吉林省東遼縣盈隆金礦深部（305米標(biāo)高以下）水文地質(zhì)特征

盧 恒

吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六0六隊(duì)，吉林 通化 134002

0 引言

盈隆金礦為開采礦山，多年的開采已達(dá)不到目前的生產(chǎn)能力，為了礦山更好地生產(chǎn)運(yùn)營，提高效率，在原有開采標(biāo)高下進(jìn)行深部勘探工作，探明305米標(biāo)高以下資源儲量，結(jié)合地質(zhì)勘探工作，我們詳細(xì)調(diào)查了盈隆金礦305米標(biāo)高以下水文地質(zhì)條件，為礦床技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價、合理開發(fā)利用以及礦山總體建設(shè)規(guī)劃提供相關(guān)依據(jù)。

1 礦區(qū)自然地理及水文氣象情況

礦區(qū)位于吉林那丹哈達(dá)嶺支脈的東南側(cè)。地貌屬丘陵地形，海拔最高標(biāo)高為421.85 m，最低點(diǎn)為344.24 m，相對高差一般不超過80 m。礦床位于東遼河發(fā)源地帶，在牛心河與彎月河之間的分水嶺處，此二支流發(fā)源于本區(qū)北南兩側(cè)，自東向西匯入椅山河。牛心河一般流量0.173 m3/s，彎月溝一般流量0.072 m3/s，屬季節(jié)性河流，雨季過后無水。

礦區(qū)屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，一年四季分明，春季寒暖交替，天氣變化較大，干燥多風(fēng)；夏季濕熱多雨；秋季溫涼短暫；冬季嚴(yán)寒漫長。年最高氣溫36℃，年最低氣溫-41.2℃，年平均氣溫5.2℃。年平均降水量666.5 mm，最大降雨量896mm。7～8月份為雨季，且常出現(xiàn)暴雨。年蒸發(fā)量1 333.2 mm。全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，4月份風(fēng)速最大，8月份風(fēng)速最小，平均風(fēng)速為2.5 m/s。最大積雪厚度為23.3 mm。10月下旬至翌年4月下旬為封凍期，土壤最大凍結(jié)深度為1.50 m。無霜期128～135天。

2 礦區(qū)水文地質(zhì)條件

礦區(qū)最高水位標(biāo)高386 m，最低水位標(biāo)高328 m，地下水按自然水力坡度向分水嶺兩側(cè)徑流，地下水通過淺部風(fēng)化裂隙在負(fù)地形以泉的形式排泄，通過牛心河、彎月河自東向西流出礦區(qū)。礦區(qū)地下水補(bǔ)給來源為大氣降水，其補(bǔ)給區(qū)和徑流區(qū)相一致，以水平滲流為主，向深部滲透較弱，兩側(cè)溝中小溪是地下水排泄的渠道。含水層主要有第四系孔隙潛水含水層、基巖風(fēng)化裂隙潛水含水層、基巖裂隙承壓水含水層及構(gòu)造斷裂水。礦區(qū)主要隔水層有角巖與變質(zhì)灰?guī)r互層隔水層、板巖和片巖類隔水層、安山質(zhì)凝灰?guī)r隔水層。

2.1 含水層

全新統(tǒng)沖積、洪積砂礫石孔隙潛水含水層，主要分布于河床兩側(cè)地帶。一般寬度30～100 m，厚度1.5～5.0 m，具雙層結(jié)構(gòu)，上部為亞粘土、亞砂土，厚0.5～2.0 m，下部為泥礫、砂礫混合相，厚3～4 m。地下水埋藏深1.00～3.00 m，賦水性較好，接受大氣降水及基巖風(fēng)化裂縫水補(bǔ)給，第四系平均單位涌水量為0. 36～0.4 ml/s·m，滲透系數(shù)0.01 m/d，屬弱富水，水位變幅在1m左右。水質(zhì)較好，無污染。水質(zhì)類型為HCO3-Ca·Mg型，礦化度0.22 g/L。

② 基巖風(fēng)化裂隙潛水含水層

含水層分布在黑云母石英片巖、角巖和結(jié)晶灰?guī)r的風(fēng)化裂隙中。地下水位埋藏深度在地表以下10.8～40.4 m，地下水標(biāo)高為354～394 m，出水量甚微，涌水量約0.037 5 ml/s。

③ 基巖裂隙承壓水含水層

主要由結(jié)晶灰?guī)r、角巖大理巖等組成，深度一般50～200 m，礦體圍巖裂隙寬度一般1～3 mm，裂隙率約0.1～1%，裂隙延長一般1.00～n米，節(jié)理光滑平直，富水性弱。坑道內(nèi)正常狀態(tài)以滴水形式涌出，屬大氣降水補(bǔ)給型，為弱含水層。

④ 構(gòu)造裂隙水

礦區(qū)內(nèi)主要有三條NW向構(gòu)造破碎帶，多屬壓扭性。斷裂內(nèi)充填大量的斷層泥或糜棱巖，斷層角礫又多被后期構(gòu)造活動膠結(jié)，含水性能較差，局部有一定的透水性，多數(shù)透水性不好，雨季涌水量3.89 ml/s，干旱季節(jié)涌水量為1.65 ml/s。礦坑出水點(diǎn)的涌水量是隨降雨量而變化。

2.2 隔水層

黑云母石英片巖、角巖和結(jié)晶灰?guī)r基巖，巖石結(jié)構(gòu)較細(xì)且致密，雖有些裂隙但多被泥、鈣質(zhì)充填，透水能力極弱，不利于地下水活動，為較好的隔水層。

3 地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件

礦區(qū)地下水主要接受大氣降水補(bǔ)給，由于匯水面積小，地形坡度較陡，覆蓋層不厚，利于溝谷排泄，因此地表水徑流條件較好，徑流路徑短，排泄快[1]?；鶐r風(fēng)化裂隙水為礦區(qū)的主要含水層，裂隙連通性差，地下水徑流途徑短，難于匯集滲入深部，大部分在山坡、溝谷以溪流或泉的形式排泄。

4 坑道涌水量預(yù)測

4.1 礦坑涌水量預(yù)測內(nèi)容

根據(jù)礦區(qū)水文地質(zhì)條件，305米中段以上采空，礦體90%位于最低侵蝕基準(zhǔn)面（298 m）以下，礦體分布標(biāo)高為305～-20 m。黑云母石英片巖、角巖、結(jié)晶灰?guī)r等圍巖的風(fēng)化裂隙含水層是礦床充水的直接來源。礦體附近無大的含水構(gòu)造，只有小規(guī)模次一級的擠壓破碎帶和節(jié)理裂隙中含水，且導(dǎo)水性能差，破碎帶只是滴水或是以線狀水流為主?，F(xiàn)進(jìn)行礦床正常礦坑涌水量預(yù)測。

4.2 預(yù)測原則

礦坑涌水量采用比擬法估算未來礦坑涌水量[2]，并作為開采地段的正常涌水量。

4.3 計(jì)算過程

未來開采礦坑涌水量：

其中：

Q1：礦井目前涌水量（286.92 m3/d）

F1：礦井目前開采面積（50 030 m2）

S1：礦井目前地下水位降深（412～225 m）

F：礦床開采最終面積 （92 338 m2）

S：礦床開采最終地下水位降深（412～-20 m）

將數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算：Q=592.2 m3/d

4.4 礦坑涌水量預(yù)測結(jié)果

根據(jù)目前涌水量預(yù)測未來開采礦坑正常涌水量為592.2 m3/d。

據(jù)上述分析，礦床充水巖層以風(fēng)化裂隙水為主，水文地質(zhì)條件屬簡單類型礦床。

5 水質(zhì)評價

根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果表，盈隆地下水是無色、無臭、透明的，礦化度較低（99.39～161.56 mg/L）。地下水類型為HCO3-SO4-Ca型水，pH=6.9，屬于中性水。

表1 水質(zhì)簡分析結(jié)果表Table 1 Brief analysis results of water quality

6 礦區(qū)水文地質(zhì)特征評價

礦區(qū)及其附近無大的地表水體，風(fēng)化裂隙帶是地表水與地下水水力聯(lián)系通道。地表水與地下水的主要補(bǔ)給來源是大氣降水，補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)基本一致，礦坑為裂隙型充水礦床，礦坑正常涌水量為592.2 m3/d。其礦區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度屬簡單類型。