杭来湾井田水文地质分析研究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇杭来湾井田水文地质分析研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

【摘要】水文地质条件对煤层气赋存、运移影响很大，对煤层气的开采至关重要[1]。本文通过抽水试验，对井田区域内的水质、水量、水位及各含水层之间的联系进行分析，从而获取井田区域内的水文地质参数。

【关键词】水文地质；抽水试验；参数

1 抽水试验技术要求

为了查明杭来湾井田水质、水量、水位及各含水层之间的联系，获取K、R等水文地质参数，进行分层抽水试验。即对第四系松散层、侏罗系中统直罗组、侏罗系中统延安组分别进行了抽水试验，具体要求为：

（1）流量观测采用三角堰，水位观测采用万用表和电测线。

（2）抽水试验按阶梯状变流量试验方法进行，要求三次变流量，每个试段先进行大流量抽水，按非稳定流进行观测，每个流量延续抽水6个小时以上。每个流量抽水结束后，立即进行恢复水位观测。

（3）试验前要观测静止水位，试验中动水位和出水量的观测时间要同步，即在抽水开始后1、2、3、6、8、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100、120各观测一次，以后每隔30min观测一次。每个流量阶段抽水试验结束后，立刻进行恢复水位观测，观测时间间隔要求与动水位观测相同，直至恢复或过拐点。

2 井区水文地质概况

区域内地下水的形成、分布主要受地貌的制约，此外还受地层岩性、地质构造、古地理环境及水文气象等诸因素综合控制。井田区域内地下水类型分为：第四系松散层孔隙潜水及中生界基岩裂隙承压水。

本次抽水试验根据钻孔岩性特征及物探测井资料，确定抽水试验Ⅰ试段第四系松散层；Ⅱ试段侏罗系中统直罗组；Ⅲ试段侏罗系中统延安组。Ⅰ试段地下水埋藏类型为孔隙潜水；Ⅱ试段顶板为Q1粉质粘性土，底板为泥岩及粉砂岩，埋藏类型为碎屑岩类裂隙承压水；Ⅲ试段埋藏类型亦为碎屑岩类裂隙承压水。

3 抽水试验流程

本次抽水试验按设计要求进行了分层抽水试验。首先对Ⅲ层试段进行抽水，利用止水海带对Ⅰ、Ⅱ层水进行堵封，同时观测抽水管内及管外水位，以判定Ⅲ层水与上层水之间是否存有水力联系，Ⅲ试段抽水完毕，进行水泥砂浆封孔。然后对Ⅱ试段进行抽水，利用止水海带对Ⅰ层水进行堵封，同时观测抽水管内及管外水位，以判定Ⅱ层水与Ⅰ层水之间是否存有水力联系，Ⅱ试段抽水完毕，进行水泥砂浆封孔。最后对Ⅰ层松散层试段进行抽水，用滤砂花网对抽水管进行封缠，Ⅰ试段抽水完毕，进行水泥砂浆封孔。

4 抽水试验成果

抽水试段均采用深水泵（扬程100m，出水量6m3/h），各试段三个落程的流量、水位降深均采用三通阀门回水方式控制。

（1）Ⅰ层潜水成果

Ⅰ层潜水含水层主要为全新统风积砂和上、中更新统黄土（砂黄土），属松散层孔隙潜水：含水层厚度15.5～26.30m。

（2）Ⅱ层承压水成果。

检查孔物探揭示：基岩深度位于65.15～145.1m，含水层厚度50.15m，含水层岩性为风化壳粉砂岩、下部中粗砂岩等。承压水顶板为Q1粉质粘性土，底板为泥岩及粉砂岩，为承压水。

（3）Ⅲ层承压水成果。

对所在检查孔物探揭示：基岩深度位于173.00～240.22m，含水层厚度50.1m，含水层岩性为下部中粗砂岩等。承压水顶板为直罗组的粉砂岩、泥岩，底板为泥岩、粉砂岩及煤层，为承压水。

5 水文地质参数计算

利用抽水试验资料，采用稳定流试算法计算含水层渗透系数（K）和影响半径（R）。

（1）Ⅰ层潜水

② 潜水最大涌水量推算：

Q-S曲线方程为幂曲线型： ，取对数后涌水量方程式为：LogQ=Loga+1/bLogS，通过最小二乘法求得曲线Loga，1/b，即得到a、b数值；

最大降深按幂函数曲线外推大降深的1.75倍，即Smax=1.75×S3，将a、b和Smax值代入 式中，通过计算得：Qmax

（2）Ⅱ、Ⅲ层承压水

① 依据《YS5215-2000》抽水试验规程公式5.3.7计算渗透系数k及影响半径R。

② 承压水最大涌水量推算：计算公式：Qmax=q×Smax

承压水按直线型外推1.75倍的降深值，即：Smax=1.75×S；故Qmax=q×Smax

6 结论

（1）该区第四系松散层潜水较煤层以上的基岩承压水水量丰富，第四系松散层潜水（Ⅰ层）4#钻孔单位涌水量q为0.204―0.443L/s・m，推算最大涌水量为260m3/d，渗透系数为1.045m/d，影响半径为21m；5#钻孔单位涌水量q为0.134―0.248L/s・m，推算最大涌水量为1436m3/d，渗透系数为1.139m/d，影响半径为52m；7#钻孔单位涌水量q为0.127―0.172L/s・m，推算最大涌水量为390.5m3/d，渗透系数为0.593m/d，影响半径为51m。

（2）侏罗纪中统直罗组承压水（Ⅱ层）4#钻孔单位涌水量q为0.017―0.031L/s・m，推算最大涌水量为61m3/d，渗透系数为0.041m/d，影响半径为39m；5#钻孔单位涌水量q为0.044―0.078L/s・m，推算最大涌水量为125m3/d，渗透系数为0.112m/d，影响半径为52m；7#钻孔单位涌水量q为0.099L/s・m，推算最大涌水量为121m3/d，渗透系数为0.173m/d。

（3）侏罗纪中统延安组承压水（Ⅲ层）单位涌水量q为0.005L/s・m，推算最大涌水量为16m3/d，渗透系数为0.009m/d。

（4）井筒勘察区域内Ⅰ层涌水量从东北部向西南逐渐增加，且差别较为明显，尤其是5#钻孔附近，推算每小时涌水量达到60m3，从局部地形地貌显示，5#钻孔附近地势较四周低洼，为柳卜滩村农田聚集地，为本区域局部潜水汇集区。

（5）Ⅱ层，由于基岩顶面由东北向西南逐渐抬高，基岩强风化带亦由东北向西南逐渐抬高，因此导水性也由东北向西南方逐渐增强。

（6）松散层潜水与基岩承压水不存在水力联系；侏罗系直罗组承压水与侏罗系延安组承压水间不存在水力联系；煤层顶板与煤层间不存在水力联系。

参考文献：

[1]叶建平，武强，王子和.水文地质条件对煤层气赋存的控制作用[A].北京：中国矿业大学，2001.