采矿与安全工程学报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (3): 546-556.doi: 10.13545 /j.cnki.jmse.2021.0034
冯洁,侯恩科,王苏健,丁湘,段会军
1.中煤能源研究院有限责任公司,陕西西安 710054;2. 西安科技大学地质与环境学院,陕西西安 710054;3. 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司,陕西西安 710065;4. 中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安 710077;5.三秦学者“矿山地质学”创新团队,陕西西安 710065
摘要:
陕北侏罗系砂岩含水层富水性不均一,富水规律难掌握,为了科学高效地指导矿井防治水工作,保障煤炭资源安全开采,分别采用地学信息统计联合灰色关联理论、微观孔隙结构测试、沉积微相划分等手段从砂岩岩性及其组合、微观孔隙结构、沉积相三个方面研究了榆神府矿区中部侏罗系直罗组、延安组、风化基岩含水层的沉积控水规律。侏罗系砂岩含水层中粗砂岩、中砂岩等粗碎屑岩厚度越大,富水性越强,泥岩与砂质泥岩等细碎屑岩厚度越大,富水性越弱。依据含水层岩性、孔隙大小、分布、连通性等将侏罗系砂岩微观孔隙结构划分为大孔粗喉型(Ⅰ类)、中孔-中-细喉型(Ⅱ类)、小孔细喉型(Ⅲ类)、小-微孔-微细喉型(Ⅳ类)等四种类型,认为风化程度相同时,砂岩微观孔隙结构分类级别越低,粒度越粗,含水层富水性越强,风化程度不同时,同时代地层风化程度越强,砂岩微观孔隙结构分类级别越低,粒度越粗,含水层富水性越强。侏罗系直罗组含水层主要为河流沉积体系,曲流河、辫状河沉积相,河道、河漫滩沉积微相,相同沉积相条件下河道较河漫滩沉积微相富水性强,河道岩性以砾岩、粗砂岩、中砂岩为主;延安组上部地层以三角洲沉积体系为主,三角洲平原沉积相,分流河道与分流间湾沉积微相,分流河道较分流间湾沉积微相富水性强,分流河道岩性以中砂岩为主,偶见粉砂岩。研究成果可为含水层富水性预测与矿井水害防治提供科学依据。
中图分类号: