矿区新水源井位置的选择与分析
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【摘 要】随着居民生活水平的提高，工人村现有水源井供水量已不能满足居民生活用水的需要；为缓解工人村用水紧张的问题，急需在工人村范围寻找一水源地，施工1-2眼水源井。通过对工人村范围水文地质条件分析，确定了3个水源地位置方案。
【关键词】新水源井；位置；选择；分析
1.工人村范围水文地质条件分析
东庞井田位于邯邢水文地质单元的北端，是一三面隔水一面进水的水文地质单元，进水口为井田西南F40断层位置，井田西部“奥灰天窗”通过F40断层补给井田内各含水层；东庞井田含水层自下而上可划分为：奥陶系灰岩含水层、大青灰岩含水层、伏青灰岩含水层、野青灰岩含水层、2#煤顶板砂岩含水层、下石盒子组砂岩含水层、第四系底砾含水层、第四系顶砾含水层共8个含水层组。
东庞矿工人村位于井田东南边界F9～F34断层带上，该范围断层发育，断层导水性差，且主要供水水源奥灰含水层埋藏较深；根据奥灰含水层富水性分布规律，地层埋藏越深含水层富水性越差，因此，在工人村范围施工水源井难度较大。
东庞矿现有8眼奥灰水源井，其中井上2眼、井下6眼；井下水源井总涌水量为870m3/h左右，主要供井下及工业广场用水；地面1#水源井水量较小，现已不能使用，2#水源井位于工人村东南大孟村附近，水量约120m3/h，为工人村现使用水源井。
3.矿区工人村水量使用情况
工人村两处清水泵分别位于40号家属楼北侧和老锅炉房院内，两处分别有700m3和1000m3水池各一座。
水源供给地及水量如下：
⑴矿调度水：由井下来的清水经矿至工人村给水管道至工人村泵房水池，调水量约40m3/h，供给时间为18个小时，日供给量为720m3。
⑵工人村内第四系水源小井（井深90米左右）共4处，位于老锅炉房院内，出水量合计量约100m3，供给时间为24小时，日供给量为2400m3。
⑶大孟村水源井出水量约为120m3/h（其中40m3/h供大孟村使用），24小时供给，24小时供工人村水量为1920m3。
合计工人村日供水量为5040m3，仅能满足工人村11-12小时用水。
4.新水源地选择方案
4.1井田水源层位分析
东庞井田共8个含水层，其中仅第四系顶砾含水层、奥陶系灰岩含水层符合饮用水标准，其它6个含水层水质为HCO3-KNa，不符合饮用水标准。
⑴第四系顶砾含水层：层位稳定，底面一般距地表20～40m，最小厚度为2.60m（官4），最大厚度30.64m，一般厚度为5～15m；该含水层含水丰富，渗透性好，直接接受大气降水的补给，补给通道一是地表水下渗，二是西部山区补给。目前农业用水多取于该含水层，由于近几年干旱少雨，水位持续下降，水量不能保证。
⑵奥陶系灰岩含水层：为本区主要含水层，总厚约560m；该含水层富水丰富，但不均一，具较强的分区性。整体上，奥灰埋藏浅部和构造带附近，岩溶裂隙发育，富水性强，为水源地选择的主要地点。
通过以上分析，奥陶系灰岩含水层及第四系顶砾含水层为中等或富水含水层，符合饮用水标准，为我矿水源选择地。其中奥陶系灰岩含水层水源丰富稳定，现为我矿主要供水水源地；第四系顶砾含水层受季节降雨影响，水量不稳定，为我矿局部少量用水水源地。因此，东庞井田新水源地的选择以奥陶系灰岩含水层为首选。
4.2新水源井位置方案
根据工人村范围水文地质条件分析，水源地的选择有以下三个方案：
⑴地面2号水源井附近：地面2号水源井附近，该水源井水量达120m3/h，水量丰富，在该处30m范围施工水源井，水量保证性大。
⑵在地面1～2号水源井之间：该方向与矿井边界F13大断层走向一致，该范围冲积层埋藏深度为150～200m左右，奥灰埋藏深度为200～300m。利用地面电法物探寻找富水区，然后再在富水区施工水源井，成井系数较大。
⑶东观7附近：该处位于井田内（工人村西北部），处于冯唐背斜及井田陷落柱发育条带附近，靠近F34断层；该位置距东庞井田突水陷落柱径流带较近，成井系数也较大。
奥灰水文孔预想地层层位：0～155.53m为冲击层，672～675.3为2#煤，685～715m为断层破碎带，715m见奥灰含水层。
5.水源地位置确定及成井
为了提高成井率，确定最佳水源地位置，我们利用瞬变电磁法、激发极化电测深法对3个水源地方案位置进行了综合勘探，通过勘探成果对比优化，确定为第3方案（东观7附近）为最佳水源井施工位置。
2005年9月25日，钻探工程全部结束，实际孔深903.97m，经过抽水试验，测算钻孔涌水量187m3/h。
6.结论
⑴利用综合物探查明含水层富水性分布，是确定水源地位置的有效手段。
⑵水源井的施工，既满足了工人村生活用水的需要，又对边界断层的导、含水性进行探测。
⑶该水源井还能兼做水文孔，对今后矿井长期水位观测及水害预防具有深远的意义。