榆林地区北部侏罗纪古河道砂体与采煤涌(突)水关系分析

在水文地质条件看似简单的榆神—神府矿区,采煤涌(突)水事故时有发生,一些煤矿的涌水量位居鄂尔多斯盆地之首,以往普遍认为的充水含水层难以解释这些现象.基于20 a来对直罗组底部铀储层(古河道砂岩)的研究,结合直罗组古河道砂体与延安组可采煤层的空间配置关系,以及砂岩型铀矿形成与开发的基本条件,特别是直罗组古河道隐伏露头与地表泉群(带)、采煤涌(突)水的相关性分析,认为直罗组古河道可能是榆神—神府矿区矿井涌(突)水的主要水源.主要认识有:①直罗组古河道砂体具有区域性的分布规模,在其上游形成的具有世界级规模的东胜铀矿田证实直罗组古河道是一套区域含水层,因为含水层是砂岩型铀矿形成发育的必要条件.②在直罗组古河道隐伏露头的上方,集中发育了具有超常流量的泉群和泉带,它们距直罗组古河道越近其流量越大,说明直罗组古河道为重要的含水层,为榆神—神府矿区泉带提供了主要的水源.③直罗组古河道含水层构成了延安组含煤岩系的直接顶板,采煤证实直罗组古河道含水层与煤矿涌(突)水具有明显的关系.位于古河道潜伏露头附近的煤矿易于发生涌(突)水事故,而远离古河道的煤矿涌水量罕见,且采煤涌(突)水量与古河道砂体厚度呈正相关.④从关键水文地质参数的空间配置、耦合关系及其采煤时域的角度,构建了榆神—神府矿区采煤涌(突)水的成因机理模型,该模型阐明了泉带的形成发育和演化机理,揭示了采煤涌(突)水的形成机制,为未来水害防治、保水采煤、煤-铀兼采等提供了基础地质"预警"信息.