吳琳偉，查 芳

（江西有色地質(zhì)勘查二隊(duì)，江西 贛州 341000）

小東坑礦區(qū)位于江西省于都縣城西南直距29km處。處在北北東走向于山山脈的中南部，區(qū)域上主要分布地層為泥盆系、寒武系碎屑巖和淺變質(zhì)巖。區(qū)內(nèi)山體陡峻，自然坡角40°～50°左右，地形深切，溝谷縱橫交錯(cuò)表植被發(fā)育，最高山峰羅仙崠標(biāo)高為920.9 米，為侵蝕構(gòu)造中低山地貌。工作區(qū)屬亞熱帶東南季風(fēng)氣候，溫暖潮濕。年平均降雨量1699.1mm，年平均氣溫17.6℃，最高39.2℃，最低-5.5℃。區(qū)內(nèi)地表水流多為山澗溪流，由于局部分水嶺的分布，多形成獨(dú)立的流域范圍，只是水流量較小，僅能滿足生活用水和當(dāng)?shù)剞r(nóng)田灌溉。山澗溪流的補(bǔ)給源多為山坡第四系含水層，少量為基巖裂隙水，流量隨流域面積大小而異，季節(jié)性變化明顯。

1 礦區(qū)水文地質(zhì)特征

1.1 礦區(qū)地下水類型及富水性

（1）松散巖類孔隙水。松散巖類孔隙水賦存于第四系中更新統(tǒng)、全新統(tǒng)、殘破積層中，主要分布在詳查區(qū)瓦山村山前沖洪積層及西崗水庫(kù)周邊。巖性自上而下為亞粘土、亞砂土和砂礫石層，總厚5m～20m。水位埋深一般2m～8m，泉流量0.04L/S～0.16L/S，單井涌水量94.78m3/d，礦化度53.10mg/l，水質(zhì)屬HCO3—SO4—Cl—Mg—Ca—（K+Na）型水。

（2）構(gòu)造裂隙水。受區(qū)域性斷裂的影響，礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育。礦區(qū)主要出露北東東向斷裂，近南北向斷裂。構(gòu)造裂隙水主要賦存于變質(zhì)巖與斷裂旁側(cè)，斷裂次生節(jié)理裂隙和張開的程度，受地層和構(gòu)造影響而差異較大，一般在接觸帶和斷層破碎帶節(jié)理發(fā)育部位或充填膠結(jié)松散部位，均有儲(chǔ)存和滲透地下水作用，構(gòu)造裂隙水的富水性屬弱含水帶?，F(xiàn)將發(fā)育在近礦地帶一些規(guī)模較大的斷裂帶的富水性和導(dǎo)水性能分述如下：F1屬區(qū)域性大斷裂，自西往東橫貫礦區(qū)南部，礦區(qū)內(nèi)近千米，總體走向北東東，0m中段揭露斷裂帶寬度10m～20m，構(gòu)造巖有膠結(jié)松散石英角礫巖、細(xì)小巖屑和粘泥。F7總體呈南北走向，延長(zhǎng)400m，斷裂以破碎擠壓為特征，大都為破碎硅化巖充填，280中段揭露僅有少點(diǎn)滴水點(diǎn)，屬弱富水含水帶。

圖1 小東坑礦區(qū)水文地質(zhì)圖

1.2 坑道水文地質(zhì)特征

礦區(qū)新開0m、-40m 中段，石英脈及圍巖石英砂巖，花崗巖均為致密、堅(jiān)硬的不透水巖層。斷裂構(gòu)造、接觸帶是地下水唯一的通路，坑道除局部斷層接觸帶或破碎帶滲水、滴水外，絕大部分干燥無(wú)水，0m、-40m 中段滴水區(qū)、潮濕區(qū)、干燥區(qū)與坑道總長(zhǎng)的比例分別為5.63%和1.46%、18.01%和27.89%、76.36%和70.68%，所以坑道一般為干燥區(qū)、次為潮濕區(qū)、再次是滴水區(qū)。

1.3 礦井充水因素分析

礦區(qū)可能主要充水因素有大氣降水、地表水、構(gòu)造水、采空區(qū)積水、封閉不良鉆孔水等，現(xiàn)對(duì)其各因素分析如下：

（1）大氣降水對(duì)礦床充水的影響。大氣降水是本礦區(qū)地表水、地下水的主要水源，它不僅直接影響到地表水、地下水的動(dòng)態(tài)變化，而且還會(huì)影響到未來(lái)礦坑涌水量的變化。

（2）地表水對(duì)礦床充水的影響。采礦范圍無(wú)大的地表水體，僅有西崗水庫(kù)，季節(jié)性小溪，礦體出露標(biāo)高375m～-300m。主要地表水體西崗水庫(kù)庫(kù)容253 萬(wàn)立方米，為?。?）型水庫(kù)，水庫(kù)無(wú)明顯滲漏現(xiàn)象，水庫(kù)水源直接來(lái)自上游溪流，因此在枯水季節(jié)水庫(kù)水位大幅下降，接近干凅。

（3）構(gòu)造破碎帶對(duì)礦床充水的影響。斷層含水層和石英脈接觸帶含水層是礦床的主要充水因素。當(dāng)坑道穿遇到斷層帶和石英脈時(shí)，涌水量一般都較小，主要是和地表水水力聯(lián)系微弱，主要以消耗靜儲(chǔ)量為主。

1.4 礦坑涌水量預(yù)測(cè)

小東坑詳查礦區(qū)目前有0m 中段、-40 中段兩條探礦坑道，在0m 中段豎井處測(cè)得涌水量10.97m3/d，在-40m 中段豎井處測(cè)得涌水量6.91m3/d，坑道總涌水量選取11 月份豎井提水記錄2212.14m3，平均每天73.30m3/d，最大每天128.87m3/d。計(jì)算公式的選取，礦井涌水量與開采面積成直線關(guān)系，而于開采深度則成非直線關(guān)系，故選擇單位涌水量法（1）預(yù)測(cè)未來(lái)礦井涌水量。

式中：Q-設(shè)計(jì)礦井涌水量（m3/d）；Qmax-現(xiàn)有礦井最大涌水量（m3/d）；F-設(shè)計(jì)礦井補(bǔ)給面積(m2)；F0-現(xiàn)有礦井補(bǔ)給面積(m2)；S-設(shè)計(jì)礦井水位降低(m)；S0-現(xiàn)有礦井水位降低(m)。

-40 中段坑道全長(zhǎng)1728m，礦體圍巖為石英砂巖，礦床充水類型為裂隙水，已知最大涌水量參數(shù)以-40 中段坑道涌水量觀測(cè)平均值、最大值作為估算參數(shù)；根據(jù)豎井鉆孔地下水位資料，取389.75m（標(biāo)高）為初始水位。

表1 各中段涌水量預(yù)測(cè)結(jié)果

2 礦區(qū)工程地質(zhì)特征

2.1 工程地質(zhì)巖組及特征

（1）松散巖組。由下更新統(tǒng)、中、上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)上部之沖積層及石英砂巖風(fēng)化形成的殘破積層組成。由于沉積時(shí)期，形成原因及沉積環(huán)境不同，因此土的結(jié)構(gòu)、組份及物理力學(xué)性質(zhì)也各不相同，一般來(lái)說(shuō)，殘破積層相膠結(jié)緊密，沖積相較疏松；更新統(tǒng)膠結(jié)較緊密，壓縮系數(shù)小，全新統(tǒng)膠結(jié)不夠緊密，較松散，壓縮系數(shù)較大。

（2）半堅(jiān)硬巖組。分布在松散帶之下，主要為半風(fēng)化石英砂巖、花崗斑巖等巖層，風(fēng)化裂隙較發(fā)育，裂隙多為泥質(zhì)充填，裂隙面見氧化鐵質(zhì)浸染，巖心局部呈碎塊狀、短柱狀，節(jié)理裂隙不發(fā)育，其力學(xué)性質(zhì)低～中等，工程地質(zhì)穩(wěn)定性較好。變質(zhì)巖亞組：由寒武系組成，在工作區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖亞組巖性主要為變余長(zhǎng)石石英砂巖夾板巖，由于巖石形成時(shí)代較早，經(jīng)受了長(zhǎng)期的構(gòu)造作用和風(fēng)化作用，因此，構(gòu)造和風(fēng)化裂隙均比較發(fā)育。節(jié)理裂隙閉合、張開均有，張開寬度1mm～30mm 不等，大部分為泥沙充填，部分為充水裂隙。巖石抗風(fēng)化能力一般較強(qiáng)，特別是堅(jiān)硬的變余長(zhǎng)石石英砂巖，但板巖、千枚巖等半堅(jiān)硬巖石，抗風(fēng)化能力較差。風(fēng)化作用主要體現(xiàn)在后者，風(fēng)化深度一般為2m～5m，最深達(dá)10m。

（3）堅(jiān)硬工程地質(zhì)巖組。本次工作對(duì)變質(zhì)石英砂巖和花崗斑巖采樣。變質(zhì)石英砂巖飽和單軸抗壓強(qiáng)度29.33MPa～29.57MPa，飽和狀態(tài)抗剪內(nèi)聚力為5.6MPa～5.8MPa，內(nèi)摩擦角33°～34°；花崗斑巖飽和單軸抗壓強(qiáng)度33.89MPa～34.50MPa，飽和狀態(tài)抗剪內(nèi)聚力為6.1MPa～6.4MPa，內(nèi)摩擦角35°～36°。巖石力學(xué)性質(zhì)較高，工程地質(zhì)穩(wěn)定性良好。

2.2 構(gòu)造破碎帶及其工程地質(zhì)特征

礦區(qū)中部、南部分別展布?jí)盒浴号ば詳嗔褞?。根?jù)坑道調(diào)查資料：南部斷裂帶在-40m、0m 中段均有坑道揭露，直通地表。該斷裂帶發(fā)育于泥盆系與寒武系不整合面附近的泥盆系地層中，自西往東橫貫礦區(qū)南部，總長(zhǎng)8.5km，礦區(qū)內(nèi)近千米，斷裂帶一般寬3m～10m 不等，最寬可達(dá)20m?？傮w走向北東東，傾向北西，傾角60°～80°，以密集的壓扭性小斷裂和構(gòu)造透鏡體碎裂巖組成。礦區(qū)中部斷裂帶被花崗斑巖充填的一組斷裂為代表，-40m、0m 中段均有坑道揭露，直通地表。根據(jù)坑道揭露，一般在斷裂、裂隙、節(jié)理密集處，由于在地下水滲透壓力及軟化、泥化作用下可發(fā)現(xiàn)掉塊、塌幫或冒頂?shù)炔涣脊こ痰刭|(zhì)現(xiàn)象。

3 礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)類型

（1）礦區(qū)水文地質(zhì)類型。礦體分布在當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面之下，地形有利于大氣降水的自然排泄，礦床主要含水層的富水性弱，斷裂構(gòu)造帶充導(dǎo)水性弱，礦床距大的地表水體（瓦山河、西崗水庫(kù)）相距較近，暫未發(fā)現(xiàn)坑道與西崗水庫(kù)有水力聯(lián)系。礦區(qū)水文地質(zhì)條件屬以裂隙含水層為主，水文地質(zhì)條件中等的礦床。

（2）礦區(qū)工程地質(zhì)類型。經(jīng)對(duì)工作區(qū)礦體及圍巖初步調(diào)查了解，基本上為致密堅(jiān)硬巖石，完整性較好，只在礦體與圍巖接觸部位或節(jié)理發(fā)育地段巖體較破碎，穩(wěn)定性較差。整體巖石的穩(wěn)定性強(qiáng)，構(gòu)造破碎帶不發(fā)育。礦區(qū)工程地質(zhì)條件以塊狀巖類為主的工程地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的礦區(qū)。