发表论文:浅谈淮南地区煤系基岩裂隙水富集特征与防治方法__58期(2)
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抽水资料看出,钻孔单位涌水量随深度增加而逐渐变小,井筒出水也多发生在浅部,如潘集许多深井井筒除分别在350及410米以上发生突水外,往下掘进未曾发生过突然涌水现象。
7、成层厚度:厚度愈大的砂石,裂隙平均间距愈大,裂隙发育程度及其发育其上的砂岩厚度,裂隙间距愈大,其张开性和延伸性愈好,从而使裂隙度与张开、延伸性之间又呈现一定的约制关系。
二、基岩裂隙水的富集特征
(一)裂隙水赋存的成层性
裂隙水的成层性是以裂隙的成层性为基础的,而裂隙的成层性又导源于垂向上的变化,即由砂泥岩相互交替成层的性质所决定的,由于砂岩和泥岩裂隙发育的程度不同,同一砂岩层中的裂隙常相互贯通,而透过上下的泥岩层则比较困难,从而使砂岩成为相对的含水层,泥岩成为相对的隔水层。因此粗细岩层的接触面往往是出水的通道。
(二)裂隙水运移的多变性
基岩裂隙水有相对的成层性,但不具有向岩层的倾伏方向顺层流动的特征。经淮南地区层位大致相当的多个钻孔的裂隙水水头资料分析,水头没有顺地层倾向降低趋势,而且经群井抽水试验的水位下降漏斗图,也得到了证实。潘集地区几个矿井的主、付井及中央风井的注浆前后出水量的不规则变化,更加说明了这种运动的特征。
(三)裂隙水分布的不均匀性
岩石的富水性,主要取决于岩石的裂隙性,而煤系砂岩的裂隙,一般不甚发育,裂隙两端尖灭,延展与串通性不强,故简易水文观测,虽有泥浆明显消耗,但短时间即恢复正常。井下所见也是在局部裂隙发育地段,才有暂时出水现象的发生。
(四)裂隙水补源的局限性
煤系地层一般均有较厚的新生界松散层复盖,各组松散层之间,又有厚层粘土分布,彼此间无明显地水力联系,底部砂砾层呈条带状分布,半封闭状态,基本属于静储量,特别底部发育的一层粘土,层位稳定有它一定的隔水性,而煤系露头虽与第四系地层局部接触,但风化裂隙多为残积粘土充填,也在一定程度上起着隔水作用。加之煤系砂岩,由于本身裂隙不发育,又被厚层粘土岩和煤层间隔,断层导水性又弱,故各个含水层之间无密切联系,其补给及循环条件较差,因而决定了砂岩裂隙水是静储量。许多水文孔抽水试验,都是水位恢复极慢,流量有明显变小,呈疏于曲线,从井巷各个出水点观测,也证明突然出水,都是超始很猛,减小很快,并呈逐渐疏干趋势。
三、基岩裂隙水的防治方法
(一)合理确定冻结深度
由于整个煤系均被第四系松散冲积层复盖,且普遍较厚,井筒施工穿过时均采取冻结方法解决,但基岩露头往下,还有30米左右的风氧化带,裂隙发育,多水蚀现象,紧接风氧化带之下,虽为完正基岩,因长期暴露剥蚀,含水也很丰富。在这种新地层厚、风氧化带深、基岩浅部会水层多的情况下,确定合理的冻结深度,十分重要。
(二)采取多种堵水方法
为了实现干打井,加快井筒施工速度,对冻结段以下的砂岩含水,各个矿区分别采取了地面、工作面和壁后等不同的注浆堵水方法,基本上都取得了把井筒淋水减少到最少限度的效果。潘集矿区注浆过程和效果来看,各种方法综合运用是治理井筒淋水的有效途径。
(三)大胆试验边掘边放
由于煤系地层砂岩裂隙含水层较多,如果层层注浆,既影响工期又多花费投资,加之这些砂岩裂隙局部发育,联通性差,补给来源微弱,因此进行了探水放水试验。
总之,基岩裂隙水的富集规律,是许多因素综合作用的结果,但地层、岩性是裂隙水富存的基础,地质构造是控制基岩裂隙水的重要条件,补给来源只在某些地区才是不容忽视的。实践告诉我们,只要准确的识别富水层位和蓄水构造,掌握影响因素和富集特征,就能判断是否有水、水量多大、会延续多长时间、要不要采取措施等。做到心中有数,而基岩裂隙水的防治措施,不外就是四个字,即:一探、二放、三过、四堵,许多