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【摘 要】 通过对河北省北阳庄东二采区的构造特征、地形地貌、水文气象等区域水文地质条件的研究，查明煤层开采直接充水含水层为寒武系灰岩含水层、奥陶系灰岩含水层、下花园组下段砂岩含水层、下花园组上段砂岩含水层，在本矿区富水性均较弱，对煤层开采影响小;矿区间接含水层为后城组砾岩含水层。富水性弱～中等，对煤层开采影响小。阐明矿床为裂隙充水矿床，地下水补给条件差，水文地质类型为复杂型。
【关键词】 矿床充水因素;裂隙充水矿床;富水性;含水层
1 地质概况
北阳庄井田下花园组沉积在印支运动所形成的继承性构造凹陷内，其沉积范围和轮廓受构造凹陷的严格控制。勘探阶段全井田划分出规模较大或形态较明显的褶曲构造10个。井田构造以断裂为主，褶曲构造相对不发育。F205、F206及F207等大、中型逆断层分布于井田首采区及其外围，呈近东西转北东向南或南东突出的弧形或S形展布。它们大致等间距近平行雁列，构筑成井田首采区及外围的构造骨架。剖面上主要组合成迭瓦状构造。在这些由大、中型断裂所组成的构造骨架之间，发育了众多的次级小断裂，它们或与之平行，或与之呈“入”字型斜接形成“羽”状构造。
本区褶皱构造相对发育较少，剖面上显示为上隆不高，下凹不深，两翼舒缓开阔的复式背、向斜构造。
2 区域水文地质条件
北阳庄井田地形为西北高，东南低的山前冲洪积平原，海拨高程介于+900～+1100m之间，地形坡度2.5%。北西向冲沟发育，最深可达20余m，平时沟底干涸无水，暴雨后洪水顺冲沟泄于从蔚县矿区南流经的壶流河中。
3 区域水文地质概况
3.1地貌水系概况
蔚县盆地地处燕山沉降带的西北部，恒山余脉从晋入冀，分南、北两支，北为月山，南为蔚县南山，形成了一个走向北东，地堑式山间盆地。盆地四周群山环抱，南北高山耸立，中间低平。主要山峰均在海拔2000m左右，小五台山主峰海拔2882m。
盆地内地表水系有壶流河，横贯于盆地的中部，流域长度约120km，属永定河水系。发源于山西广灵县，自西向东流经蔚县，于西合营附近与其支流清水河、安定河汇合后流向北，在小渡口附近汇入桑干河。汇水面积约4300km2，年平均流量6.25m3/s。
3.2含水层的划分及煤层的关系
3.2.1含水层的划分及特征
根据地层时代、岩性及含水特征，可分为碳酸盐岩类岩溶裂隙水中元古界长城系蓟县系石灰岩岩溶裂隙含水层、古生界寒武系石灰岩岩溶裂隙含水层、古生界奥陶系下统石灰岩裂隙岩溶含水层;变质岩及火成岩裂隙水：太古界变质岩风化裂隙含水层、喜山期火成岩辉绿岩裂隙含水层、中生界侏罗系中统髫髻山组火成岩裂隙含水层;碎屑岩类裂隙孔隙水：中生界侏罗系下中统下花园组砂岩孔隙裂隙含水层、中生界侏罗系中统九龙山组砂岩、砾岩孔隙裂隙含水层、中生界侏罗系中统后城组砂砾岩裂隙孔隙含水层;松散岩类孔隙水：新生界第四系下更新统泥河湾砂砾卵石孔隙含水层、新生界第四系上更新统马兰期砂砾石孔隙含水层、新生界第四系全新统砂砾石孔隙含水层。
3.2.2含水层与煤层的关系
区域上各含水层与北阳庄东二采区主要可采煤层5号煤层开采有关系的含水层有后城组砾岩含水层，为5号煤开采间接充水含水层;5号、1号煤层开采直接充水含水层为寒武系灰岩含水层、奥陶系灰岩含水层、下花园组下段砂岩含水层、下花园组上段砂岩含水层，这两个含水层从整个蔚县矿区煤层开采资料分析，矿井涌水量小，富水性弱，对煤层开采影响小。
3.3地下水的补给、迳流和排泄条件
本矿井位于蔚县矿区的东南部，矿区的南、东、西三面都有断层隔水，北部月山向斜西北翼寒武系底部的叶岩隔水层翘起阻水。1985年南留庄5-1、9-6孔群抽水试验，确认了西部暖泉——大湾断层的局部隔水性。1987年在单候井田东南部边界19-9孔群抽水试验，确定了本区东部F33断层具隔水性，只在矿区西北、西南与东北有三个进出水口。故矿区及井田奥灰水处于一个半封闭的蓄水构造中。
基底灰岩水，接受北部月山裸露区的补给及西北部暖泉——大湾断层尖灭带进水口的补给，向东南径流，流经崔家寨井田、单候井田进入本井田，由于井田中部F33阻水断层的存在，地下水折向南西最终向暖泉排泄。
北部月山侏罗系出露面积约150km2，风化裂隙发育，接受大气降水补给后自月山向斜，沿基岩裂隙入渗补给煤系含水层，由北而南向井田迳流，由于煤系含水层富水性弱，且排泄条件差，迳流呆滞。后城组砾岩含水层水一方面接受其它基岩含水层地下水的补给，另一方面接受第四系底部砂砾石含水层水以“天窗”形式补给，由于该含水层固结程度差，且破碎，利于地下水的储存，但排泄条件差。
矿井（井田）处于月山东南山前倾斜平原，冲沟密布，切割较深，第四系地下水主要接受大气降水的补给及北部月山基岩地下水的侧向补给，经矿井内迳流，在壶流河一、二级阶地附近形成自流区，地下水以泉水或人工揭露点形式自流排泄。
4 井田水文地质条件
4.1含水层的划分
北阳庄矿井（东二采区）含水层的划分见表1。
表1 北阳庄矿井（东二采区）含水层划分表
地层 含水层编号 含水层名称 单位
涌水量
（L/s.m） 地下水类型 含水层与可采煤层的关系 富水性
类型 性质
Q Ⅴ3 全新统砂砾石含水层 8.455 孔隙水 潜水 间接 弱-强
Ⅴ2 马兰组砂砾石含水层 0.128 孔隙水 承压 间接 弱-中等
Ⅴ1 泥河湾组砂砾石含水层 0.0666～0.593 孔隙水 承压 间接 弱-中等
J2h Ⅳ 后城组砾岩含水层 0.000279～0.167 孔隙裂隙水 承压 间接 局部直接 弱-中等
J1-2x Ⅱ2 下花园组上段砂岩含水层 邻区0.0000441～0.0163 裂隙水 承压 直接 弱
Ⅱ1 下花园组下段砂岩含水层 0.000663～0.0176 裂隙水 承压 直接 弱
O1 Ⅰ3 奥陶系灰岩含水层 0.0675～0.552 岩溶裂隙水 承压 直接 弱-中等
∈ Ⅰ2 寒武系灰岩含水层 0.00847 岩溶裂隙水 承压 直接 弱
4.2隔水层及含水层间水力联系
4.2.1下煤组1煤至基底灰岩含水层间鲕状泥岩、泥岩隔水层
1号煤层底界至基底灰岩顶界赋存一层鲕状泥岩、泥岩隔水层，该隔水层分布面积广，其厚度受基底古地形的控制，厚度一般为2～10m，局部<1.0m，岩性致密、细腻、裂隙不发育。天然状态下，一般能起到隔水作用。使基底与煤系砂岩含水层间水力联系不密切。但由于基底灰岩水，水头压力较高，在开采状态下，易造成底鼓，形成底板突水。
4.2.2煤系砂岩含水层间泥岩、粉砂岩隔水层
煤系中各主要可采煤层顶底板砂岩含水层间均有稳定的泥岩、粉砂岩隔水层存在，隔水性能较好，使煤系砂岩各含水层间水力联系微弱。
4.2.3后城组砾岩含水层至5煤顶板间泥岩、粉砂岩隔水层
后城组砾岩含水层底界至5煤层顶界最小间距23.16m，存在较稳定的泥岩、粉砂岩隔水层，为较稳定的隔水层，后城组砾岩含水层与5煤层顶板砂岩含水层水力联系弱。
4.2.4第四系含水层间粘性土隔水层
第四系砂砾石含水层间均有粘土、亚粘土层分布，厚度一般为20～30m局部较厚，能起到良好的隔水作用。第四系底部砂砾石含水层与后城组砾岩含水层局部呈“天窗”接触，第四系底部含水层与后城组砾岩含水层水力联系较密切。
4.3井田水文地质类型评述
依据本矿井水文地质条件，本矿井东二采区受采掘破坏或影响的主要含水层为上部导水裂隙带影响到的后城组砾岩含水层和基底奥陶系、寒武系灰岩含水层，含水层有一定补给来源;后城组砾岩含水层单位涌水量q值为0.000279～0.167L/s.m，基底奥陶系灰岩含水层单位涌水量0.1 4.4北阳庄矿井东二采区含水层水对5煤层开采影响分析
4.4.1后城组砾岩含水层水对5煤层开采影响分析
后城组砾岩含水层在东二采区均有分布，该含水层在西部单侯井田中部剥蚀尖灭，可视为隔水边界;南部在壶流河断层南侧与泥河湾组湖相堆积粘土对接，可视为隔水边界。
该含水层富水性弱——中等，采区内该含水层底板距上部可采煤层（5煤层）顶板最小间距23.10m，最大间距128.64m，东二采区5煤开采导水裂隙带（含冒落带）最大高度值54.40m。因此，后城组砾岩含水层水在采区南、东南5煤层开采后城组砾岩含水层水可能通过导水裂隙带进入矿井，对5煤层开采构成威胁。
4.4.2煤系砂岩含水层水对煤层开采影响分析
主要分布于主要可采煤层顶底板附近，钻孔抽水试验单位涌水量q值为0.000663～0.0176L/s.m。本矿井井筒及首采区巷道揭露基本无水，含水层富水性弱，对煤层开采影响小。
参考文献：
[1]河北省煤田地质局第四地质队.北阳庄矿东二采区水文地质条件及带压开采分析报告.2013
[2]邵军战，等.井田水文地质特征及矿床涌水量预测[J].中国煤炭地质，2008，20（5）：.32-36.
[3]葛亮涛.中国煤田水文地质学[M].北京：煤炭工业出版社，2001.
【关键词】 矿床充水因素;裂隙充水矿床;富水性;含水层
1 地质概况
北阳庄井田下花园组沉积在印支运动所形成的继承性构造凹陷内，其沉积范围和轮廓受构造凹陷的严格控制。勘探阶段全井田划分出规模较大或形态较明显的褶曲构造10个。井田构造以断裂为主，褶曲构造相对不发育。F205、F206及F207等大、中型逆断层分布于井田首采区及其外围，呈近东西转北东向南或南东突出的弧形或S形展布。它们大致等间距近平行雁列，构筑成井田首采区及外围的构造骨架。剖面上主要组合成迭瓦状构造。在这些由大、中型断裂所组成的构造骨架之间，发育了众多的次级小断裂，它们或与之平行，或与之呈“入”字型斜接形成“羽”状构造。
本区褶皱构造相对发育较少，剖面上显示为上隆不高，下凹不深，两翼舒缓开阔的复式背、向斜构造。
2 区域水文地质条件
北阳庄井田地形为西北高，东南低的山前冲洪积平原，海拨高程介于+900～+1100m之间，地形坡度2.5%。北西向冲沟发育，最深可达20余m，平时沟底干涸无水，暴雨后洪水顺冲沟泄于从蔚县矿区南流经的壶流河中。
3 区域水文地质概况
3.1地貌水系概况
蔚县盆地地处燕山沉降带的西北部，恒山余脉从晋入冀，分南、北两支，北为月山，南为蔚县南山，形成了一个走向北东，地堑式山间盆地。盆地四周群山环抱，南北高山耸立，中间低平。主要山峰均在海拔2000m左右，小五台山主峰海拔2882m。
盆地内地表水系有壶流河，横贯于盆地的中部，流域长度约120km，属永定河水系。发源于山西广灵县，自西向东流经蔚县，于西合营附近与其支流清水河、安定河汇合后流向北，在小渡口附近汇入桑干河。汇水面积约4300km2，年平均流量6.25m3/s。
3.2含水层的划分及煤层的关系
3.2.1含水层的划分及特征
根据地层时代、岩性及含水特征，可分为碳酸盐岩类岩溶裂隙水中元古界长城系蓟县系石灰岩岩溶裂隙含水层、古生界寒武系石灰岩岩溶裂隙含水层、古生界奥陶系下统石灰岩裂隙岩溶含水层;变质岩及火成岩裂隙水：太古界变质岩风化裂隙含水层、喜山期火成岩辉绿岩裂隙含水层、中生界侏罗系中统髫髻山组火成岩裂隙含水层;碎屑岩类裂隙孔隙水：中生界侏罗系下中统下花园组砂岩孔隙裂隙含水层、中生界侏罗系中统九龙山组砂岩、砾岩孔隙裂隙含水层、中生界侏罗系中统后城组砂砾岩裂隙孔隙含水层;松散岩类孔隙水：新生界第四系下更新统泥河湾砂砾卵石孔隙含水层、新生界第四系上更新统马兰期砂砾石孔隙含水层、新生界第四系全新统砂砾石孔隙含水层。
3.2.2含水层与煤层的关系
区域上各含水层与北阳庄东二采区主要可采煤层5号煤层开采有关系的含水层有后城组砾岩含水层，为5号煤开采间接充水含水层;5号、1号煤层开采直接充水含水层为寒武系灰岩含水层、奥陶系灰岩含水层、下花园组下段砂岩含水层、下花园组上段砂岩含水层，这两个含水层从整个蔚县矿区煤层开采资料分析，矿井涌水量小，富水性弱，对煤层开采影响小。
3.3地下水的补给、迳流和排泄条件
本矿井位于蔚县矿区的东南部，矿区的南、东、西三面都有断层隔水，北部月山向斜西北翼寒武系底部的叶岩隔水层翘起阻水。1985年南留庄5-1、9-6孔群抽水试验，确认了西部暖泉——大湾断层的局部隔水性。1987年在单候井田东南部边界19-9孔群抽水试验，确定了本区东部F33断层具隔水性，只在矿区西北、西南与东北有三个进出水口。故矿区及井田奥灰水处于一个半封闭的蓄水构造中。
基底灰岩水，接受北部月山裸露区的补给及西北部暖泉——大湾断层尖灭带进水口的补给，向东南径流，流经崔家寨井田、单候井田进入本井田，由于井田中部F33阻水断层的存在，地下水折向南西最终向暖泉排泄。
北部月山侏罗系出露面积约150km2，风化裂隙发育，接受大气降水补给后自月山向斜，沿基岩裂隙入渗补给煤系含水层，由北而南向井田迳流，由于煤系含水层富水性弱，且排泄条件差，迳流呆滞。后城组砾岩含水层水一方面接受其它基岩含水层地下水的补给，另一方面接受第四系底部砂砾石含水层水以“天窗”形式补给，由于该含水层固结程度差，且破碎，利于地下水的储存，但排泄条件差。
矿井（井田）处于月山东南山前倾斜平原，冲沟密布，切割较深，第四系地下水主要接受大气降水的补给及北部月山基岩地下水的侧向补给，经矿井内迳流，在壶流河一、二级阶地附近形成自流区，地下水以泉水或人工揭露点形式自流排泄。
4 井田水文地质条件
4.1含水层的划分
北阳庄矿井（东二采区）含水层的划分见表1。
表1 北阳庄矿井（东二采区）含水层划分表
地层 含水层编号 含水层名称 单位
涌水量
（L/s.m） 地下水类型 含水层与可采煤层的关系 富水性
类型 性质
Q Ⅴ3 全新统砂砾石含水层 8.455 孔隙水 潜水 间接 弱-强
Ⅴ2 马兰组砂砾石含水层 0.128 孔隙水 承压 间接 弱-中等
Ⅴ1 泥河湾组砂砾石含水层 0.0666～0.593 孔隙水 承压 间接 弱-中等
J2h Ⅳ 后城组砾岩含水层 0.000279～0.167 孔隙裂隙水 承压 间接 局部直接 弱-中等
J1-2x Ⅱ2 下花园组上段砂岩含水层 邻区0.0000441～0.0163 裂隙水 承压 直接 弱
Ⅱ1 下花园组下段砂岩含水层 0.000663～0.0176 裂隙水 承压 直接 弱
O1 Ⅰ3 奥陶系灰岩含水层 0.0675～0.552 岩溶裂隙水 承压 直接 弱-中等
∈ Ⅰ2 寒武系灰岩含水层 0.00847 岩溶裂隙水 承压 直接 弱
4.2隔水层及含水层间水力联系
4.2.1下煤组1煤至基底灰岩含水层间鲕状泥岩、泥岩隔水层
1号煤层底界至基底灰岩顶界赋存一层鲕状泥岩、泥岩隔水层，该隔水层分布面积广，其厚度受基底古地形的控制，厚度一般为2～10m，局部<1.0m，岩性致密、细腻、裂隙不发育。天然状态下，一般能起到隔水作用。使基底与煤系砂岩含水层间水力联系不密切。但由于基底灰岩水，水头压力较高，在开采状态下，易造成底鼓，形成底板突水。
4.2.2煤系砂岩含水层间泥岩、粉砂岩隔水层
煤系中各主要可采煤层顶底板砂岩含水层间均有稳定的泥岩、粉砂岩隔水层存在，隔水性能较好，使煤系砂岩各含水层间水力联系微弱。
4.2.3后城组砾岩含水层至5煤顶板间泥岩、粉砂岩隔水层
后城组砾岩含水层底界至5煤层顶界最小间距23.16m，存在较稳定的泥岩、粉砂岩隔水层，为较稳定的隔水层，后城组砾岩含水层与5煤层顶板砂岩含水层水力联系弱。
4.2.4第四系含水层间粘性土隔水层
第四系砂砾石含水层间均有粘土、亚粘土层分布，厚度一般为20～30m局部较厚，能起到良好的隔水作用。第四系底部砂砾石含水层与后城组砾岩含水层局部呈“天窗”接触，第四系底部含水层与后城组砾岩含水层水力联系较密切。
4.3井田水文地质类型评述
依据本矿井水文地质条件，本矿井东二采区受采掘破坏或影响的主要含水层为上部导水裂隙带影响到的后城组砾岩含水层和基底奥陶系、寒武系灰岩含水层，含水层有一定补给来源;后城组砾岩含水层单位涌水量q值为0.000279～0.167L/s.m，基底奥陶系灰岩含水层单位涌水量0.1
4.4.1后城组砾岩含水层水对5煤层开采影响分析
后城组砾岩含水层在东二采区均有分布，该含水层在西部单侯井田中部剥蚀尖灭，可视为隔水边界;南部在壶流河断层南侧与泥河湾组湖相堆积粘土对接，可视为隔水边界。
该含水层富水性弱——中等，采区内该含水层底板距上部可采煤层（5煤层）顶板最小间距23.10m，最大间距128.64m，东二采区5煤开采导水裂隙带（含冒落带）最大高度值54.40m。因此，后城组砾岩含水层水在采区南、东南5煤层开采后城组砾岩含水层水可能通过导水裂隙带进入矿井，对5煤层开采构成威胁。
4.4.2煤系砂岩含水层水对煤层开采影响分析
主要分布于主要可采煤层顶底板附近，钻孔抽水试验单位涌水量q值为0.000663～0.0176L/s.m。本矿井井筒及首采区巷道揭露基本无水，含水层富水性弱，对煤层开采影响小。
参考文献：
[1]河北省煤田地质局第四地质队.北阳庄矿东二采区水文地质条件及带压开采分析报告.2013
[2]邵军战，等.井田水文地质特征及矿床涌水量预测[J].中国煤炭地质，2008，20（5）：.32-36.
[3]葛亮涛.中国煤田水文地质学[M].北京：煤炭工业出版社，2001.