荥巩矿区地质构造特征与控水机理研究

为查明荥巩矿区地质构造对地下水的控制规律和矿井突水的影响,基于大量地质原始资料和矿井突水资料,通过理论分析和现场实测研究表明:荥巩矿区经过先挤压收缩后伸展拉张的多期次构造演化,形成走向近EW、倾向NE的单斜构造;南以荥密背斜为地下水分水岭,其他则以断层构成阻水边界;断块掀斜的张裂作用控制着岩溶发育,呈西弱东强、垂向分带特征;褶皱构造可控制岩溶地下水的径流和富集,褶皱和断裂处突水频繁。因此荥巩矿区是一个独立水文地质单元,区域地质构造对矿区水文地质条件和矿井突水有着明显的控制作用,并依据突水机理提出相应的突水防治对策。

区域地下水流对王河煤矿水害影响数值模拟

王河煤矿位于荥巩矿区中部,为荥巩矿区水害最为严重的矿井之一。为了分析区域地下水流对王河煤矿水害的影响,本文在分析荥巩矿区地质及水文地质条件的基础上,利用GMS建立了荥巩矿区地下水流三维数值模拟模型,确定了水文地质参数和渗流场分布情况。结果表明,荥巩矿区地下水补给量为1831.12×104m3/a,排泄量为4862.88×104m3/a,处于严重的负均衡状态;流入王河煤矿的水量2007年和2008年分别为1058.46和886.87×104m3,与王河煤矿矿井涌水量基本一致。该结果可为王河煤矿矿井水害防治提供依据,为王河煤矿矿井涌水量数值模拟奠定基础。

河南省荥巩煤田大峪沟矿段深部铝土矿床地质特征及找矿方向

荥巩煤田大峪沟矿段深部铝土矿床是最近找矿突破发现的一个大型铝土矿床。该铝土矿床成矿时代为早二叠世,成矿物源主要为古陆铝硅酸岩风化物,少量为中奥陶统马家沟组碳酸盐岩风化产物,成矿环境为潮坪-沼泽环境,由长期的沉积间断、特定的岩相古地理环境、构造变形和表生风化作用共同控制着矿床的形成;上石炭统本溪组是铝土矿形成的含矿岩系;海湾泻湖相沉积环境是铝土矿床形成的有利条件;下古生界奥陶系、寒武系古岩溶侵蚀面是铝土矿形成的有利场所,古岩溶侵蚀面洼地及漏斗是铝土矿的定位空间。大峪沟矿段铝土矿床成因模式属于"古陆风化+碎屑和化学沉积";成矿机制为机械和化学分异。含矿岩系底部铁质风化壳/铁质黏土岩为碳酸盐岩风化形成,铝(黏)土矿来源于铝硅酸盐岩。大峪沟深部铝土矿床的发现为河南省寻找深部铝土矿床指明了方向。

河南荥巩矿区岩溶水发育规律研究

通过对矿区地层、构造以及水文地质条件的分析,认为寒武—奥陶系岩溶裂隙含水层是矿区的主要含水层。岩溶水受地层岩性、构造的作用明显,岩溶发育程度在矿区呈现出西弱东强,浅部强、深部弱的发育规律。岩溶水动态受大气降水和矿井排水的双重控制,大气降水是岩溶水的主要补给来源,矿井排水是主要排泄方式,水位动态属于降水—矿排型。在天然状态下,岩溶水主要接受南部露头区大气降水的补给,然后自南向北、自西向东径流,经过新中—三李一带的岩溶水强径流带,在三李一带以岩溶大泉的方式向外排泄。