤模式[J].地质科学，2008（10）.
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[4]姜在兴.沉积学（第二版）[M].石油工业出版社，2010.
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[6]山西省1:5万昔阳测区区域地质报告[R].2015.
[7]山西省1:25万长治市测区区域地质报告[
R].2008.
(上接第28页)。
