湖南省衡南县谭子山矿区探山岭矿段水文地质特征及矿床充水因素分析

汤雪平

（湖南省核工业地质局301大队，湖南 长沙 410000）

湖南省衡南县谭子山矿区于2013年开展了深部详查工作。本文拟通过对矿区水文地质条件的研究，分析未来矿床充水因素，为进一步开展矿井水防治工作提供参考资料。

1 矿区概况

矿区位于衡阳红盆西南部，属低矮红层丘陵地貌区，为一系列被稻田环绕的小山岗，海拔标高一般80m～110m。本区属亚热带季风性气候，降雨量丰富，区内地表水系不发育，只在西北角有石桥溪。区内红层分布广泛，地形多平缓，区内构造发育、多属压扭性的充水断裂，同时矿区内存在中等富水的谭子山充水断裂，主要含水层为泥盆系中统棋子桥组灰岩，为半裸露半覆盖型岩溶含水层，富水性中等。

2 地质概况

矿段位于上龙山-探山岭断裂构造带东北部，地层大多呈倾向南东的单斜产出，产状平缓。构造窗受F1与F2控制，东南侧为F1，西北侧为F2，中间由前震旦系板溪群（Pt）板岩及中泥盆统跳马涧组（D2t）碎屑岩、棋梓桥组（D2d）石英岩及灰岩地层组成。构造窗中的地层在深部呈200m～300m厚的板状体向北东方向倾斜延深。

矿区铜矿体产于F1上盘的中泥盆统棋梓桥组灰岩中，受灰岩层间破碎带控制；重晶石矿产于中部上段的重晶石化石英岩中（下段灰岩铜矿层之上），出露地表，普遍角砾岩化，矿体受构造及岩性控制较为明显。

3 矿段地质水文地质特征

（1）矿段含水岩组（层）及其富水性。矿段内分布有四大地下水类型，其相应的含水岩组特征见表1。

（2）矿段地下水补、径、排条件。以探山岭山脊为中心，分别向四周运移，同时沿构造带往北东、南西向运动。在条件适宜时，以泉的形式在山坡坡脚、低洼地或通过导水断裂排出地表，或以水平径流侧向补给邻区地下水。

4 矿床充水因素分析

根据矿区水文地质条件及未来矿山开采方式（竖井+平硐地下开采）矿床充水因素有二：一是水源，二是通道。

（1）充水水源及影响因素。①大气降水：棋梓桥组中部重晶石化石英岩和下部岩溶化灰岩（含铜矿化）均裸露地表、形成天窗，直接接受大气降水补给，其余地段则通过上覆石英岩的入渗直接补给，是矿床主要充水因素之一。②地下水：重晶石赋存的石英岩为构造硅化裂隙孔洞承压含水层和矿铜矿体赋存的厚层灰岩为含裂隙溶洞承压含水层，富水性中等，对矿床直接充水，为矿床主要充水含水层，为矿床主要充水因素之一。③构造裂隙水：区内断裂带构造裂隙发育且形成构造裂隙含水带。大部断层虽富水性弱，但导水、透水性好，隔水地层因构造破坏导致其他类型地下水沿断裂向深部运移，大气降水通过断裂快速向深部运移，入渗补给沿途地下水。④封闭不良钻孔充水：区内可能存在个别封闭不良钻孔，其揭露了各含水岩组并与地面相通，酷似一个进水天窗，当采掘工程揭露或接近封闭不良钻孔时，势必成为矿井涌水通道，造成突水事故。因此其也成为矿坑充水的通道。

（2）充水方式与途径。充水通道包括断层和裂隙带、封闭不良的钻孔及揭露含水层的巷道等。矿体赋存的棋梓桥组中部灰岩、石英岩均为中等富水的承压含水层，对矿床直接充水；而矿体所在的灰岩、石英岩部分出露地表形成天窗，大气降水直接入渗补给。

表1 矿段地下水类型及含水岩组特征

5 矿床水文地质问题预测及防治建议

①断层突水：断层构造发育是本区的主要特点，由于断层错动.使矿层和含水层对接或距离缩短，或断层本身具导水性，造成突水事故。②老窑溃水：未来井下采掘中意外触及旧坑道（废弃巷道）积水区引发突水、突泥事故，未来需特别加强超前探水工作。③顶底板突水：矿区岩溶发育，岩溶发育不均等，状况未详细查明，坑道掘进中遇充水溶洞易造成底板涌水、突水事故。应开展专项研究，加强探水工作。

6 结论

①矿区主要矿体大部位于当地侵蚀基准面以下，主要断裂构造含、导水致不同含水层间产生水力联系；第四系大面积分布，地形不利于自然排水，地下水补给条件好，水文地质条件属中等～复杂类型。②矿床充水水源主要有四，一是大气降水，二是地下水，三是构造裂隙导水，四是旧矿坑、老窿积水，未来开采东部矿体时地表水也将成为充水水源。③未来开采疏干降水可引发地下水资源枯竭，出现井泉干枯、地表水漏失等；未来井下开采，遇旧坑道（废弃巷道）及充水溶洞时会造成矿坑突水、突泥，需特别加强超前探水工作。