内蒙古某金矿涌水量预测分析

禹宝利

（核工业二四三大队，内蒙古 赤峰024000）

1 引言

对于中小型金矿，大多进行单孔抽水试验，取得参数后，一般用解析法进行涌水量预测，其结果存在一定误差。在实际调查中，应对矿区内或附近排水工程的排水量进行系统收集整理，用水文地质比拟法对新矿区或坑道工程进行涌水量预测，结合解析法预测结果分析，给出合理的矿山疏干排水依据。

2 区域地质概况

矿区位于内蒙古赤峰市境内，区内矿体产于酒局子组变质细砂岩及炭质板岩中，矿区出露的晚二叠世中粗粒花岗岩，为金矿形成提供了热源和重要的成矿物质来源。矿区内北东及北西向断裂构造或层间滑动构造，是主要控矿构造，对金矿体形成起着重要的控制作用。矿床含金矿脉走向延伸长度大于垂向延深，赋矿标高465～560m，具备一定规模，为中小型金矿床。

3 区域水文地质概况

本区属于大陆性干旱半干旱气候的低山丘陵水文地质类型。雨季集中在每年的6～8 月份，为主要降水期，集中全年大部分降水量。地表流域西部属教来河水系，东部属牦牛河水系。区内地形南高北低，南部最高海拔721.1m，地形起伏较大，沟谷众多，植被不发育，地表覆盖弱透水层，基岩受构造作用挤压紧密，不利于降水的渗入，造成地下水贫乏。

山前地带下伏不连续的松散砂砾石含水层，主要靠接受山区基岩裂隙水的侧向补给，地下水径流条件好，单井涌水量小于100m3/d。河谷地带地势低平，砂砾石含水层分布比较连续稳定，厚度5～30m，是地下水赋存有利地段，单井涌水量一般为100～1000m3/d。地下水补给区为基岩山区，地下水的径流区位于山前分布区，地下水的排泄区位于沟谷低洼地带。地下水动态受水文、气象等因素控制，地下水位年变幅山区较大，丘陵区与河谷地区相对较小。

4 矿区水文地质条件

矿床位于北东向分水岭上，南部延伸区外，在基岩裂隙水水文地质单元内，由数条近东西向矿体组成。海拔高度506～663m，地表岩石裸露，由下二叠统酒局子组变质砂岩、碳质板岩组成。

地形切割较强，沟谷流程短，利于降水排泄，构造挤压紧密，张性断裂多被石英脉充填，山坡坡麓及丘陵普遍覆盖弱透水的亚黏土、亚砂土，不利降水入渗。

矿区主要含水岩系岩性为下二叠统酒局子组变质细砂岩、碳质板岩，富水性弱，且不均一，水位埋深一般35～65m 不等。据SJ11 竖井资料，地下水位埋藏深度58m，水位降深32m 时，涌水量80.68m3/d，矿化度＜0.5g/L。

矿区地下水补给源主要为大气降水，地下水排泄于沟谷潜水。

5 矿床涌水量预测

矿床涌水量预测是指在开采前根据水文地质资料，预测可能涌入矿坑的水量，为矿山采矿排水提供依据。

矿区基岩裂隙水的导水性各向异性，矿坑涌水量的影响范围在平面上视为不规则的图形。矿坑涌水量的计算分竖井涌水量预测和坑道系统涌水量预测。

根据矿区矿床类型，矿体赋存形态、进水方式，初步确定矿区开拓方案为竖井开拓，矿坑涌水量采用解析法、水文地质比拟法进行涌水量预测。

5.1 解析法预测竖井涌水量

5.1.1 计算公式

式中，Q为竖井涌水量，m3/d；K为渗透系数，m/d；H为含水层厚度，m；S为水位降深，m；R0为引用影响半径（R0=R+r0）；R为影响半径，m；r0为引用井半径，m；F为竖井横断面面积，m2。

5.1.2 计算结果

计算结果如表1 所示。

表1 竖井涌水量计算成果表

5.2 解析法预测坑道涌水量

当整个坑道系统被疏干时，即S=H，坑道系统涌水量采用“大井法”原理计算。

5.2.1 计算公式

式中，Q为坑道涌水量，m3/d；L为巷道长度，m；R0为引用半径，m；F为坑道系统面积，m2；其他同前。

5.2.2 计算结果

计算结果如表2 所示。

5.3 水文比拟法预测涌水量

据SJ11 竖井水量观测资料，地下水位埋藏深度58m，水位降深32m 时，稳定涌水量80.68m3/d。Ⅰ-Ⅱ号矿脉区与其具有相似的水文地质条件采用水文地质比拟法预测涌水量。

表2 坑道系统涌水量计算成果表

矿区含水岩性为下二叠统酒局子组变质细砂岩，地下水具有一定承压性。

5.3.1 计算公式

式中，Q为竖井预测涌水量，m3/d；Q1为已知竖井涌水量，m3/d；

S为竖井设计水位降深，m；S1为已知竖井水位降深，m。

5.3.2 计算结果

计算结果如表3 所示。

表3 比拟法竖井系统涌水量计算成果表

6 结论

利用解析法进行矿区涌水量预测与水文地质比拟法预测结果验证对比，Ⅰ-Ⅱ号矿脉区竖井水量预测相对差值百分比为18.87%，两者结果接近。坑道用水量预测结果为183.72m3/d，三者结果对比分析，利用解析法进行矿区涌水量预测与水文地质比拟法预测结果，可作为矿山正常排水参考依据。坑道用水量预测结果可作为矿山最大排水参考依据。