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【摘 要】红阳煤田是辽宁省的重要炼焦煤基地，岩层中的地下水对煤矿的开采有重要的影响，搞清楚含水层赋存的形态、补给的方式等，对煤矿的安全生产有重要的意义。
【关键词】含水层；裂隙水；砂砾岩；岩浆岩；补给；断层
一、前言
红阳煤田位于沈阳市南20km，南北长50km，东西宽15km，煤田总面积750km2。红阳煤田处于辽宁省中部城市群的中心位置，交通便利、经济发达。目前，红阳煤田内有大型生产矿井四座，在建矿井一座，煤炭年产量约750万吨，是辽宁乃至东北最重要的炼焦煤基地。
红阳煤田东部靠近山地，其它大部属于下辽河冲积平原地势平缓，太子河由东而西流经矿区南部。沙河纵贯矿区中部；洋河由北南流经矿区西侧。本区属大陆性气候，全年平均降水量700毫米，本区供水水源取自于太子河和第四系含水层，水量丰富。由于地表径流及排泄条件不佳，导致地面洼地积水甚多，水塘广布，可谓地表水体发育，构成直接补给第四系强含水层的源泉。
本区地层从上至下为第四系、第三系、侏罗系、二叠系、石炭系、奥陶系，含煤地层为二迭系下统山西组及石炭系上统太原组，为海陆交互相地层，沉积稳定，全区发育。
二、含水层特征
经过多年的勘探及生产开采，查明红阳煤田共发育7个含水层，各含水层以砂、砾岩层间裂隙水为主。补给来源主要为大气降水，补给方式以垂直渗透为主，渗透途径为各种裂隙及断裂带等。其水文地质条件如下：
（1）第四系、第三系松散层孔隙强含水层
第四系孔隙承压强含水层全区发育，为井田内主要含水层。由细、中、粗砂、卵砾石等组成，厚93～157m。上部有9～20m厚的粘土或亚粘土覆盖，中部有5～20m厚的粘土层赋存，呈条带状展布，形成上下两个含水层。其中下部为砂砾含水层，含水丰富，水质好，为当地主要供水水源。
据红阳二井第四系抽水孔资料（见表1）。补给来源为大气降水和地表水体以及灌溉回归水等，补给强度随季节变化。
上第三系分布在勘探区中部和西北部，厚度0～57m。含水层主要由砂岩、砂砾岩构成，结构疏松，孔隙发育，透水性好，与第四系存在水力联系。因该地层分布范围小，厚度不大，未做专门抽水试验。
（2）侏罗系砂砾岩裂隙承压弱含水层
侏罗系不整合超覆在煤系地层之上，其岩性分为上下两段，下段以灰紫色砂岩为主，间夹安山岩、玄武岩、凝灰岩等，底部有约20m厚的灰质砾岩，为本段主要含水层。
（3）石盒子组砂岩裂隙承压弱含水层
上石盒子组下部为灰白、灰绿及紫色厚层粗砂岩及含砾砂岩，为本段主要含水层，厚50～80m。下石盒子组以中部B层粘土为界分为上下两段，下段以灰绿色厚层状砂岩为主，间夹泥岩互层，属含、隔水层交互沉积，上下石盒子含水层平均厚度65m左右。补给来源为上覆侏罗系砂砾岩含水层的渗透补给，其补给条件较差。
（4）山西组、太原组砂岩裂隙承压弱含水层
山西组为含煤地层，由灰白色细至中粒砂岩，灰黑色粘土质粉砂岩及黑色海相泥岩、煤等组层。含水层为中、细砂岩，节理裂隙不发育，补给条件极差，含水微弱。但该层中有岩浆岩侵入部分，成岩裂隙发育，富水性较强。
太原组含水层由中部的中粗砂岩组成，厚22.72～28.65m。
（5）本溪组裂隙承压弱含水层
本溪组不整合沉积于奥陶系中统马家沟组之上，岩性可分为上下两段。上段由5～7层石灰岩和粉砂岩互層，灰岩单层厚一般不超过13m，此段构成本组之主要含水层。补给来源为上覆煤系地层的直接渗透补给，由于煤系含水微弱而隔水层稳定，因此构成本溪组弱含水层。
（6）奥陶系灰岩裂隙岩溶水
奥陶系中统马家沟组平行不整合伏于石炭系中统本溪组之下，以深灰，灰褐色厚层状石灰岩及白云质灰岩为主，厚400余米。在区域上岩溶发育，富水性强，属区域性的强含水层，为红阳煤田矿床之基底。在水文地质垂直分带上，为一封闭式的深埋型岩溶水。在区域中的水力联系因受东西两侧构造阻隔而削弱了水力交替条件，当本溪组地层不遭受构造破坏或未受剥蚀变薄的情况下，对矿床充水无直接威胁。
陷落柱的发现，证实了古岩溶的存在，根据一、二矿、三矿井下实见而穿过陷落柱生产，并未发现与围岩有水力联系，其柱本身亦无导水现象，从岩性上看后期充填胶结良好，坚硬致密不具充水条件。
（7）岩浆岩裂隙承压弱含水层
本井田岩浆岩活动分为两期，燕山期和第三纪喜马拉雅期。燕山期岩浆岩主要分布于红阳三井、四井及尖台子区，为中、酸、基性之安山岩，流纹岩，玄武岩等组成，见于侏罗系上统大明山组之中，对煤系影响不大。
喜山期辉绿岩以断层为通道，侵入到煤层或柔弱地层中形成岩脉或岩床，为承压裂隙中等含水层。
三、含水层对煤矿开采的影响
经过多年的开采实践证明，红阳煤田内地下水对煤矿开采影响较小，通过前面数据可以看出，由于煤系地层及上覆地层中的含水层属若含水层，且补给来源差，因此对矿井充水影响较小。第四系含水层虽然水量较大，但由于受下伏侏罗系200～1000米地层的影响，对矿床充水无直接威胁。通过各矿归纳总结，以下方面在矿井生产中值得注意。
1、岩浆岩的裂隙发育极不均一，在同一侵入体的不同部位富水性差异很大，对矿床充水的影响取决于裂隙发育程度。
2、侵入到煤系地层中的岩浆岩会对含、隔水层产生破坏，并与其它的含水层起到沟通的作用。
3、本区施工钻孔较多，受各种因素影响，封孔质量难以保证，应对其可能将第四系水导入井下情况予以重视，防止井下突水事故。
4、煤田内大小断层较多，大部充填良好，经过开采及抽水试验，断层的导水性较弱，对矿床充水影响较小，但应注意次生断裂及断层带两翼突水的可能性。
5、矿井开采后冒落引起的地层陷落，可能导致裂隙的产生及隔水层变化，使上部含水层的水进入矿井中，导致突水发生，应引起足够重视。
作者简介：
洪常久（1964-）男，地质高级工程师，1987年毕业于阜新矿业学院，现从事地质勘探工作。
【关键词】含水层；裂隙水；砂砾岩；岩浆岩；补给；断层
一、前言
红阳煤田位于沈阳市南20km，南北长50km，东西宽15km，煤田总面积750km2。红阳煤田处于辽宁省中部城市群的中心位置，交通便利、经济发达。目前，红阳煤田内有大型生产矿井四座，在建矿井一座，煤炭年产量约750万吨，是辽宁乃至东北最重要的炼焦煤基地。
红阳煤田东部靠近山地，其它大部属于下辽河冲积平原地势平缓，太子河由东而西流经矿区南部。沙河纵贯矿区中部；洋河由北南流经矿区西侧。本区属大陆性气候，全年平均降水量700毫米，本区供水水源取自于太子河和第四系含水层，水量丰富。由于地表径流及排泄条件不佳，导致地面洼地积水甚多，水塘广布，可谓地表水体发育，构成直接补给第四系强含水层的源泉。
本区地层从上至下为第四系、第三系、侏罗系、二叠系、石炭系、奥陶系，含煤地层为二迭系下统山西组及石炭系上统太原组，为海陆交互相地层，沉积稳定，全区发育。
二、含水层特征
经过多年的勘探及生产开采，查明红阳煤田共发育7个含水层，各含水层以砂、砾岩层间裂隙水为主。补给来源主要为大气降水，补给方式以垂直渗透为主，渗透途径为各种裂隙及断裂带等。其水文地质条件如下：
（1）第四系、第三系松散层孔隙强含水层
第四系孔隙承压强含水层全区发育，为井田内主要含水层。由细、中、粗砂、卵砾石等组成，厚93～157m。上部有9～20m厚的粘土或亚粘土覆盖，中部有5～20m厚的粘土层赋存，呈条带状展布，形成上下两个含水层。其中下部为砂砾含水层，含水丰富，水质好，为当地主要供水水源。
据红阳二井第四系抽水孔资料（见表1）。补给来源为大气降水和地表水体以及灌溉回归水等，补给强度随季节变化。
上第三系分布在勘探区中部和西北部，厚度0～57m。含水层主要由砂岩、砂砾岩构成，结构疏松，孔隙发育，透水性好，与第四系存在水力联系。因该地层分布范围小，厚度不大，未做专门抽水试验。
（2）侏罗系砂砾岩裂隙承压弱含水层
侏罗系不整合超覆在煤系地层之上，其岩性分为上下两段，下段以灰紫色砂岩为主，间夹安山岩、玄武岩、凝灰岩等，底部有约20m厚的灰质砾岩，为本段主要含水层。
（3）石盒子组砂岩裂隙承压弱含水层
上石盒子组下部为灰白、灰绿及紫色厚层粗砂岩及含砾砂岩，为本段主要含水层，厚50～80m。下石盒子组以中部B层粘土为界分为上下两段，下段以灰绿色厚层状砂岩为主，间夹泥岩互层，属含、隔水层交互沉积，上下石盒子含水层平均厚度65m左右。补给来源为上覆侏罗系砂砾岩含水层的渗透补给，其补给条件较差。
（4）山西组、太原组砂岩裂隙承压弱含水层
山西组为含煤地层，由灰白色细至中粒砂岩，灰黑色粘土质粉砂岩及黑色海相泥岩、煤等组层。含水层为中、细砂岩，节理裂隙不发育，补给条件极差，含水微弱。但该层中有岩浆岩侵入部分，成岩裂隙发育，富水性较强。
太原组含水层由中部的中粗砂岩组成，厚22.72～28.65m。
（5）本溪组裂隙承压弱含水层
本溪组不整合沉积于奥陶系中统马家沟组之上，岩性可分为上下两段。上段由5～7层石灰岩和粉砂岩互層，灰岩单层厚一般不超过13m，此段构成本组之主要含水层。补给来源为上覆煤系地层的直接渗透补给，由于煤系含水微弱而隔水层稳定，因此构成本溪组弱含水层。
（6）奥陶系灰岩裂隙岩溶水
奥陶系中统马家沟组平行不整合伏于石炭系中统本溪组之下，以深灰，灰褐色厚层状石灰岩及白云质灰岩为主，厚400余米。在区域上岩溶发育，富水性强，属区域性的强含水层，为红阳煤田矿床之基底。在水文地质垂直分带上，为一封闭式的深埋型岩溶水。在区域中的水力联系因受东西两侧构造阻隔而削弱了水力交替条件，当本溪组地层不遭受构造破坏或未受剥蚀变薄的情况下，对矿床充水无直接威胁。
陷落柱的发现，证实了古岩溶的存在，根据一、二矿、三矿井下实见而穿过陷落柱生产，并未发现与围岩有水力联系，其柱本身亦无导水现象，从岩性上看后期充填胶结良好，坚硬致密不具充水条件。
（7）岩浆岩裂隙承压弱含水层
本井田岩浆岩活动分为两期，燕山期和第三纪喜马拉雅期。燕山期岩浆岩主要分布于红阳三井、四井及尖台子区，为中、酸、基性之安山岩，流纹岩，玄武岩等组成，见于侏罗系上统大明山组之中，对煤系影响不大。
喜山期辉绿岩以断层为通道，侵入到煤层或柔弱地层中形成岩脉或岩床，为承压裂隙中等含水层。
三、含水层对煤矿开采的影响
经过多年的开采实践证明，红阳煤田内地下水对煤矿开采影响较小，通过前面数据可以看出，由于煤系地层及上覆地层中的含水层属若含水层，且补给来源差，因此对矿井充水影响较小。第四系含水层虽然水量较大，但由于受下伏侏罗系200～1000米地层的影响，对矿床充水无直接威胁。通过各矿归纳总结，以下方面在矿井生产中值得注意。
1、岩浆岩的裂隙发育极不均一，在同一侵入体的不同部位富水性差异很大，对矿床充水的影响取决于裂隙发育程度。
2、侵入到煤系地层中的岩浆岩会对含、隔水层产生破坏，并与其它的含水层起到沟通的作用。
3、本区施工钻孔较多，受各种因素影响，封孔质量难以保证，应对其可能将第四系水导入井下情况予以重视，防止井下突水事故。
4、煤田内大小断层较多，大部充填良好，经过开采及抽水试验，断层的导水性较弱，对矿床充水影响较小，但应注意次生断裂及断层带两翼突水的可能性。
5、矿井开采后冒落引起的地层陷落，可能导致裂隙的产生及隔水层变化，使上部含水层的水进入矿井中，导致突水发生，应引起足够重视。
作者简介：
洪常久（1964-）男，地质高级工程师，1987年毕业于阜新矿业学院，现从事地质勘探工作。