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通过分析地层沉积动态过程与水文地质条件的关系，提出不同年代地层之间由于地层不整合面而出现的“越层水文地质现象”。结合我国主要产煤区的华北石炭－二叠系煤田和西北侏罗系煤田开采过程中主要影响含水层的沉积特征，研究了奥陶系灰岩含水层和直罗组砂岩含水层的越层水文地质现象，并结合现场揭露的实际含水层分布特点，提出该类条件下的防治水技术措施。
地层沉积作用直接影响地下含水层的发育条件，尤其是不整合接触地层界面含（隔）水层特征会发生差异性变化；通过对地层不整合接触面处发育的风化带、古河床性质分析，利用沉积规律与水文地质结构概化和水文地质勘探方法，提出了地层不整合界面易造成地层界线与水文地质边界不重合的越层水文地质现象，即含水层跨过地层界线同时发育于不同地层之中。对不同类型的越层水文地质现象进行了分类分析，概化出“平行-减薄”型、“平行-增厚”型和“侵蚀-增厚”型3种主要的越层水文地质结构模型。结合我国现阶段主要产煤区的沉积地质及水文地质条件进行分析，研究了鄂尔多斯盆地侏罗系煤田顶板直罗组砂岩含水层和华北地区石炭-二叠系煤田底板奥陶系灰岩含水层存在的越层水文地质现象及其对煤层开采的影响，并提出了考虑越层水文地质现象时矿井综合防治水措施。研究表明：侏罗系煤田开采顶板延安-直罗组地层间越层水文地质现象使得隔水层厚度减小，矿井水文地质条件更加复杂；石炭-二叠系煤层开采过程中，由于底板奥灰顶部的越层水文地质现象，使得底板隔水层厚度增加，可将部分奥灰地层作为隔水层进行利用，有助于煤层开采过程中的底板奥灰水害防治。
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