陳新攀

（紫金礦業(yè)集團股份有限公司，福建 廈門 361000）

紫金山礦區(qū)位于福建省上杭縣境內(nèi)，隸屬上杭縣才溪鄉(xiāng)和舊縣鄉(xiāng)，金礦于1993年開始建設并建成投產(chǎn)，1997年末，全面轉(zhuǎn)入露天開采[1]。新屋下銅礦位于紫金山露采場正西側(cè)，隨著紫金山的大規(guī)模露采和硐采，該區(qū)域地下水水位下降明顯，運用水文地質(zhì)比擬法將水文地質(zhì)條件未受開采活動影響的羅卜嶺礦段的水位關系方程應用于新屋下，求得新屋下原始的水位值及水位下降值。

1 地形地貌水系

新屋下銅礦詳查區(qū)位于紫金山西北礦段西部，是西北礦段金銅礦區(qū)在西部的延伸，二者同屬一個水文地質(zhì)單元。礦段屬中低山構(gòu)造侵蝕地貌類型，最大標高830.0m，最低302.1m，相對高差527.9m，地勢坡降大，切割劇烈，峰崖林立，形成中部高，北部及南部低的特點，地形坡度北面陡峻，南面略緩。早期區(qū)內(nèi)水系發(fā)育，區(qū)域同康溝、二廟溝溝流經(jīng)該礦段。后因堆場、生活區(qū)等的改建，該區(qū)僅見少量季節(jié)性溪溝，無常年性溪溝發(fā)育[2]。

2 新屋下地下水水位下降分析

紫金山金銅礦的開發(fā)影響著新屋下的水文地質(zhì)條件，水文地質(zhì)條件最直接的變化表現(xiàn)為區(qū)域地下水水位大規(guī)模下降，早期潛（承壓）水含水層消失殆盡。導致這一變化的直接原因主要有兩個：一是由于東側(cè)紫金山金銅礦的大規(guī)模露采，礦山排水造成紫金山地下水位降低，導致了原本地勢相對較低的新屋下失去了紫金山這一重要的地下水補給源，與此同時，隨著露采采坑標高的進一步下降，新屋下深部部分地下水逆流補給采坑；二是新屋下底部的330、550等巷道十字相切貫穿其中，多條巷道長期進行著排水疏干作用。

2.1 地下水水位現(xiàn)狀

風化裂隙水是賦存于巖體風化裂隙帶中，連通性好的風化裂隙帶構(gòu)成含水層，下部較完整的未風化巖體構(gòu)成相對隔水層。通過目前掌握的新屋下礦段的鉆孔穩(wěn)定性水位與巖體風化層標高等資料對比分析，能有效地說明新屋下地下水位的現(xiàn)狀。統(tǒng)計現(xiàn)階段新屋下礦段38個鉆孔的穩(wěn)定水位與風化帶埋深數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定水位遠位于風化帶100m之下，說明新屋下地下水水位下降明顯。

2.2 相關分析

由所統(tǒng)計新屋下38個鉆孔數(shù)據(jù)做相關關系分析：孔口標高、終孔穩(wěn)定水位與風化帶底界標高三組數(shù)據(jù)。三組相關分析的計算結(jié)果如下表1，同時，選取鄰區(qū)羅卜嶺礦段（屬同一水文地質(zhì)單元，下墊面情況類似）已完工136個鉆孔做相關分析，計算結(jié)果如下表2。

表1 新屋下孔口、穩(wěn)定水位與風化帶底界相關關系

表2 羅卜嶺孔口、穩(wěn)定水位與風化帶底界相關關系

由表2可知，新屋下鉆孔孔口標高和風化帶底界標高高度相關（相關關系r＞0.8）；受地下水水位下降影響，新屋下穩(wěn)定水位與風化帶底界標高相關關系不明顯。表2顯示，羅卜嶺穩(wěn)定水位與風化帶底界標高和孔口標高均達到高度相關。

不管是新屋下銅礦還是未受開采影響的羅卜嶺礦段，風化帶底界與孔口標高相關均高度相關，且相關值r值相近。因此，可以利用羅卜嶺礦段的數(shù)據(jù)（終孔水位、孔口標高和風化帶標高）來比擬新屋下的原始水位情況，從而求得新屋下原始的水位值及水位下降值。

2.3 比擬法計算

比擬法在水文地質(zhì)學上的應用多要求兩者具有相似的水文地質(zhì)條件，一般多用于同一水文地質(zhì)單元的不同礦段或者同緯度氣候條件和下墊面條件相似的水文地質(zhì)單元[3，4]。本文中兩區(qū)域?qū)偻凰牡刭|(zhì)單元的相鄰礦段，符合上述條件。

利用相關分析法經(jīng)計算得羅卜嶺風化帶底界標高與終孔穩(wěn)定水位關系方程：

（1）一元線性回歸方程：H=0.31S+391.99；

（2）曲線相關方程：

H：終孔穩(wěn)定水位；S：風化帶底界標高

同理，可計算孔口高程與終孔穩(wěn)定水位關系方程：

（3）乘冪擬合方程：H=119.63×D0.2378；

（4）指數(shù)擬合方程：H=435.92×D0.004；

H：終孔穩(wěn)定水位；D：孔口高程

將上述四個經(jīng)驗公式運用于新屋下礦段，可獲得新屋下38個鉆孔的四組比擬水位值，進一步求取平均值可得，未開發(fā)條件下新屋下區(qū)域穩(wěn)定水位平均值分別為565.59m、600.13m、580.26m和592.34m。

目前鉆孔實測水位平均值為410.16m。即受紫金山金銅礦露采和深部巷道輸干作用的影響，新屋下總體水位下降了約155.43m～189.97m，四種擬合值平均，新屋下總體水位下降了174.42m。

3 結(jié)語

利用礦區(qū)水文地質(zhì)基礎資料，采用比擬法對紫金山外圍新屋下地下水位的下降問題進行了分析。通過查閱1991年水文資料可知，新屋下地下水排泄標高在550m～600m之間，而用比擬法獲得的水位標高均值在565.59m～600.13m之間。

由此可見，比擬法獲得的結(jié)果具有一定的準確性，可以為礦山后續(xù)的設計和開發(fā)提供參考。