基于地下水動態(tài)監(jiān)測的司家營鐵礦南區(qū)防治水措施

左文喆，王斌海，程紫華，陳永理

(1.華北理工大學，河北 唐山 063009；2.河北省地礦局第五地質(zhì)大隊，河北 唐山 063004)

基于地下水動態(tài)監(jiān)測的司家營鐵礦南區(qū)防治水措施

左文喆1，王斌海1，程紫華1，陳永理2

(1.華北理工大學，河北 唐山 063009；2.河北省地礦局第五地質(zhì)大隊，河北 唐山 063004)

摘要：司家營鐵礦南區(qū)屬國內(nèi)少見的大水礦床，了解南區(qū)水文地質(zhì)條件是確定安全采掘方案和防水治水的關(guān)鍵，本文利用地下水動態(tài)監(jiān)測結(jié)合勘探資料的方法來分析礦區(qū)的水文地質(zhì)條件，通過分析第四系和基巖含水層水位動態(tài)特征，分析了第四系下部隔水層隔水能力、地下水徑流、通道、含水層補給關(guān)系和邊界條件，提出第四系下部“天窗”和新河斷裂是礦坑導水的重要通道，并針對大賈莊礦段開采提出防治建議。此外，此種分析方法對一些未進行過水文地質(zhì)試驗的礦區(qū)更具針對性。

關(guān)鍵詞：司家營南區(qū)；水文地質(zhì)條件；地下水動態(tài)監(jiān)測；防水治水

司家營鐵礦南區(qū)，礦保有鐵礦石資源儲量145639.65萬t，平均品位TFe30.83%，為我國少有的特大型鐵礦床[1-4]，且屬國內(nèi)少見的大水礦床，為了更全面了解礦區(qū)的水文地質(zhì)條件[5-7]，在水文地質(zhì)勘探完成之后，開展了地下水動態(tài)監(jiān)測，通過分析第四系和基巖含水層水位動態(tài)特征，認為礦坑充水來源主要來源于第四系下部，且四系下部“天窗”和新河斷裂是礦坑導水的重要通道。

1礦區(qū)及含水層概況

司家營南區(qū)水文地質(zhì)勘探完成之后，用勘探的水文孔開展了研究區(qū)的地下水動態(tài)監(jiān)測，共設(shè)監(jiān)測孔63個，見圖1。水位監(jiān)測頻率每月一次，測量儀器采用BXS-200水位計，監(jiān)測精度為毫米。根據(jù)礦體規(guī)模、產(chǎn)狀不同，以NK25、NK09 、NK10、NK11一線為界，北為田興鐵礦，南為大賈莊鐵礦。田興礦處NK21、NK22、NK24、NK25監(jiān)測孔界定范圍內(nèi)；田興礦以南，NK22、NK23、NK25、NK26界定范圍為大賈莊礦。

南區(qū)礦體賦存于太古界灤縣群司家營組變質(zhì)巖中，均被厚層的第四系灤河沖洪積物覆蓋，太古界司家營組地層在不同期次的構(gòu)造應(yīng)力和風化作用下，產(chǎn)生一系列淺部—深部裂隙和破碎帶，構(gòu)成了南區(qū)基巖裂隙帶?；鶐r裂隙帶按成因可劃分為風化裂隙帶和構(gòu)造裂隙帶，風化裂隙帶分布全區(qū)，厚度較穩(wěn)定，連續(xù)性較好。其中全分化裂隙帶多呈砂土狀、土狀、高嶺土嚴重，大部分已呈現(xiàn)黏土性質(zhì)，在裂隙帶中是最具隔水意義的。監(jiān)測孔CK02周圍發(fā)育的F9～F13疊加斷層與NK24-NK12之間的新河斷裂，是構(gòu)造裂隙發(fā)育的主要地帶。

根據(jù)勘探結(jié)果，自上而下，將研究區(qū)含水層分為三個含水層：第四系松散巖孔隙水含水層，基巖風化裂隙水含水層、基巖構(gòu)造裂隙水含水層，見圖2。

圖2　礦區(qū)地層分布

第四系含水層由北向南逐漸變厚，以中部穩(wěn)定黏土為主隔水層，分為上下兩個含水層。上部含水層設(shè)有監(jiān)測孔13個；下部含水層設(shè)有監(jiān)測孔12個，主要監(jiān)測第四系深層水和基巖裂隙水之間的水力聯(lián)系；基巖裂隙含水層包括風化裂隙和構(gòu)造裂隙含水層共設(shè)監(jiān)測孔38個，主要監(jiān)測開采條件下基巖裂隙水流場特征及漏斗擴展情況。

地下水長期動態(tài)觀測孔63個，平面上控制面積96km2，垂向上控制第四系淺層水頭、第四系底部水頭、基巖裂隙水頭，構(gòu)成比較完善的三維空間觀測系統(tǒng)，全面控制了礦區(qū)排水影響范圍內(nèi)不同深度不同層位地下水動態(tài)變化。在礦區(qū)范圍內(nèi)的補給、徑流和排泄區(qū)均有代表性監(jiān)測井，從北向南，均勻布設(shè)長觀孔，能夠控制整個礦區(qū)的地下水流場特征。從監(jiān)測情況來看，所有監(jiān)測孔的布置基本上控制了司家營田興和大賈莊鐵礦地下開采形成的基巖地下水位降落漏斗。為進一步分析各含水層間的水力聯(lián)系和充水通道，不同含水層位均布設(shè)有監(jiān)測孔，見表1。NK14、NK08、NK13等監(jiān)測孔均為導水斷裂處的監(jiān)測孔?？傊谒牡刭|(zhì)條件復雜的司家營南區(qū)，地下水動態(tài)監(jiān)測孔的布置考慮了地質(zhì)條件平面和空間特征，在導水斷裂和通道處，監(jiān)測孔也有相應(yīng)的加密處理，布置情況較合理，為精析南區(qū)的水文地質(zhì)條件和防治水建議的提出提供了良好的基礎(chǔ)。

2地下水動態(tài)變化

2.1第四系上部水位動態(tài)監(jiān)測特征

司家營鐵礦南區(qū)處于灤河沖洪積一級階地中上部，區(qū)內(nèi)第四系淺層水年內(nèi)波動幅度不大，且在6～9月份之間出現(xiàn)水位高峰，10月份以后開始回落，靠近灤河和新灤河第四系上部水位監(jiān)測孔相對比其他監(jiān)測孔水位波動更小，總體上，第四系淺層水位北高南低。

第四系淺層水總體徑流方向由北向南，主要受降雨、灤河、農(nóng)業(yè)灌溉等多方面因素控制，其中以降雨影響為主，年內(nèi)水位變化步調(diào)與降雨量保持一致，每年6～9月份水位漲至最高點，10月至次年3月水位大幅回落。地下水動態(tài)變化主要表現(xiàn)為徑流-入滲-開采型，除此外，在河流兩岸附近，第四系淺層地下水與灤河、新灤河地表水聯(lián)系密切，互為補給，地下水位動態(tài)變化與灤河、新灤河水位漲幅步調(diào)一致，主要表現(xiàn)為河流滲漏-開采型。

2.2第四系下部水位動態(tài)監(jiān)測特征

第四系下部監(jiān)測孔其主要目的在于監(jiān)測礦山開采排水過程中，基巖裂隙水和第四系深層水之間的補給關(guān)系和第四系深層水流場、含水層特征。監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，第四系下部含水層具有明顯的分區(qū)特性，圖3為第四系下部監(jiān)測孔水文動態(tài)，根據(jù)動態(tài)特征，總共分為三個區(qū)域，以下敘述分別以I區(qū)、II區(qū)、III區(qū)代替。

I區(qū)以4月份形成的大降深為典型特征，以QCK03、QCK04、QCK09、QCK10、QCK11為代表孔位，區(qū)域上分布于大孟莊一帶，見圖4。4月份大賈莊2#副井發(fā)生過突水事故，涌水量可達1400m3/h，2#副井降深456.1m，周圍基巖孔CK04、GK04降深33.58m，形成了以2#副井為中心，NNE為主方向的壓力釋放場，同時，基巖含水層與第四系含水層在垂向上形成很大的梯度差，第四系下部孔水位滯后于基巖孔對巖裂隙水進行補給，表現(xiàn)為水頭的突然下降，4月15日在大賈莊2#副井涌水工作面進行了高壓灌漿[8]封堵工作，第四系下部監(jiān)測孔表現(xiàn)為，水頭的突然上升，第四系下部水位突然下降、突然上升的特性說明，I區(qū)第四系深層水與基巖裂隙水存在直接的水力聯(lián)系，表現(xiàn)為基巖裂隙水和第四系深層水之間補給和頂托的關(guān)系，另一方面也反映出了I區(qū)第四系下部黏土層缺失。除此外8月份大賈莊2#副井周圍基巖監(jiān)測孔出現(xiàn)又一次小規(guī)模突水事故，平均降深3～4m，同樣I區(qū)第四系下部監(jiān)測孔也表現(xiàn)出突然上升、下降的特征。根據(jù)4月份和7月份I區(qū)垂向觀測組(表1)動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計，又將I區(qū)分為三個亞區(qū)，分別以I-1、I-2、I-3表示。

表1　動態(tài)監(jiān)測垂向觀測組

I-1以QCK09、QCK11、NK22、NK12為代表孔位，典型特征為第四系深層水與基巖裂隙水降深比值為1：1～2，以下用β表示。

I-2以QCK04、CK04、GK04、CGK04為代表孔位，β為1：3～4。

I-3以QCK03、CK03、GK03、NK19為代表孔位，β為1:6～7。

其分母越小第四系下部補給越充沛，區(qū)域上第四系下部含水層垂向上水力聯(lián)系越通暢。水力聯(lián)系從強到弱依次為I-1、I-2、I-3。

II區(qū)以7月份出現(xiàn)低水位為典型特征，QCK01、QCK02、QCK06、QCK07為代表孔位，區(qū)域上分布于田興鐵礦，見圖5。7月份田興南回風井突水時，II區(qū)孔的水位響應(yīng)強烈，周圍基巖孔平均降深8～11m，第四系下部孔降深如表2，II區(qū)和I區(qū)類似，也表現(xiàn)出水位的突然下降和突然上升，6月份開始回落，7月份出現(xiàn)水位低點，8月份水位開始恢復，以上基本特征也反映出II區(qū)第四系深層水與基巖裂隙水存在直接的水力聯(lián)系，β約為1∶10，水力聯(lián)系要弱于I區(qū)，即大賈莊鐵礦。

表2　第四系下部孔降深

圖3　第四系下部監(jiān)測動態(tài)

圖4　I區(qū)第四系下部動態(tài)

III區(qū)以水位呈線性下降為典型特征，QCK08為代表孔位，區(qū)域上分布于小閻營—姜莊一帶，見圖6。第四系深層水的水位變化主要受生活用水和礦山排水影響，但要保證III區(qū)水位呈線性下降，影響因素必須是穩(wěn)定的而且盡量是單因素，由此分析，III區(qū)應(yīng)具備以下基本特征：區(qū)域上幾乎沒有任何補給來源，側(cè)向上與周圍第四系下部含水層聯(lián)系很??；礦山開采對此區(qū)除越流外無任何影響；穩(wěn)定越流條件下，只消耗此區(qū)的靜儲量，也就是說III區(qū)只存在穩(wěn)定的越流，垂向、側(cè)向上存在穩(wěn)定的隔水黏土層。監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，預計20年左右III區(qū)水位可以降到下部隔水層底板。

圖5　II區(qū)第四系下部動態(tài)

圖6　III區(qū)第四系下部動態(tài)

以上這種分區(qū)性差異是由垂向上第四系下部含水層和黏土隔水層相互迭置、犬牙交錯造成的，局部形成形似桶狀的獨立含水層儲水系統(tǒng)。

第四系主隔水層之下為第四系深層水，降雨對其影響較小，主要受生活用水和礦山排水影響。地下水動態(tài)變化主要表現(xiàn)為側(cè)向徑流—開采型，礦坑排水對其影響大，礦坑長期排水引起第四系下部水位普遍下降了3～5m，水位仍保持下降趨勢；勘探資料表明，第四系下部隔水層[9]連續(xù)性較差，局部缺失形成“天窗”，區(qū)內(nèi)主要分布4個較大的“天窗”，見圖1。監(jiān)測結(jié)果顯示，I區(qū)、II區(qū)第四系深層水與基巖含水層間存在直接的水力聯(lián)系，在開采條件，第四系水對基巖水的補給能力強，這與天窗的分布區(qū)域是一致的。

2.3基巖裂隙水動態(tài)監(jiān)測特征

2013年12月開展動態(tài)監(jiān)測以來，隨著礦山掘進深度、速度的加大，司家營南區(qū)共形成3個基巖裂隙水漏斗，分別為田興漏斗、新河斷裂漏斗、大賈莊漏斗。監(jiān)測結(jié)果顯示，田興漏斗以F9～F13五條斷層帶為漏斗中心，基巖孔NK13埋深達115m，漏斗形態(tài)近似“橢圓形”，長軸呈南北向展布，漏斗區(qū)水力梯度為3.2%～11.8%，礦坑長期排水使此區(qū)水位進一步下降，漏斗范圍逐漸擴展，4月份，除SE向向新河斷裂擴展外，漏斗的形態(tài)基本固定，西至外圍孔NK21新立莊一帶；南至NK11-NK17姜莊一帶；西至NK01-NK07上伍旗一帶；深部開采使漏斗區(qū)垂向上的水力梯度進一步加大，垂向水力梯度為7.9%～12.5%，田興漏斗區(qū)基巖裂隙水動態(tài)見圖7。3月中旬大賈莊2#副井突水，形成以CK04為中心，長軸呈北東-南西向展布的大賈莊漏斗，漏斗呈“橢圓形”，漏斗影響范圍，北至NK11-NK17，姜莊一帶；南至外圍孔NK23，殷莊一帶；西至外圍孔NK22，小賈莊一帶；東至外圍孔NK26，薛各營一帶。大賈莊漏斗區(qū)監(jiān)測孔動態(tài)見圖8。

圖7　田興漏斗區(qū)動態(tài)

圖8　大賈莊漏斗區(qū)動態(tài)

圖8中監(jiān)測孔CGK03、NK12、NK17水位明顯比其它孔水位低，此處既受田興礦采掘影響又受大賈莊采掘影響，分析認為，該區(qū)域應(yīng)為聯(lián)系田興漏斗和大賈莊漏斗的側(cè)向通道，圖9中圈中所示。5月份動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，大賈莊漏斗可通過新河斷裂帶影響田興礦和馬城，影響區(qū)域和新河斷裂方向一致，主要集中在新河斷裂的周圍監(jiān)測孔包括馬城監(jiān)測孔SK11、SK12、SK13、SK14。

從監(jiān)測開始，新河斷裂漏斗就已具雛形，1～6月監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，新河斷裂漏斗一直很穩(wěn)定，但在1～6月份田興礦深部疏干，使此區(qū)具備了新河斷裂漏斗發(fā)育的條件，表現(xiàn)為NK01～NK07(上伍旗-小劉莊一帶)垂向水力梯度逐漸變大，最大可達17%。7～10月份形成了新河斷裂漏斗，漏斗內(nèi)包括監(jiān)測孔NK01、NK02、NK04、NK05、CK01，漏斗狹長，長軸呈南北向展布。新河斷裂漏斗如圖9所示。

基巖動態(tài)監(jiān)測中，監(jiān)測孔NK06、NK07、NK09、NK10、NK24、CK01、CGK01水位動態(tài)變化曲線一致性好，均在4月份形成折點，在7月形成水位陡降，這些孔均位于新河斷裂周圍，應(yīng)屬新河斷裂影響區(qū)，監(jiān)測數(shù)據(jù)表明新河斷裂影響區(qū)滲透性強，水力連通好，是強導水帶，大賈莊礦及田興礦的采掘均影響其水位動態(tài)。圖10為新河斷裂影響區(qū)基巖孔地下水位變化曲線。

圖9　9月份南區(qū)基巖裂隙水水位標高三維示意圖

圖10　新河斷裂影響區(qū)水位動態(tài)

對于某一含水系統(tǒng)邊界而言，既可作為劃分含水系統(tǒng)的依據(jù)又可作為預測礦坑涌水量的定解條件[4]。以上動態(tài)分析過程中已經(jīng)指出兩條漏斗邊界，其一為NK11-NK17，田興漏斗的南邊界和大賈莊漏斗的北邊界；其二為NK01-NK02-NK04-NK06-NK07，田興漏斗的東邊界和新河斷裂漏斗的西邊界。這兩條邊界上的監(jiān)測孔水位數(shù)據(jù)都表現(xiàn)為高水位，此處可作為漏斗邊界。除此外還有由司家營南區(qū)外圍孔NK21-NK26構(gòu)成的邊界，監(jiān)測動態(tài)見圖11。明顯可以看出除NK24、NK25孔外，曲線波動都較平穩(wěn)，其中NK23孔波動幅度最小，平均1～2m，其它孔位波動幅度均在5～7m，也就是說受興、大賈莊采掘影響形成的降落漏斗已經(jīng)影響到外圍孔，但相對其它基巖孔而言，波動幅度很小，可作為司家營南區(qū)漏斗邊界。NK24、NK25處新河斷裂影響帶，水位變化同時受田興和大賈莊采掘影響，水位降深18～19m，根據(jù)疊加原理，隨著掘進進度的增加，此處的降深會一直增加，并且會表現(xiàn)出兩種含水系統(tǒng)的特征，分別為田興、大賈莊含水系統(tǒng)，因此此處不宜作為漏斗邊界。

圖11　外圍孔水位動態(tài)

礦坑長期排水致使礦區(qū)一帶基巖裂隙水水位整體下降和深部基巖構(gòu)造裂隙水壓力突然釋放，上部風化裂隙水以空間滲流形式向排水點匯聚，形成了一定范圍的地下水壓力釋放空間場，隨即發(fā)展成為基巖裂隙水降落漏斗，降落漏斗形態(tài)受優(yōu)勢斷裂控制，其中田興漏斗受F9～F13疊加斷層控制，新河斷裂漏斗和大賈莊漏斗受新河斷裂控制，動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，側(cè)向上新河斷裂是聯(lián)系三漏斗的通道；垂向上“天窗”是聯(lián)系第四系水和基巖風化裂隙水的通道，構(gòu)造裂隙帶是聯(lián)系基巖風化帶與施工工作面的充水通道[10-12]?；鶐r地下水主要受礦坑排水影響表現(xiàn)為側(cè)向徑流-開采型，其動態(tài)變化與礦坑排水量密切相關(guān)。

綜上所述，第四系上部含水層處主隔水層之上，第四系淺層水對深層水補給微弱，其動態(tài)變化主要受降雨影響；第四系下部含水層越流現(xiàn)象和基巖裂隙水頂托作用普遍存在，水力聯(lián)系較為密切，尤其是“天窗”區(qū)，其動態(tài)變化多數(shù)受控于基巖裂隙水壓力，與礦坑涌水量大小相關(guān)性很大；基巖裂隙含水層動態(tài)受導水通道分布的影響，“構(gòu)造型”導水通道控制多數(shù)基巖孔動態(tài)，“天窗型”導水通道控制基巖裂隙水動態(tài)的同時，滯后控制I區(qū)、II區(qū)的地下水動態(tài)。

3動態(tài)特征的防治水措施

司家營鐵礦南區(qū)，在帶壓開采條件下，水文地質(zhì)條件日趨復雜，采掘環(huán)境愈采愈惡化，高水壓和高地應(yīng)力的地質(zhì)環(huán)境逐漸顯現(xiàn)，各豎井和巷道突水頻率逐漸增加，并且多表現(xiàn)為頂板突水。突水控制因素多，突水機理和類型復雜多變造成防治水措施方案效果不可靠。筆者通過了南區(qū)多孔多數(shù)據(jù)的量化分析，根據(jù)其動態(tài)特征，大致將南區(qū)劃分出4個具典型突水特征的區(qū)域，分別為田興、大賈莊、新河斷裂影響區(qū)和NK10-CK03樞紐區(qū)，并針對不同的特點提出防治水措施。

田興礦動態(tài)特征(圖7)反映，F(xiàn)9～F13復合斷裂及影響帶導水作用并不突出，而主要發(fā)揮斷裂的貯水作用，側(cè)向及垂向補給強度不足，各孔動態(tài)特征主要表現(xiàn)為下降，含水層間水壓傳遞不明顯。

田興礦漏斗水位已經(jīng)降到隔水層底板以下，并與北區(qū)地下礦及露天礦開采形成的漏斗融合形成一復合漏斗，由原來的承壓轉(zhuǎn)化為無壓，后期的田興礦坑涌水量以第四系下部越流為主，大規(guī)模突水事故的可能性減小，但后期隨著基巖裂隙水的疏干，水頭差逐漸增大，頂托作用削弱，地面沉降和塌陷的危險性增大。另外，北區(qū)的開采采用無底柱分段崩落法，這種開采方法形成了第四系補給基巖裂隙水的通道，無形中成為了田興礦的側(cè)向補給來源，后期這種補給作用也會漸漸突出，因此建議在北區(qū)的地下及露天開采應(yīng)增大地下水的疏干排水能力，為田興礦巷道的開拓提供更好的開采條件。

大賈莊礦動態(tài)特征(圖8)反映，基巖裂隙水與第四系下部含水層間水壓力傳遞明顯，含水層間水力聯(lián)系較強，中心區(qū)裂隙發(fā)育不均勻，側(cè)向補給不足，但垂向上第四系深層水通過“天窗(I區(qū))”補給較強，大賈莊第四系下部和基巖含水層動態(tài)一致(圖4、圖8)，表現(xiàn)出基巖水頂托和第四系含水層補給的特征，監(jiān)測表明，第四系深層水成為大賈莊礦的主要涌水來源，因此大賈莊礦的安全生產(chǎn)關(guān)鍵在“天窗”區(qū)如何防治，盡量防止第四系深層水出現(xiàn)較大的地下水漏斗，但“天窗”區(qū)面積較大，地表帷幕對深層水進行截流和降低深層水水頭壓力均存在較大的施工及經(jīng)濟挑戰(zhàn)；另外增加礦坑頂板的預留厚度和加固破碎帶的礦坑頂板雖然能降低第四系深層水的強補給，但這樣大大降低了產(chǎn)能。因此，對于大賈莊礦防治水的方案有待進一步探討。

新河斷裂影響區(qū)動態(tài)特征(圖10)反映，新河斷裂帶裂隙發(fā)育均勻，連通性好，含水層富水性強，側(cè)向補給好，具有良好的貯水作用。大賈莊2#副井突水，更反映出新河斷裂在司家營南區(qū)具有重要的導水作用，垂向上是是聯(lián)系基巖風化裂隙和基巖構(gòu)造裂隙水含水層的重要通道；側(cè)向上是聯(lián)系田興和大賈莊礦的通道，這種作用反映在大賈莊礦突水，水位變化波及全區(qū)上，在監(jiān)測過程中，大賈莊2#副井和田興新河斷裂影響帶兩個區(qū)域的基巖孔水位出現(xiàn)較大降幅的頻率較高，均在3～4次，反映豎井掘進過程中，涌水量突增的頻率較高。大賈莊2#副井、田興2#副井的突水量大小受控于新河斷裂，突水頻率與豎井的掘進進度可能呈正相關(guān)，因此，新河斷裂影響帶和大賈莊中心區(qū)是易發(fā)生突水事故的危險區(qū)域。所以此區(qū)避免盲目施工，重要工程應(yīng)盡量避開新河斷裂帶，側(cè)向上盡量防止三個礦區(qū)的基巖裂隙水通過新河斷裂形成連通。

NK10-CK03樞紐區(qū)動態(tài)特征(圖8)反映，田興礦與大賈莊礦中心區(qū)的水力聯(lián)系樞紐在NK10和CK03孔間，因此，在防治水工作中，重點應(yīng)在NK10和CK03孔間帷幕注漿，形成連續(xù)的防滲墻，阻斷新河斷裂帶與南部富水帶間的水力聯(lián)系，防止重大透水事故的發(fā)生。

動態(tài)監(jiān)測表明，第四系水成為礦坑的主要涌水來源，增加了防治水難度，南區(qū)的開采一定要堅持超前探水，先治后采，防治結(jié)合的原則。

4結(jié)論

1)第四系上部整體流向由南向北，南區(qū)上部含水層水位幾乎不受開采影響，水位變化步調(diào)與降雨量保持一致。第四系深層水與基巖裂隙水存在緊密的水力聯(lián)系，尤其在“天窗”區(qū)域，為淺部截流的重點區(qū)域。

2)南區(qū)共分為三個基巖裂隙水漏斗，兩個水文地質(zhì)單元，受疏干影響，田興大賈莊漏斗水位已經(jīng)降到隔水層底板以下，由原來的承壓轉(zhuǎn)化為無壓，后期的田興礦坑涌水量以第四系下部越流為主。

3)新河斷裂為聯(lián)系三個基巖裂隙水漏斗的通道，全區(qū)基巖孔水位動態(tài)受控于新河斷裂，大賈莊鐵礦一旦開采，在深部形成透水事故，水位變化可波及全區(qū)，因此以后的監(jiān)測重點應(yīng)往新河斷裂影響帶和大賈莊一帶靠攏，要保證大賈莊礦段順利開采，要盡量防止以上三個地下水漏斗形成連通，大孟莊一帶為重點防治區(qū)域。

4)依據(jù)動態(tài)特征提出4點相關(guān)防治水建議：第一，第四系深層水成為礦坑的最終涌水來源，盡量防止形成較大的地下水漏斗；第二，淺層水以截流為主，基巖水以疏干排水為主；第三，“天窗”區(qū)防治難度較大，防治方案需要更一步優(yōu)化；第四，重要的巷道工程要避開新河斷裂；NK10-CK03孔間為田興礦與大賈莊礦水力聯(lián)系的樞紐區(qū)，防治水中要阻斷新河斷裂帶與南部富水帶間的水力聯(lián)系。

5)地下水動態(tài)監(jiān)測在宏觀上反映了礦區(qū)的水文地質(zhì)條件，并且一定程度上比水位地質(zhì)試驗反映出的現(xiàn)象和問題更能說明所調(diào)查礦區(qū)水文地質(zhì)概況，但這種優(yōu)勢受監(jiān)測網(wǎng)密度的約束。

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Water control measures based on groundwater dynamic monitoringin the southern area of Sijiaying iron mine

ZUOWen-zhe1，WANGBin-hai1，CHENGZi-hua1，CHENYong-li2

(1.NorthChinaUniversityofScienceandTechnology，Tiangshan063009，China；2.The5thTeamofHebeiGeologyandMineralBureau，Tiangshan063004，China)

Abstract:The southern area of Sijiaying Iron mine belongs to the domestic rare watery deposit.To understand the hydrographical geological condition of the Southern area is the key to determine the safe mining project and water control.The article use the method of combining groundwater dynamic monitoring with exploration data to analyze the hydrological geological conditions in mining area，through the analysis of dynamic characteristics of water level of quaternary and the bedrock aquifer，analyzing Separating Water ability of lower quaternary aquifuge，the groundwater runoff， channel，aquifer recharge relationship and boundary conditions.then，puting forward that the lower quaternary “skylight” and Xin River fracture is an important channel of mine water conduction.And in the light of Dajiazhuang mining，putting forward some control suggestions.In addition，the analysis methods is more targeted to some mine that is not conducted hydrogeological test.

Key words：the southern area of sijiaying；hydrographical geological condition；groundwater dynamic monitoring；water control

收稿日期：2015-06-15

基金項目：河北省自然科學基金項目資助(編號：D2011209071；E2013209328)；唐山市科技計劃項目資助(編號：14130245B)

作者簡介：左文喆(1969- )，女，河北昌黎人，博士，副教授，主要從事水文地質(zhì)及環(huán)境地質(zhì)工作。E-mail：zuowenzhej@sina.com。 通訊作者：王斌海(1991-)，男，山西呂梁人，碩士，主要從事地下水資源管理及利用。E-mail:wangbinhaishx@sina.com。

中圖分類號：TD824.6

文獻標識碼：A

文章編號：1004-4051(2016)04-0091-07