鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田原煤产量持续增加,在国家能源安全中具有重要地位.近年来,随着开采深度的增加,以直罗组含水层为突水水源的顶板水害威胁日益凸显.从含煤岩系沉积学、矿井水文地质学的角度,系统阐述了鄂尔多斯盆地北部直罗组空间赋存特征、与煤层的空间关系、直罗组含水层为水源的矿井涌水特点、直罗组地下水赋存特征和运移规律,总结了直罗组含水层水害防治存在的问题及展望.结果表明:直罗组垂向上可分为上、中、下 3段,其中下段为一套半干旱气候条件下的河流相沉积,砂体规模较大,与下伏延安组冲刷结构明显.平面上,直罗组广泛分布于鄂尔多斯盆地北部,榆神北区—神府南区直罗组沉积时期,存在1条NW-SE向的古河道,形成了规模巨大的河流-三角洲充填沉积砂体;直罗组古河道砂体对延安组冲刷强烈,使延安组1-2煤、2-2煤和3-1煤在不同地区缺失.整体上,对延安组第5段冲刷作用最为强烈,第4段次之,仅有个别钻孔可见对第3段具有冲刷;以直罗组含水层作为水源的矿井涌水具有涌水量大且持续时间长、水位变幅小、稳定"供水"能力强的特点,且具有很强的隐蔽性;直罗组下段砂岩厚度、砂地比、隔水岩组厚度等从宏观上控制着直罗组地下水的赋存,良好的孔隙度、渗透率为直罗组地下水的赋存提供了良好的地下水微观储存空间;在研究区西部安定组覆盖区,直罗组与上部洛河组以及第四系萨拉乌苏组基本不存在水力联系,主要接受侧向的缓慢补给,补给条件较差,主要以静储量为主.而在研究区东部基岩风化区,直罗组与上部第四系萨拉乌苏组之间具有较为强烈的水力交换,补给条件较好,以侧向补给和上部含水层的垂向补给为主,地下水径流速度快,交替频繁,以动储量为主;针对鄂尔多斯盆地北部直罗组含水层及其水害防控问题,应从直罗组沉积体系控水机理、水文地质条件、矿井涌水量与直罗组古河道砂体含水层持续"供水"关系、地下水源头防治水技术、含水系统的供水及生态价值等方面开展深入研究.

直罗组含水层;煤矿防治水;顶板水害;水资源保护(保水采煤);鄂尔多斯盆地

范立民;迟宝锁;王宏科;马雄德;焦养泉;孙魁;苗彦平;王建文;胡俭;马万超

中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州 211116;陕西省地质环境监测总站 自然资源部矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室,陕西西安 710054;陕西陕煤陕北矿业有限公司,陕西榆林 719000;长安大学水利与环境学院,陕西西安 710054;中国地质大学资源学院,湖北,武汉 430074;陕煤集团神木红柳林矿业公司,陕西神木 719300;陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司,陕西神木 719300;陕煤集团神木张家峁矿业有限公司,陕西神木 719300

煤炭学报

[1]范立民;迟宝锁;王宏科;马雄德;焦养泉;孙魁;苗彦平;王建文;胡俭;马万超-.鄂尔多斯盆地北部直罗组含水层研究进展与水害防治建议)[J].煤炭学报,2022(10):3535-3546

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