杭來(lái)灣井田水文地質(zhì)分析研究

1、杭來(lái)灣井田水文地質(zhì)分析研究 【摘要】水文地質(zhì)條件對(duì)煤層氣賦存、運(yùn)移影響很大，對(duì)煤層氣的開(kāi)采至關(guān)重要1。本文通過(guò)抽水試驗(yàn)，對(duì)井田區(qū)域內(nèi)的水質(zhì)、水量、水位及各含水層之間的聯(lián)系進(jìn)行分析，從而獲取井田區(qū)域內(nèi)的水文地質(zhì)參數(shù)。 【關(guān)鍵詞】水文地質(zhì)；抽水試驗(yàn)；參數(shù) 1 抽水試驗(yàn)技術(shù)要求 為了查明杭來(lái)灣井田水質(zhì)、水量、水位及各含水層之間的聯(lián)系，獲取k、r等水文地質(zhì)參數(shù)，進(jìn)行分層抽水試驗(yàn)。即對(duì)第四系松散層、侏羅系中統(tǒng)直羅組、侏羅系中統(tǒng)延安組分別進(jìn)行了抽水試驗(yàn)，具體要求為： （1）流量觀測(cè)采用三角堰，水位觀測(cè)采用萬(wàn)用表和電測(cè)線。 （2）抽水試驗(yàn)按階梯狀變流量試驗(yàn)方法進(jìn)行，要求三次變流量，每個(gè)試段先進(jìn)行大流量抽水，

2、按非穩(wěn)定流進(jìn)行觀測(cè)，每個(gè)流量延續(xù)抽水6個(gè)小時(shí)以上。每個(gè)流量抽水結(jié)束后，立即進(jìn)行恢復(fù)水位觀測(cè)。 （3）試驗(yàn)前要觀測(cè)靜止水位，試驗(yàn)中動(dòng)水位和出水量的觀測(cè)時(shí)間要同步，即在抽水開(kāi)始后1、2、3、6、8、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100、120各觀測(cè)一次，以后每隔30min觀測(cè)一次。每個(gè)流量階段抽水試驗(yàn)結(jié)束后，立刻進(jìn)行恢復(fù)水位觀測(cè)，觀測(cè)時(shí)間間隔要求與動(dòng)水位觀測(cè)相同，直至恢復(fù)或過(guò)拐點(diǎn)。 2 井區(qū)水文地質(zhì)概況 區(qū)域內(nèi)地下水的形成、分布主要受地貌的制約，此外還受地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、古地理環(huán)境及水文氣象等諸因素綜合控制。井田區(qū)域內(nèi)地下水類型分為：第四系松散層孔隙潛水及中生界基巖裂隙承

3、壓水。 本次抽水試驗(yàn)根據(jù)鉆孔巖性特征及物探測(cè)井資料，確定抽水試驗(yàn)試段第四系松散層；試段侏羅系中統(tǒng)直羅組；試段侏羅系中統(tǒng)延安組。試段地下水埋藏類型為孔隙潛水；試段頂板為q1粉質(zhì)粘性土，底板為泥巖及粉砂巖，埋藏類型為碎屑巖類裂隙承壓水；試段埋藏類型亦為碎屑巖類裂隙承壓水。 3 抽水試驗(yàn)流程 本次抽水試驗(yàn)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了分層抽水試驗(yàn)。首先對(duì)層試段進(jìn)行抽水，利用止水海帶對(duì)、層水進(jìn)行堵封，同時(shí)觀測(cè)抽水管內(nèi)及管外水位，以判定層水與上層水之間是否存有水力聯(lián)系，試段抽水完畢，進(jìn)行水泥砂漿封孔。然后對(duì)試段進(jìn)行抽水，利用止水海帶對(duì)層水進(jìn)行堵封，同時(shí)觀測(cè)抽水管內(nèi)及管外水位，以判定層水與層水之間是否存有水力聯(lián)系，試段

4、抽水完畢，進(jìn)行水泥砂漿封孔。最后對(duì)層松散層試段進(jìn)行抽水，用濾砂花網(wǎng)對(duì)抽水管進(jìn)行封纏，試段抽水完畢，進(jìn)行水泥砂漿封孔。 4 抽水試驗(yàn)成果 抽水試段均采用深水泵（揚(yáng)程100m，出水量6m3/h），各試段三個(gè)落程的流量、水位降深均采用三通閥門(mén)回水方式控制。 （1）層潛水成果 層潛水含水層主要為全新統(tǒng)風(fēng)積砂和上、中更新統(tǒng)黃土（砂黃土），屬松散層孔隙潛水：含水層厚度15.526.30m。 （2）層承壓水成果。 檢查孔物探揭示：基巖深度位于65.15145.1m，含水層厚度50.15m，含水層巖性為風(fēng)化殼粉砂巖、下部中粗砂巖等。承壓水頂板為q1粉質(zhì)粘性土，底板為泥巖及粉砂巖，為承壓水。 （3）層承壓水成果

5、。 對(duì)所在檢查孔物探揭示：基巖深度位于173.00240.22m，含水層厚度50.1m，含水層巖性為下部中粗砂巖等。承壓水頂板為直羅組的粉砂巖、泥巖，底板為泥巖、粉砂巖及煤層，為承壓水。 5 水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算 利用抽水試驗(yàn)資料，采用穩(wěn)定流試算法計(jì)算含水層滲透系數(shù)（k）和影響半徑（r）。 （1）層潛水 潛水最大涌水量推算： q-s曲線方程為冪曲線型： ，取對(duì)數(shù)后涌水量方程式為：logq=loga+1/blogs，通過(guò)最小二乘法求得曲線loga，1/b，即得到a、b數(shù)值； 最大降深按冪函數(shù)曲線外推大降深的1.75倍，即smax=1.75s3，將a、b和smax值代入 式中，通過(guò)計(jì)算得：qmax （

6、2）、層承壓水 依據(jù)ys5215-2000抽水試驗(yàn)規(guī)程公式5.3.7計(jì)算滲透系數(shù)k及影響半徑r。 承壓水最大涌水量推算：計(jì)算公式：qmax=qsmax 承壓水按直線型外推1.75倍的降深值，即：smax=1.75s；故qmax=qsmax 6 結(jié)論 （1）該區(qū)第四系松散層潛水較煤層以上的基巖承壓水水量豐富，第四系松散層潛水（層）4#鉆孔單位涌水量q為0.2040.443l/sm，推算最大涌水量為260m3/d，滲透系數(shù)為1.045m/d，影響半徑為21m；5#鉆孔單位涌水量q為0.1340.248l/sm，推算最大涌水量為1436m3/d，滲透系數(shù)為1.139m/d，影響半徑為52m；7#鉆孔

7、單位涌水量q為0.1270.172l/sm，推算最大涌水量為390.5m3/d，滲透系數(shù)為0.593m/d，影響半徑為51m。 （2）侏羅紀(jì)中統(tǒng)直羅組承壓水（層）4#鉆孔單位涌水量q為0.0170.031l/sm，推算最大涌水量為61m3/d，滲透系數(shù)為0.041m/d，影響半徑為39m；5#鉆孔單位涌水量q為0.0440.078l/sm，推算最大涌水量為125m3/d，滲透系數(shù)為0.112m/d，影響半徑為52m；7#鉆孔單位涌水量q為0.099l/sm，推算最大涌水量為121m3/d，滲透系數(shù)為0.173m/d。 （3）侏羅紀(jì)中統(tǒng)延安組承壓水（層）單位涌水量q為0.005l/sm，推算最大涌水量為16m3/d，滲透系數(shù)為0.009m/d。 （4）井筒勘察區(qū)域內(nèi)層涌水量從東北部向西南逐漸增加，且差別較為明顯，尤其是5#鉆孔附近，推算每小時(shí)涌水量達(dá)到60m3，從局部地形地貌顯示，5#鉆孔附近地勢(shì)較四周低洼，為柳卜灘村農(nóng)田聚集地，為本區(qū)域局部潛水匯集區(qū)。 （5）層，由于基巖頂面由東北向西南逐漸抬高，基巖強(qiáng)風(fēng)化帶亦由東北向西南逐漸抬高，因此導(dǎo)水性也由東北向西南方逐漸增強(qiáng)。 （6）松散層潛水與