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两淮本科毕业论文
两淮矿区水文地质条件分析对比研究
LIANGHUAI MINE ANALYSIS AND COMPARISION
OF HYDROGEOLOGICAL CONDITIONS
学院（部）： 地球科学与工程学院
专业班级： 地 质 工 程
学生姓名： 陈 晨
指导教师： 刘 向 红 老师
2011年 1月 5日
两淮矿区水文地质条件分析对比研究
摘要
两淮矿区是我国13个大型煤炭基地之一，是我国重要的煤炭和精煤生产基地。矿区突水事故频繁发生，造成经济和人力资源损失，体现了研究矿区水文地质的重要性。本文通过对亳州和淮南潘谢矿的水文地质条件分析，总结对比两地矿区水文地质条件的异同之处。亳州地区浅层孔隙水组由第四系全新统大墩组（Q4d）及上更新统茆塘组（Q3m）组成，含水层岩性为粉土、粉砂、粉细砂。淮南潘谢矿浅层孔隙水组由第四系上更新统、全新统地层组成，岩性以粉细砂为主。两区浅层孔隙水补给来源主要都是降水入渗，排泄方式主要为蒸发、侧向径流、人工开采和向深层越流及向河流排泄。
关键词：两淮 矿区 水文地质 浅层孔隙水
LIANGHUAI MINE ANALYSIS AND COMPARISION
OFHYDROGEOLOGICAL CONDITIONS
ABSTRACT
Lianghuai mine is one of 13 large coal bases in China，and it’s an important production base of coal and clean coal. Mine water inrush occurred frequently, resulting in loss of economic and human resources, reflects the importance of mine hydrogeology. Based on analysis the hydrogeological conditions of Bozhou and the Panxie mining, comparison the hydrogeological conditions and found the similarities and differences between them. The shallow pore water of Bozhou group consists of Quaternary Holocene Dadun group (Q4d) and Upper Pleistocene Mao Tong Group (Q3m), and aquifer lithology is silt, silt, fine sand. The shallow pore water of panxie in Huannan is formed by Quaternary Upper Pleistocene, Holocene strata, and the lithology is mainly fine sand. Their shallow pore water supply sources are mainly rainfall infiltration. The main excretion methods is evaporation, lateral flow, human exploitation, leaky to deep and excretion to the river.
KEYWORDS：Lianghuai；mine；hydrogeology；shallow pore water
目录
1 绪论 - 1 -
1.1 研究意义 - 1 -
1.2 研究现状 - 1 -
1.3 研究内容 - 2 -
2 淮北矿区水文地质条件 - 3 -
2.1 地理位置 - 3 -
2.2 地质概况 - 3 -
2.3 水文概况 - 4 -
2.4 亳州水文地质条件 - 4 -
3 淮南矿区水文地质条件 - 7 -
3.2 地质概况 - 7 -
3.3 水文概况 - 8 -
3.4 潘谢矿水文地质条件 - 8 -
4 分析对比 - 11 -
结语 - 11 -
参考文献 - 12 -
谢辞 - 13 -
1 绪论
1.1 研究意义
两淮矿区是我国13个大型煤炭基地之一，涉及淮南、淮北、宿州、阜阳、亳州、蚌埠6市所辖的10区7县。其中淮北矿区煤炭保有储量85亿吨，有焦煤、1/3焦煤、气煤、肥煤、贫煤、瘦煤、无烟煤和天然焦等主要煤种，煤质优良，属低硫、低灰、特低磷、高发热量、粘结性强、结焦性好的“绿色环保型”煤炭。
淮北矿区储量丰富、煤种齐全、煤质优良、分布广泛、矿床规模较大、综合效益凸现，已成为我国重要的煤炭和精煤生产基地。淮南为全国亿吨煤基地、华东火电基地和煤化工基地的“三大基地”，华东地区的工业“心脏” 。
经济以重工业为主，煤工业为支柱产业，目前已探明的煤炭储量为444亿吨。到2010年煤炭产量将达到１亿吨左右。
是全国13个亿吨煤炭煤炭基地之一。
地下水一方面可作为矿山的生活和工业供水水源，在水力采煤的矿井中可以利用地下水进行水采、水运、水选；另一方面，地下水又是流入矿井的主要水源，增加了矿井的排水费用，有些矿井由于充水条件复杂，充水性很强，影响到已查明的矿产不能早日进行开采。
对于一些生产矿井，由于地下水的涌入，轻者影响采掘效率，重则造成淹采区、矿井，迫使生产停顿。
因此，研究矿区水文地质条件，分析造成矿坑水害的各种因素，对防治水害，保证矿井安全生产具有重大意义。
1.2 研究现状
矿坑涌水是矿产资源开发过程中的一种常见现象，轻则影响生产、增加采煤成本，重则淹没矿井并造成人身伤亡事故和重大财产损失。掌握煤矿水文地质规律，对矿区地下水进行综合调控是煤矿水文地质学的基本任务，近年来，围绕着这一任务，取得了如下主要研究进展。
（1）保水采煤技术：保水采煤是针对陕北侏罗纪煤田开发过程中第四系萨拉乌苏组地下水向矿井充水及生态环境不断恶化的问题提出来的。
（2）华北型煤田煤矿防治水技术体系：华北型煤田是我国主要的煤炭生产基地，石炭-二叠系含煤地层直接不整合于奥陶纪灰岩之上，属典型的岩溶充水煤矿床，水文地质条件十分复杂，解决好这一地区的煤矿水害问题对于我国煤炭工业的可持续发展具有重要意义。
（3）陷落柱发育规律及其治理技术：自从1984年6月2日开滦范各庄2171工作面发生岩溶陷落柱特大突水事故以来，陷落柱对煤矿安全生产的危害已经引起广泛关注。陷落柱成因、分布规律、导水性等问题的研究成为热点和难点问题。
近年来，针对华北型煤田特殊的水文地质环境，我国学者从围岩结构力学、岩体水力学条件等方面对陷落柱的导水、阻水机理进行了系统地研究。
1.3 研究内容
两淮矿区是我国13个大型煤炭基地之一，对我国工业生产和经济发展有推动作用。
本文作者依据现有的资料，简要的介绍淮南、淮北的地质情况，并分别对两地矿区的水文地质条件进行分析对比，总结其异同之处。
2 淮北矿区水文地质条件
2.1 地理位置
淮北矿区位于安徽省北部,东为宿东向斜，西至豫皖省界，南起板桥断裂，北至苏皖交界（图2-1-1），总面积9600平方公里，其中含煤面积6912平方公里，包括濉肖、宿县、临涣、涡阳四大矿区。全矿区煤炭保有储量85亿吨，有焦煤、1/3焦煤、气煤、肥煤、贫煤、瘦煤、无烟煤和天然焦等主要煤种，煤质优良，属低硫、低灰、特低磷、高发热量、粘结性强、结焦性好的“绿色环保型”煤炭。
图2-1-1 淮北地理位置图
2.2 地质概况
淮北地区位于华北板块东南缘，主体属于鲁西—徐淮隆起区中南部的徐宿凹陷，夹持于近东西向的丰沛隆起和蚌埠隆起之间，向西与河淮沉降区相接，东部以郯庐断裂带为界（图2-2-1）。
构造格架受南、东两侧板缘活动带控制，表现为受郯庐断裂控制的近SN 向（略偏NNE）的褶皱断裂，叠加并切割早期EW 向构造，形成菱形断块式的隆坳构造系统，并在此基础上发展形成了以线性紧闭褶皱和逆冲叠瓦断层为主要特征的徐—宿弧形双冲—叠瓦扇逆冲断层系统。
图2-2-1 安徽北部构造图
淮北地区地层自下而上包括太古界， 上元古界青白口系、震旦系，古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系，中生界三叠系、侏罗系和白垩系，新生界古近系、新近系和第四系。
2.3 水文概况
区内局部为构造剥蚀低山残丘，出露震旦、寒武、奥陶和石炭系地层，绝大部分被新生界松散层所覆盖，低山海拔180～408m，平原地面标高20～50m，地势西北高东南低。区内河流属淮河水系，主要有闸河、濉河、沱河、浍河及涡河等，属季节性河流，年平均流量3.52～2.10m3/s，年平均水位为14.73～26.5m。
2.4 亳州水文地质条件
按含水介质、空隙类型和地下水的赋存条件，区内地下水类型可划分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙溶洞水和基岩裂隙水三种类型。
1、松散岩类孔隙水
根据含水层的埋藏条件，从上至下可划分为浅层孔隙含水层组（50m以浅）、深层第一孔隙含水层组（50—165m）、深层第二孔隙含水层组（165—660m）、深层第三孔隙含水层组（660—900m）。
（1）浅层孔隙含水层组（50m以浅）
由第四系全新统大墩组（Q4d）及上更新统茆塘组（Q3m）组成，含水层岩性为粉土、粉砂、粉细砂。
一般具上细下粗的“二元结构”或粗细相间的“多元结构”。发育1—3层厚度较大、分选性较好的粉细砂层，累计厚度5.0—25.0m，砂层间无稳定的粘性土相隔，各含水层间水力联系密切，属潜水或半承压水。水位埋深一般1.0—2.5m，沿涡河两岸水位埋深达2.0－4.0m。
根据钻孔抽水试验结果，涡河以北单井涌水量＞1000m3/d；涡河以南单井涌水量500—1000m3/d。水质类型为HCO3—Ca或HCO3—Ca·Mg型，矿化度＜1.0g/l，PH值7.3。
该层为农村居民生活用水及农灌的主要水源。
浅层地下水埋藏浅，直接接受降水补给，雨后水位上升快，呈现降水入渗—蒸发型动态特征，其水位年际变化不大，年内水位高峰出现在7—9月汛期，1—4月水位较稳定，5—6月水位下降，10月份以后水位又开始回落。
水位年变幅2.0—4.0m。
浅层孔隙水补给来源：降水入渗、地表水补给和灌溉回渗，其中降水入渗是浅层孔隙水补给的主要来源。排泄方式主要为蒸发、侧向径流、人工开采和向深层越流及向河流排泄。。