謝天

摘要：廣東永新鐵礦礦區(qū)處于粵華夏陸臺東南洼區(qū)，紫金深斷裂北西側(cè)。位于南嶺東構(gòu)造帶與北北東向構(gòu)造帶的交接部位。區(qū)域上，褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動頻繁。礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡單。介紹了該礦區(qū)的水文地質(zhì)特征，并利用解析法和水均衡法對礦坑涌水量進行了預測，為礦區(qū)采礦設計與施工提供參考。

關鍵詞：礦區(qū)水文地質(zhì)；涌水量預測；解析法；水均衡法

廣東永新鐵礦礦床水文地質(zhì)條件簡單。針對該礦區(qū)的實際情況，合理計算礦坑涌水量可為礦山設計部門提供科學依據(jù)，以便于準確的為礦坑采礦設計與施工提供參考。本文在礦區(qū)水文地質(zhì)條件的研究基礎上，開展了礦區(qū)水文地質(zhì)野外調(diào)研及資料分析總結(jié)，采用解析法和水均衡法分別進行了礦坑涌水量預測。

1.礦區(qū)地質(zhì)、水文地質(zhì)概況

1.2礦區(qū)水文地質(zhì)概況

礦區(qū)地下水根據(jù)巖性組合，埋藏條件和賦存狀態(tài)，礦區(qū)的含水層有：侏羅系下統(tǒng)橋源組（J₁qy）裂隙含水層，巖性為石英粉砂巖夾薄層灰黑色粉砂巖及細砂巖，灰黑色頁巖與流紋質(zhì)英安巖，石英粉砂巖，灰白色、紫紅色粉砂巖，砂質(zhì)長石英砂巖；三疊系上統(tǒng)（T₃）裂隙含水層，巖性為灰黑色泥質(zhì)砂質(zhì)粉砂巖，中厚層細礫石英砂巖，泥質(zhì)頁巖，中粗粒含長石石英砂巖，富含鐵質(zhì)結(jié)核，為含鐵礦層位。富水層位為三疊系上統(tǒng)粉砂巖風化裂隙帶，該層位于第四系與新鮮未風化砂巖之間。

礦區(qū)的隔水層有：第四系殘坡積層（Q）；侏羅系下統(tǒng)橋源組（J₁qy）和三疊系上統(tǒng)小坪組（T₃x）新鮮完整砂巖；燕山三期（γ₅5^2（3））花崗巖。

礦區(qū)由分水嶺單獨形成一個封閉的小水文地質(zhì)單元。地下水主要接受大氣降水補給，局部接受地表水的滲入補給。從T₃含水層的等水位線圖來看，本區(qū)地下水的補給、逕流、排泄三區(qū)在同一個區(qū)，因此其逕流途徑短，其逕流方向總體來說，是由地勢高處向地勢低處逕流。其逕流方式：主要是沿風化裂隙和溶蝕裂隙運移。T₃砂巖風化裂隙含水層的水位起伏較大，與地形大致吻合，說明其接受降雨的補給影響較大，動態(tài)變化大，逕流較快。T₃含水層往往在溝谷口及陡坎以泉水（下降泉）的形式排泄。

礦區(qū)由分水嶺圍成相對比較封閉的小水文地質(zhì)單元。地下水與地表聯(lián)系總的趨向是，雨季地表水補給地下水；旱季地下水以泉水形式補給地表水。溪溝、水庫水主要通過砂巖的節(jié)理和風化裂隙以及構(gòu)造破碎帶滲透補給地下水。由于礦區(qū)地形較陡，地表水徑流速度較快，地表水對礦區(qū)地下水的補給是有限的。礦區(qū)地下水多數(shù)主要是靠大氣降水的滲入補給。

2.礦坑涌水量計算

2.1邊界條件

（1）充水邊界礦床的絕大部分礦體均位于地表水位之上，排水疏干降落漏斗影響半徑范圍內(nèi)的地表水（水庫、溪流）與風化含水帶的水力聯(lián)系弱，不能作為供水邊界。因此，水庫及溪流的地表水不能作為充水邊界。

（2）礦床隔水邊界礦床的頂板細砂巖富水性較弱，且大多數(shù)極弱（可相對地作為隔水層）。因此，三疊系細砂巖在本次礦坑涌水量計算中，不將其作為垂向補給礦層的含水層。礦體底板的粉砂巖細砂巖隔水性好，巖石堅硬新鮮，是一個好的隔水層。

綜上所述，本次礦坑涌水量預測中，簡化的把風化砂巖含水帶視作一個無限的水平含水層，而且是間接充水層。并且在目前資料的情況下是本礦區(qū)礦坑唯一的充水含水層。

2.2預測深度

根據(jù)礦體及含水層的形態(tài)，并結(jié)合礦區(qū)開采方案，預測水平為+339m。

2.3預算方法及公式的選擇

預測方案及計算公式的選擇詳見下表1。

2.5涌水量預測結(jié)果

礦坑涌水量預測結(jié)果詳見表2。

第一種采用地下水動力學分析計算法，所求的水文地質(zhì)參數(shù)來自抽水試驗，可信度較大。水均衡法的數(shù)據(jù)多是收集資料得到，只能預測總的最大涌水量。因此采用我們推薦的第一種計算結(jié)果。

3.結(jié)語

本文用兩種方法預測礦坑涌水量，其中解析法具有明顯的代表性，該方法能夠考慮較多的影響因素，比較充分的反映出礦區(qū)的含水介質(zhì)的特征和特定的邊界條件，用來解決實際工程中比較復雜的問題。

結(jié)果表明：解析法預測的礦坑涌水量是可靠的，為未來礦山開采礦坑排水疏干設計和防治水措施的制定提供了依據(jù)。