宕昌縣瓦窯溝銻礦區(qū)水文地質(zhì)特征簡述

何 勇

（甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局蘭州礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730046）

1 區(qū)域水文地質(zhì)

宕昌地處秦嶺東西復(fù)雜構(gòu)造帶，受祁、呂、賀山字型構(gòu)造體系前弧西翼之干擾，構(gòu)造具多期性，形跡異常復(fù)雜。本縣屬長江流域嘉陵江水系，地下水源極其豐富。全縣地下水量為0.667億立方米，而這些地下水受其山區(qū)山大溝深地形環(huán)境的影響，以泉水形式匯流，干、溝、溪而成的地表水，故地表水和地下水互相轉(zhuǎn)化補(bǔ)償，不能截然分開。水源的水質(zhì)情況是PH值在7.2～8.2，總硬度在9～21.5，灌溉用水PH值在5.5～8.5，總硬度＜250的要求，PH值和總硬度均符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。區(qū)內(nèi)地下水主要受大氣降水入滲補(bǔ)給，大氣降水直接或通過第四系覆蓋層間接沿淺部風(fēng)化裂隙下滲補(bǔ)給形成裂隙潛水含水層，下部裂隙不發(fā)育的新鮮巖石阻止了地下水的垂直下滲[1]。地下水分水嶺基本與地表水分水嶺一致。在淺部以松散巖類孔隙水、風(fēng)化裂隙水為主，深部以基巖裂隙水為主。地下水的生成，賦存與運(yùn)動(dòng)往往受地表水流域的控制，形成以不同級(jí)別地表水流域相對(duì)應(yīng)的水文地質(zhì)單元，在單元內(nèi)完成地下水的補(bǔ)給、徑流與排泄過程。

2 礦區(qū)水文地質(zhì)條件

該區(qū)屬西秦嶺山系支脈地帶，海拔為1138m～4154m，平均海拔2300m，相對(duì)高差多在200m～800m，地勢(shì)由西北向東南傾斜，地貌屬侵蝕構(gòu)造中高山和剝蝕構(gòu)造中低山區(qū)，區(qū)內(nèi)溝壑縱橫，地形陡峭，切割強(qiáng)烈，山高谷深，溝谷多成“V”形切割，地形坡度多在40°～50°之間。基巖出露少，僅見于溝、谷底及陡崖處。礦區(qū)范圍內(nèi)主要發(fā)育的兩條沖溝：瓦窯溝和草山溝。瓦窯溝位于礦區(qū)中部～西側(cè)，呈北東～南西方向，溝寬約20m～80m，草山溝位于礦區(qū)東南部，呈北西～南東方向，溝寬約15m～60m。當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面位于瓦窯溝下游溝底處，標(biāo)高2192m；礦床目前最低排泄面為2415m中段。

3 礦床主要充水因素與地下水特征

（1）礦床充水因素：礦區(qū)地下水的補(bǔ)給來源主要是大氣降水，大氣降水直接或通過第四系覆蓋層間接沿淺部風(fēng)化裂隙下滲補(bǔ)給形成裂隙潛水含水層，下部裂隙不發(fā)育的新鮮巖石阻止了地下水的垂直下滲。礦床主要含水層為三疊系下馬龍組第一巖性段風(fēng)化層。礦床直接充水水源為第一巖性段層石英砂巖風(fēng)化裂隙水，巖層整體透水性差，水量較小，補(bǔ)給源單一[2]。礦區(qū)構(gòu)造斷裂雖較發(fā)育，但多屬壓扭性斷層，伴有斷層泥生成，局部破碎物強(qiáng)風(fēng)化，遇水膨脹，且方解石脈充填普遍，斷裂帶及影響帶內(nèi)透水性較圍巖稍好，仍屬弱含水層，礦區(qū)調(diào)查中未發(fā)現(xiàn)老窿洞及老窿水，礦床開采時(shí)地下水容易排泄疏干，對(duì)礦床開采影響不大。

（2）礦床地下水埋深及動(dòng)態(tài)變化：礦床地下水埋深隨季節(jié)變化而變化，一般水位埋深在地表下3m～80m不等，地下水流向大體與地表徑流方向一致，總體由北向南，地下水動(dòng)態(tài)變化，每年12-次年2月為低水位期，7月份～10月份為高水位期，年變化幅度3.5m～4.0m。根據(jù)普查時(shí)施工有觀測(cè)記錄的9個(gè)鉆孔終孔靜止水位來看，區(qū)內(nèi)鉆孔穩(wěn)定水位埋深在13.7m～136m之間。

（3）地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件：①補(bǔ)給來源。礦區(qū)地下水以降水入滲補(bǔ)給為主，地下水高峰期滯后大氣降水10天左右。②徑流條件。礦區(qū)總體地下水埋深較大，蒸發(fā)消耗很少，地下水的水平徑流方向是從礦區(qū)高地勢(shì)處向礦區(qū)低地勢(shì)處徑流，大體方向?yàn)楸毕蚰蠌搅?，從周圍山前向周圍低洼地徑流，地下水的垂直徑流方向是從第四系殘坡積層松散巖向淺層風(fēng)化巖裂隙和基巖裂隙運(yùn)移，形成大氣降水就地入滲-下降泉排泄的徑流模式。③排泄條件。地下水主要是以地下徑流的形式，主要受地形控制，在重力作用下沿裂隙，由高水位地段向低水位地段運(yùn)動(dòng)遷移，地形切割強(qiáng)烈的地段，少部分在適當(dāng)?shù)牡孛驳匦慰刂葡峦ㄟ^下降泉的形式直接溢出地表，匯入溝谷河流系統(tǒng)。

4 礦坑涌水量預(yù)測(cè)

4.1 礦坑涌水現(xiàn)狀

本礦區(qū)為小型銻礦，本次勘查及前人零星開采，在礦區(qū)內(nèi)掘進(jìn)出大小不一的水平礦坑多條，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，礦坑內(nèi)穩(wěn)定涌水量極小。礦坑地下水動(dòng)態(tài)主要受大氣降水控制，掘進(jìn)過程中水量稍大，隨后漸漸減少并趨于穩(wěn)定，具有雨后水量增大，旱季多數(shù)干枯無水的特點(diǎn)。依據(jù)已有礦坑的施工參數(shù)，采用比擬法預(yù)測(cè)未來開采礦坑的涌水量，具有較高的可靠性。依據(jù)礦體規(guī)模、埋藏條件、形態(tài)及產(chǎn)狀要素特征，采用平巷開采比較適宜。

2660m、2625m、2575m中段礦坑均為水平巷道，其中2625m、2575m兩中段巷道已東西向貫通山體。2660m、2625m中段近地表，礦坑充水的主要水源是第四系坡積物孔隙水和風(fēng)化裂隙水，礦坑涌水隨季節(jié)變化大，特別是2625m中段東西巷口處直接覆于山皮之下，巖石強(qiáng)風(fēng)化，裂隙極發(fā)育，輸水通道暢通，2015年在雨季調(diào)查時(shí)順坑口段頂最大流量有3l/s的水量，平時(shí)這三個(gè)中段坑內(nèi)涌水趨于穩(wěn)定，2660m中段基本無涌水，坑內(nèi)巖石面干燥；2625m中段涌水量6.912m3/d，坑內(nèi)巖石面85%干燥，采空區(qū)內(nèi)也無滲、滴水，主要出水段集中于沿脈巷道層間風(fēng)化裂隙發(fā)育段。

4.2 礦坑涌水量預(yù)測(cè)

2500m、2457m、2415m中段礦坑涌水水源為基巖裂隙水?，F(xiàn)以2536m、2500m、2457m、2415m中段目前礦坑實(shí)際涌水量資料，估算相鄰下中段開采礦體系統(tǒng)時(shí)的礦坑涌水量，考慮各中段礦坑實(shí)際情況，選取相應(yīng)比擬參數(shù)計(jì)算。其中2536m中段平時(shí)總涌水量為13.82m3/d最大涌水量為20.26m3/d；2500m中段平時(shí)總涌水量為22.46m3/d最大涌水量為38.88m3/d；2457m中段平時(shí)總涌水量為103.68m3/d最大涌水量為181.44m3/d；2415m中段平時(shí)總涌水量為56.16m3/d最大涌水量為77.76m3/d。利用水文地質(zhì)比擬法預(yù)測(cè)的礦坑涌水量與實(shí)際肯定有一定差別，建議僅作為礦山將來指導(dǎo)生產(chǎn)的參考值。

①當(dāng)?shù)V坑巷道在掘進(jìn)揭露含水?dāng)嗔哑扑閹r(shí)，可能會(huì)發(fā)生較大涌水，但因突水量有限，突水時(shí)間不會(huì)太長，生產(chǎn)時(shí)只要注意也不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重危害；②瓦窯溝銻礦床非法開掘較多礦洞，長期封閉積水，后期采礦掘進(jìn)到此附近時(shí)采用超前探放水的方法，謹(jǐn)防地下水突涌，造成淹井或人身傷亡事故；③2575m、2457m中段巷道均有積水，特別是2457m中段巷道積水段占總巷道一半，積水深，未能自然排出巷口，通過就地下滲排泄，所以在掘進(jìn)連同這兩中段礦坑時(shí)，注意提前做好預(yù)排水措施；④2415m中段礦坑為整個(gè)礦山的最低開采水平，開采時(shí)只要在各中段做好礦坑自然排水工作，即可保證礦山正常生產(chǎn)。

5 結(jié)論

甘肅省宕昌縣瓦窯溝銻礦地處地形有利于自然排泄，礦床為直接充水礦床，水源為松散巖孔隙水、基巖裂隙水，礦坑涌水量不大，且2625m、2575m兩中段巷道已東西向貫通山體，易于疏干，只要做好排水預(yù)防工作，礦坑充水對(duì)生產(chǎn)和人員安全無影響。該礦床為裂隙充水礦床，充水礦床勘探的復(fù)雜程度劃為第一型，屬水文地質(zhì)條件簡單礦床。