学文网摘 要：我国是一个煤炭储量、开采与利用大国，煤矿分布呈现大集中、小聚集特征，矿床水文地质条件极其复杂。煤炭产业发展与矿区水文地质条件息息相关，本文从煤层、含水层发育与两者关系进行概述，论述水文地质类型要素，提出一套可简易划分矿区水文地质类型的体系。
关键词：煤炭基地；规划矿区；水文地质；类型划分
煤炭的开采与利用严重依赖于水资源，而我国煤炭开采条件较好的矿床多位于缺水区，严重影响资源开发利用效率与生产安全。本文对我国煤炭基地几个主要规划矿区水文地质特点及其对煤炭产生影响进行概述。
1 煤层发育
煤层发育直接影响煤炭资源的品质与开采条件，按照历史远近关系可分为：①新近系及古近系煤层，主要包括蒙东基地下辖抚顺矿区、沈北区，云贵基地下辖的昭通矿区、小龙潭矿区；②侏罗系煤层，多见于鄂尔多斯盆地附近、蒙东基地一部，还包括冀中基地下蔚县矿区、张家口北部矿区，等；③二叠系煤层，多见于鄂尔多斯盆地、华北华东地区，蒙东沈阳矿区、阜新地区也有留存；④石炭系煤层，与二叠系分布基本相同，两者有一定的递进关系。
2 含水层发育
含水层是储有地下水的透水层，一般由导水的饱和岩土层构成，其发育特征直接影响煤炭开采。
（1）松散岩类空隙含水层：以结构相对松散的岩石构成，多见于成岩作用较差的新近系与近古系岩层，岩性变化性大、砂砾细，广泛分布于各煤矿区，但多为零星分布，鄂尔多斯以东、内蒙古以东、环小兴安岭区域富水性较强，华北、云贵等地富水性较弱。
（2）碎屑岩加碳酸盐类裂隙-岩溶含水层此类含水层岩系复杂，可见白垩系、侏罗系、石炭系等，岩性多见砂砾岩、灰岩夹层，白垩系多见于鄂尔多斯中部，侏罗系多见于东北，二叠系多见于华北地区。
（3）碳酸盐岩裂隙岩溶含水层：此类含水层分布广泛，但裂隙发育存在较大差异，影响因素较多。华北地区煤矿开采层多属石炭-二叠纪煤层，富水性强，云贵地区富水中等。
3 煤层与含水层关系
煤层与含水层关系，直接影响开采难度、价值与安全性。一般可分为垂向上、平面两种。
3.1 垂向上
即含水层总体上位于煤层上方，开采难度较大，多见于以下几个基底。晋大部、冀鲁豫皖交界处，共有三层煤层，每层之上均有含水层。鄂尔多斯盆地周围煤层多为侏罗系煤层，之上广泛分布空隙、裂隙含水层，盆地深部还存在部分白垩系裂隙含水层。东北基地与鄂尔多斯周围煤层大体相同。云贵基地二叠系煤层上下均发育有含水层。
3.2 平面上
（1）空隙、裂隙含水层与煤层叠置：①晋大部、冀鲁豫皖交界处、云贵大部多产石炭系-二叠系煤层，含水层位于煤层之上，但富水性弱，仅在部分山谷处富水；②鄂尔多斯四周煤炭基地多采侏罗系煤层，上存含水层，其中毛乌素附近含水层易受补给，不易失水，富水性好，盆地南部多见丘陵，降水补给不易，含水岩多夹杂砂质，富水性弱，从周围含水层、隔水层分布来看，不利于地下水富集；③东北基地多采侏罗系煤层，含水层密布其上，但煤层埋藏深度落差大，最低可采煤层深度从30m～250m不等，水裂隙带发育深度因此也存在较大差异，大雁、霍林河、胜利等地甚至可发育至地表。但从平面上看，此处地表水丰富，易于渗漏，煤种也具有富水性，煤层裂隙发育较完全与上覆含水层联系密切，便于接受补给。
（2）岩溶含水层与煤层叠置：①分布在贺兰山南至六盘山以东，阴山-沈阳以南，淮河以北，黄海以西的广大区域，地势四周高、中间低，域内河流众多、地势相对平坦，黄河、淮河、海河等均流经于此，全区地表上流量0.1m3/s以上泉水多达130余处，地下水藏量丰富、动态稳定，除沿海地区外其余地区地下水质均较好，现已成为生产、生活重要给水来源，也为煤炭产业发展奠定了基础。
4 煤矿床水文地质类型
4.1 考虑因素
类型的划分是否科学关系到煤炭产业战略布局，本文对煤矿床水文地质类型进行划分主要依据因素包括成煤时代、充水条件。
4.1.1成煤时代
成煤时代是反映煤层周围层级岩层与环境的重要因素，在地质、气候影响下，间接影响充水条件[1]。此外，受煤层形成年代影响，地质作用时间、气候变化也存在较大差异，直接影响成岩作用，进而影响含水层富水性能。以山西组二叠系煤层为例，其突水环境相对简单，顶板岩系透水性差、间隙与裂隙小、岩溶形成不完全，所受突水威胁较小[2]。据成煤时代：①Ⅰ，石炭系；②Ⅱ，二叠系；③Ⅲ侏罗系；④Ⅳ，新近系及古近系。
4.1.2 充水条件
充水条件主要包括水源、方式、途径三个要素，每一种类型的改变都可能使充水条件发生巨大改变，但三种类型也存在相辅相成的关系，并非胡乱相杂。充水水源与含水层密切相关，一般来说熔岩冲水量大、来源广，砂岩充水量小、动态相对稳定，松散岩充水不均匀，易发生凹陷、坍塌。据此可分为：A溶液水、B孔隙水、C裂隙水、D岩溶孔隙水、E岩溶-裂隙水、F裂隙-孔隙水。
充水方式一般可分为顶板充水1类、底板充水2类，与含水层与煤层位置关系有关，水量则与充水水源有关，但一般来说顶板充水较急，危害也更大。充水途径包括直接充水a型、间接充水b型，直接充水是指因开采、地质变化，使地下水沿裂隙入水，间接充水是指因断裂等非稳定构造造成的充水。
在实际开采过程中，水源、方式、途径要素非常复杂，与煤层与隔水层大环境有关，同一矿层局部表现存在较大差异[3]。
4.2 划分类型
根据以上要素与分析，可划分各煤层基地水文地质类型，以晋大部、冀鲁豫皖交界为例，多见ⅡC1a、ⅡB1b、ⅠE1a、ⅠA2b型，其它煤炭基地在此便不一一赘述。
5 小结
煤炭基地规划矿区水文地质类型划分，旨在为煤炭产业整体布局，提供一套直观的类型体系，在实际工作中，基层煤炭产业工作者应注重理论与实际相结合，切不可照搬他人经验，应注重勘探、实测。
参考文献
[1]宁树正.首批煤炭国家规划矿区煤田地质特征综述[J].中国煤炭地质，2009，21（7）：1-4.
[2]唐燕波，翟立娟，傅耀***，等.我国煤炭基地规划矿区水文地质类型划分[J].中国煤炭地质，2012，24（9）：28-29.
[3]冯洁宁东煤炭资源开采对地下水的影响研究[D].陕西：西安科技大学，2010：55-59.
作者简介
朱亮（1985年4月-），男，汉族，籍贯安徽亳州。2009年毕业于安徽理工大学，地质工程专业。2009年就职于淮南矿业集团谢一矿地测科，助理工程师，研究方向：矿井防治水工作。
转载请注明出处学文网 » 我国煤炭基地规划矿区水文地质类型划分