玲珑矿田东风矿区水文地质条件评价

杨松林，武 帅，张 洁

（1. 烟台黄金职业学院，山东 烟台 264000 ；2. 山东黄金矿业（玲珑）有限公司，山东 烟台 264000）

水文地质条件是东风矿区开采设计时必须予以充分考虑的重要因素。本文旨在根据东风矿区水文地质概况和自然地理特点，对本区水文地质条件进行系统调查研究，为生产单位基建工程施工提供依据，同时为矿山下一步开采设计提供参考。

1 地质概况

东风矿床是玲珑金矿田四大矿床之一，位于招远市北东24km，矿区交通方便，矿床范围内以构造剥蚀为主的中低山区为主，该区一年四季分明，夏季高温多雨，降水集中，地表水系不发育，矿区周围的地表水资源缺乏。本区岩层主要是第四系松散层和以花岗岩为主的岩体。

1.1 岩层（体）水文地质概况

本区岩层（体）主要有两大类，即第四系松散层和以花岗岩为主的岩体。第四系主要颁布于浅部：东部和中部多为残、坡积及冲洪积层，主要为碎石、砂、亚砂土及粘土等组成，厚度不均，一般厚1m～12m，为潜水类型。单位涌水量一般为0.013L/s.m～2.810L/s.m，渗透系数为1.29m/d～19.69m/d，矿化度0.19g/L～0.42g/L，水化学类型为水化学类型SO4-Ca及SO4-HCO3-Ca型，矿化度＜0.5g/l。花岗岩在本区在面积出露，上部风化强烈，风化裂隙发育，岩石破碎，风化层厚度一般在5m～39m，构成花岗岩风人裂隙含水层。一般为潜水类型，水位埋深随地形变化，一般3.40m～7.9m，风化层多被告风化砂、岩屑及泥质充填，因而富水性较弱，单位涌水量一般0.023L/s.m，渗透系数为0.75m/d，矿化度＜0.5g/L，水化学类型为水化学类型SO4-Ca-（K+Na）及SO4-HCO3-Ca型。

1.2 矿床岩体水文地质特征

本区含水带岩层有第四系松散层、基岩风化裂隙含水带及构造裂隙含水带。

1.2.1 第四系孔隙浅水含水层

第四系松散岩层不发育，主要是坡积、冲积、洪积作用形成的含砾粗中砂及砂质粘土，分布于沟谷的两侧，厚度一般1m～4m，含孔隙潜水，无连续含水层。水位埋深2.45m～7.58m，单位涌水量0.153L/s.m～0.430L/s.m，渗透系数0.8m/d～85.1m/d，水化学类型SO4—Ca及SO4-HCO3-Ca型，矿化度＜0.5g/l。由于受选矿水及其它污水影响，SO42-、NO3-含量增高，水质受到污染。

该含水层接受大气降水补给，虽然透水性较强、富水性好，但在矿床范围内只在南东方向的河谷中及短小的沟溪中有所分布，面积小、厚度薄，故只能做为部分居民生活用水水源，即使与底部风化裂隙含水层有水力联系，对矿山生产也无影响。

1.2.2 花岗岩风化裂隙含水层

该含水层埋深一般在1.89m～4.45m，单位涌水量0.023L/s.m～0.681L/s.m，渗透系数0.75m/d～15.134m/d，水化学类型SO4-Ca-（K+Na）型，矿化度＜ 0.1g/l。

该含水层赋存标高在+150m～+230m，主要受大气降水和第四系含孔隙水补给，矿床首开中段+50m距风化层底板甚远，风化裂隙水不会直接进入坑道，绝大部分以潜流或泉的形式顺地表自然坡降排出流入河谷，仅有少量通过与构造裂隙含水带相连部位进入坑道，构成坑道涌水间接因素。

1.2.3 构造含水带

该含水带分布于构造带内及其两侧，呈条带状分布，具有断裂构造、矿脉、含水带三位一体的特征。矿床内对坑道有充水意义的主要是208号、207号、206号脉群形成的构造裂隙含水带。构造含水带由以下特征：

水性外强内弱，即断裂上盘较下盘破碎裂隙多，含水性好；上强下弱，由于该含水带由上及下岩石破碎程度随深度增加而逐渐减弱，从而导致构造含水带上强下弱；同一脉群水力联系强，同一脉群中揭露一条矿脉含水带后，其它支脉含水量随坑道抽水时间增加含水量明显减少直至排干。

断裂构造破碎带内由于岩石较破碎，裂隙发育，透水性和富水性显著增加，是矿床充水的主要因素，渗透系数为0.015m/d～0.445m/d，矿化度＜1.0g/l，水化学类型HCO3-Ca、HCO3-SO4-Ca及SO4-HCO3-Ca型。

1.2.4 地下水的补给、迳流和排泄条件

经研究，区内主要有三个含水层（带），根据补给、迳流和排泄条件的差异，分别为第四系孔隙水、花岗岩风化裂隙水和花岗岩构造裂隙水。

2 地下水观测

通过近几年井下泵房抽水统计，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、9三个月份雨量较多，井下日排水量相对增加，其它月份日排水量相对减小。

2.1 坑道涌水量预测

采用比拟法预测矿坑涌水量：由于节理裂隙的发育随深度增加而渐弱，考虑到矿坑富水性随深度减少，认为涌水量往往不与水位下降值成正比，因此采用比拟法公式Q=Q1(S/S1)1/2进行计算，结果：-800m中段盲主井目前正在施工石门穿，尚未施工到含矿蚀变岩破碎带，目前的排水量约为400m3/d～500m3/d。坑道涌水量预测的结果为：3728÷3=1243m3/d，预测最大涌水量为：5219÷3=1740m3/d。

总之，金矿体位于当地侵蚀基准面之下，顶板直接进水，充水含水层渗透性较弱，局部有强导水的张性裂隙，断裂构造裂隙水是矿床充水的主要因素。第四系含水层对矿坑充水影响不明显，矿床水文地质条件简单类型，地表水体与地下水联系不明显。

3 防排水工程

3.1 工程设计

根据东风矿区水文地质条件和自然地理特点，东风矿区开采设计时予以充分考虑。井筒及工业场地布置：副井井口位于腰西涧山脊之上，标高+203.7m，北距龙通河320m（河底标高+142.3m），井口北部无大的沟谷，洪水可顺腰西涧流入龙通河。主竖井位于青草涧西200m山脊之上，井口标高+183m，青草涧水库正常蓄水标高为+138m～+156.5m。水库东西两侧分别有引洪渠向南东300m至龙通河，泄水能力9000m3/d泄水快。

3.2 排水设备、设施配置

目前矿山2号盲竖井、3号盲竖井、盲主井（-760）三条竖井统一排水至-440m泵房，由-440m泵房上扬至地表高位水池。排水设备、设施具体布置如下：

2号盲竖井二十四中段井底水仓1000m3，配有MD155-67×5三台。敷设∮159、∮133无缝钢管排水管路各一条至十六中段。最大排水能力465m3/h。井底水窝设两台WQXJ50-60潜水泵将井底水窝水排至二十四中段水仓。

3号盲竖井二十二中段井底水仓800m3，配有100D45×6三台。敷设两条∮133和一条∮159无缝钢管排水管路至十六中段，最大排水能力255m3/h。

通过最近井下泵房抽水统计，日均地下涌水量3580m3/d，现有井下设备、设施完全可以满足井下地下水及充填泄水的排水要求。

4 结论

（1）东风矿区金矿体位于当地侵蚀基准面之下，顶板直接进水，充水含水层渗透性较弱，局部有强导水的张性裂隙，断裂构造裂隙水是矿床充水的主要因素；第四系含水层对矿坑充水影响不明显，矿床水文地质条件属于简单类型。

（2）目前矿山排水设施完善，尚无水文地质灾害发生，但须注意自然降水由地表古采坑下渗透形成淋水，造成坑内涌水随着增大而发生突水事件，同时严格采矿秩序管理，防止其它矿井突然排水，造成淹井事件发生。

（3）矿区主竖井、副井井口均位于低山丘陵山脊之上，主竖井井口标高为183m，副井井口标高为203.7m，均高于地表水体30m以上，无发生山洪及水体淹井的可能。现有井下设备、设施完全可以满足井下地下水及充填泄水的排水要求。