玲瓏礦田東風(fēng)礦區(qū)水文地質(zhì)條件評(píng)價(jià)

楊松林，武 帥，張 潔

（1. 煙臺(tái)黃金職業(yè)學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264000 ；2. 山東黃金礦業(yè)（玲瓏）有限公司，山東 煙臺(tái) 264000）

水文地質(zhì)條件是東風(fēng)礦區(qū)開采設(shè)計(jì)時(shí)必須予以充分考慮的重要因素。本文旨在根據(jù)東風(fēng)礦區(qū)水文地質(zhì)概況和自然地理特點(diǎn)，對(duì)本區(qū)水文地質(zhì)條件進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查研究，為生產(chǎn)單位基建工程施工提供依據(jù)，同時(shí)為礦山下一步開采設(shè)計(jì)提供參考。

1 地質(zhì)概況

東風(fēng)礦床是玲瓏金礦田四大礦床之一，位于招遠(yuǎn)市北東24km，礦區(qū)交通方便，礦床范圍內(nèi)以構(gòu)造剝蝕為主的中低山區(qū)為主，該區(qū)一年四季分明，夏季高溫多雨，降水集中，地表水系不發(fā)育，礦區(qū)周圍的地表水資源缺乏。本區(qū)巖層主要是第四系松散層和以花崗巖為主的巖體。

1.1 巖層（體）水文地質(zhì)概況

本區(qū)巖層（體）主要有兩大類，即第四系松散層和以花崗巖為主的巖體。第四系主要頒布于淺部：東部和中部多為殘、坡積及沖洪積層，主要為碎石、砂、亞砂土及粘土等組成，厚度不均，一般厚1m～12m，為潛水類型。單位涌水量一般為0.013L/s.m～2.810L/s.m，滲透系數(shù)為1.29m/d～19.69m/d，礦化度0.19g/L～0.42g/L，水化學(xué)類型為水化學(xué)類型SO4-Ca及SO4-HCO3-Ca型，礦化度＜0.5g/l?；◢弾r在本區(qū)在面積出露，上部風(fēng)化強(qiáng)烈，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖石破碎，風(fēng)化層厚度一般在5m～39m，構(gòu)成花崗巖風(fēng)人裂隙含水層。一般為潛水類型，水位埋深隨地形變化，一般3.40m～7.9m，風(fēng)化層多被告風(fēng)化砂、巖屑及泥質(zhì)充填，因而富水性較弱，單位涌水量一般0.023L/s.m，滲透系數(shù)為0.75m/d，礦化度＜0.5g/L，水化學(xué)類型為水化學(xué)類型SO4-Ca-（K+Na）及SO4-HCO3-Ca型。

1.2 礦床巖體水文地質(zhì)特征

本區(qū)含水帶巖層有第四系松散層、基巖風(fēng)化裂隙含水帶及構(gòu)造裂隙含水帶。

1.2.1 第四系孔隙淺水含水層

第四系松散巖層不發(fā)育，主要是坡積、沖積、洪積作用形成的含礫粗中砂及砂質(zhì)粘土，分布于溝谷的兩側(cè)，厚度一般1m～4m，含孔隙潛水，無(wú)連續(xù)含水層。水位埋深2.45m～7.58m，單位涌水量0.153L/s.m～0.430L/s.m，滲透系數(shù)0.8m/d～85.1m/d，水化學(xué)類型SO4—Ca及SO4-HCO3-Ca型，礦化度＜0.5g/l。由于受選礦水及其它污水影響，SO42-、NO3-含量增高，水質(zhì)受到污染。

該含水層接受大氣降水補(bǔ)給，雖然透水性較強(qiáng)、富水性好，但在礦床范圍內(nèi)只在南東方向的河谷中及短小的溝溪中有所分布，面積小、厚度薄，故只能做為部分居民生活用水水源，即使與底部風(fēng)化裂隙含水層有水力聯(lián)系，對(duì)礦山生產(chǎn)也無(wú)影響。

1.2.2 花崗巖風(fēng)化裂隙含水層

該含水層埋深一般在1.89m～4.45m，單位涌水量0.023L/s.m～0.681L/s.m，滲透系數(shù)0.75m/d～15.134m/d，水化學(xué)類型SO4-Ca-（K+Na）型，礦化度＜ 0.1g/l。

該含水層賦存標(biāo)高在+150m～+230m，主要受大氣降水和第四系含孔隙水補(bǔ)給，礦床首開中段+50m距風(fēng)化層底板甚遠(yuǎn)，風(fēng)化裂隙水不會(huì)直接進(jìn)入坑道，絕大部分以潛流或泉的形式順地表自然坡降排出流入河谷，僅有少量通過(guò)與構(gòu)造裂隙含水帶相連部位進(jìn)入坑道，構(gòu)成坑道涌水間接因素。

1.2.3 構(gòu)造含水帶

該含水帶分布于構(gòu)造帶內(nèi)及其兩側(cè)，呈條帶狀分布，具有斷裂構(gòu)造、礦脈、含水帶三位一體的特征。礦床內(nèi)對(duì)坑道有充水意義的主要是208號(hào)、207號(hào)、206號(hào)脈群形成的構(gòu)造裂隙含水帶。構(gòu)造含水帶由以下特征：

水性外強(qiáng)內(nèi)弱，即斷裂上盤較下盤破碎裂隙多，含水性好；上強(qiáng)下弱，由于該含水帶由上及下巖石破碎程度隨深度增加而逐漸減弱，從而導(dǎo)致構(gòu)造含水帶上強(qiáng)下弱；同一脈群水力聯(lián)系強(qiáng)，同一脈群中揭露一條礦脈含水帶后，其它支脈含水量隨坑道抽水時(shí)間增加含水量明顯減少直至排干。

斷裂構(gòu)造破碎帶內(nèi)由于巖石較破碎，裂隙發(fā)育，透水性和富水性顯著增加，是礦床充水的主要因素，滲透系數(shù)為0.015m/d～0.445m/d，礦化度＜1.0g/l，水化學(xué)類型HCO3-Ca、HCO3-SO4-Ca及SO4-HCO3-Ca型。

1.2.4 地下水的補(bǔ)給、逕流和排泄條件

經(jīng)研究，區(qū)內(nèi)主要有三個(gè)含水層（帶），根據(jù)補(bǔ)給、逕流和排泄條件的差異，分別為第四系孔隙水、花崗巖風(fēng)化裂隙水和花崗巖構(gòu)造裂隙水。

2 地下水觀測(cè)

通過(guò)近幾年井下泵房抽水統(tǒng)計(jì)，2007年～2009年日均地下涌水量2779m3/d，日最大排水量3580m3/d。一般每年的7、8、9三個(gè)月份雨量較多，井下日排水量相對(duì)增加，其它月份日排水量相對(duì)減小。

2.1 坑道涌水量預(yù)測(cè)

采用比擬法預(yù)測(cè)礦坑涌水量：由于節(jié)理裂隙的發(fā)育隨深度增加而漸弱，考慮到礦坑富水性隨深度減少，認(rèn)為涌水量往往不與水位下降值成正比，因此采用比擬法公式Q=Q1(S/S1)1/2進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果：-800m中段盲主井目前正在施工石門穿，尚未施工到含礦蝕變巖破碎帶，目前的排水量約為400m3/d～500m3/d。坑道涌水量預(yù)測(cè)的結(jié)果為：3728÷3=1243m3/d，預(yù)測(cè)最大涌水量為：5219÷3=1740m3/d。

總之，金礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面之下，頂板直接進(jìn)水，充水含水層滲透性較弱，局部有強(qiáng)導(dǎo)水的張性裂隙，斷裂構(gòu)造裂隙水是礦床充水的主要因素。第四系含水層對(duì)礦坑充水影響不明顯，礦床水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單類型，地表水體與地下水聯(lián)系不明顯。

3 防排水工程

3.1 工程設(shè)計(jì)

根據(jù)東風(fēng)礦區(qū)水文地質(zhì)條件和自然地理特點(diǎn)，東風(fēng)礦區(qū)開采設(shè)計(jì)時(shí)予以充分考慮。井筒及工業(yè)場(chǎng)地布置：副井井口位于腰西澗山脊之上，標(biāo)高+203.7m，北距龍通河320m（河底標(biāo)高+142.3m），井口北部無(wú)大的溝谷，洪水可順腰西澗流入龍通河。主豎井位于青草澗西200m山脊之上，井口標(biāo)高+183m，青草澗水庫(kù)正常蓄水標(biāo)高為+138m～+156.5m。水庫(kù)東西兩側(cè)分別有引洪渠向南東300m至龍通河，泄水能力9000m3/d泄水快。

3.2 排水設(shè)備、設(shè)施配置

目前礦山2號(hào)盲豎井、3號(hào)盲豎井、盲主井（-760）三條豎井統(tǒng)一排水至-440m泵房，由-440m泵房上揚(yáng)至地表高位水池。排水設(shè)備、設(shè)施具體布置如下：

2號(hào)盲豎井二十四中段井底水倉(cāng)1000m3，配有MD155-67×5三臺(tái)。敷設(shè)∮159、∮133無(wú)縫鋼管排水管路各一條至十六中段。最大排水能力465m3/h。井底水窩設(shè)兩臺(tái)WQXJ50-60潛水泵將井底水窩水排至二十四中段水倉(cāng)。

3號(hào)盲豎井二十二中段井底水倉(cāng)800m3，配有100D45×6三臺(tái)。敷設(shè)兩條∮133和一條∮159無(wú)縫鋼管排水管路至十六中段，最大排水能力255m3/h。

通過(guò)最近井下泵房抽水統(tǒng)計(jì)，日均地下涌水量3580m3/d，現(xiàn)有井下設(shè)備、設(shè)施完全可以滿足井下地下水及充填泄水的排水要求。

4 結(jié)論

（1）東風(fēng)礦區(qū)金礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面之下，頂板直接進(jìn)水，充水含水層滲透性較弱，局部有強(qiáng)導(dǎo)水的張性裂隙，斷裂構(gòu)造裂隙水是礦床充水的主要因素；第四系含水層對(duì)礦坑充水影響不明顯，礦床水文地質(zhì)條件屬于簡(jiǎn)單類型。

（2）目前礦山排水設(shè)施完善，尚無(wú)水文地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，但須注意自然降水由地表古采坑下滲透形成淋水，造成坑內(nèi)涌水隨著增大而發(fā)生突水事件，同時(shí)嚴(yán)格采礦秩序管理，防止其它礦井突然排水，造成淹井事件發(fā)生。

（3）礦區(qū)主豎井、副井井口均位于低山丘陵山脊之上，主豎井井口標(biāo)高為183m，副井井口標(biāo)高為203.7m，均高于地表水體30m以上，無(wú)發(fā)生山洪及水體淹井的可能?，F(xiàn)有井下設(shè)備、設(shè)施完全可以滿足井下地下水及充填泄水的排水要求。