（福建省華廈能源設(shè)計(jì)研究院有限公司 福建福州 350001）

石坂坑礦位于漳平市城區(qū)西南225°方向，直距約9 km的石坂坑一帶。 地理坐標(biāo)為：東經(jīng) 117°19′30″—117°21′30″、北緯25°13′00″—25°14′15″。該礦準(zhǔn)備開拓+390 中段，但對(duì)該中段及上部分段巖溶分布情況不清楚，盲目開采會(huì)導(dǎo)致開采成本提高，遇到較大溶洞會(huì)導(dǎo)致巷道無法開拓，因此需要查明+390中段巖溶分布情況，為今后礦山開采+390水平施工提供地質(zhì)依據(jù)。

1 礦區(qū)地質(zhì)

1.1 地層

礦區(qū)內(nèi)出露的地層較簡(jiǎn)單，有石炭系上統(tǒng)船山組（C3c），二疊系下統(tǒng)棲霞組（P1q）、童子巖組（P1t）與文筆山組（P1w），二疊系上統(tǒng)翠屏山組（P2cp）、大隆組（P2d），三疊系下統(tǒng)溪口組（T1x）及第四系（Q）[1]。

1.2 構(gòu)造

1.2.1 褶皺

礦區(qū)位于龍漳復(fù)式向斜中段的南東翼，故總體為一向北西傾斜的單斜構(gòu)造；地層雖受斷裂破壞，但仍保存較完整，走向 NE40°～55°，傾向 NW，傾角 10°～70°，但因受斷層破壞和次級(jí)褶皺影響，地層沿走向、傾向均具波狀起伏形成次一級(jí)褶曲，中部1線一帶隆起。褶曲軸向NE向，背斜軸部位于ZK002至ZK303孔一帶，向斜軸部位于ZK202孔至ZK701孔一帶[1]。

1.2.2 斷裂

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，以走向北東的緩傾斜斷裂為主，規(guī)模大，呈區(qū)域性展布特點(diǎn)，具有推覆、滑覆兩種構(gòu)造特征。此外，還發(fā)育規(guī)模較小的北東向張性斷裂和北西向的小斷裂。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育10條斷裂，其中對(duì)石灰?guī)r礦層有影響的斷裂主要有 F0、F1與 F10三條[1]。

1.3 礦體特征

礦層賦存于船山組與棲霞組地層中，船山組為主要礦層，礦石質(zhì)量好，厚度較大，資源量多[1]。

2 礦區(qū)巖溶地質(zhì)研究

2.1 區(qū)域水文地質(zhì)單元?jiǎng)澐?/h3>

礦區(qū)所在的水文地質(zhì)單元屬于九龍溪一級(jí)支流拱橋溪南側(cè)流域，由地表潛水由內(nèi)黃固溪流域、石板坑溪流域、大馬坑溪流域三個(gè)水文地質(zhì)單元組成，三條溪流總體上自南向北注入拱橋溪。礦區(qū)處于黃固溪東側(cè)流域、大馬坑溪北側(cè)流域之間，北側(cè)與石坂坑溪流域相鄰?；鶐r地下承壓水含水層總體上呈自南向北徑流，西北側(cè)的拱橋溪屬于地下水徑流場(chǎng)的排泄邊界（見圖 1）。

根據(jù)區(qū)域內(nèi)出露的地層、巖性組合，結(jié)合巖石含水介質(zhì)的空隙性質(zhì)及地下水的水力性質(zhì)，將區(qū)域內(nèi)含水層劃分為五個(gè)含水巖組，即松散巖類孔隙含水巖組、碎屑巖類孔隙裂隙含水巖組、石灰?guī)r類裂隙—溶洞含水巖組、淺變質(zhì)巖類裂隙含水巖組和侵入巖類裂隙含水巖組。

2.2 礦區(qū)巖溶分布情況

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查巖溶情況及查閱資料，綜合分析推測(cè)+450中段共圈定19個(gè)溶洞發(fā)育帶，分別編號(hào)為D1-D16、D19-D21。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況分析推測(cè)+450中段共有6個(gè)溶隙帶，分別編號(hào)為 L1-L6[2]（見表 1、圖 2、圖 3）。

+430水平以下存在近水平溶洞，由于上覆灰?guī)r開采，灰?guī)r穩(wěn)定性遭到破壞，導(dǎo)致灰?guī)r下沉，且下沉幅度由下向上減少。

綜合資料分析，該區(qū)發(fā)育兩組巖溶，一組走向210°～240°，傾向南東，傾角近 80°；另一組走向 310°～320°，傾向北東，傾角近80°。溶洞主要為泥質(zhì)夾半風(fēng)化灰?guī)r碎塊充填，偶見粉砂巖碎塊，洞內(nèi)較潮濕，部分溶洞見滴水。

表1 各分段巖溶賦存情況

2.3 礦區(qū)巖溶發(fā)育成因及賦存規(guī)律分析

燕山期南側(cè)花崗巖漿的侵入，導(dǎo)致北側(cè)石炭系桃子坑組及以上地層向上抬升，形成向北傾斜的緩傾斜地層，部分船山組及棲霞組灰?guī)r被風(fēng)化剝蝕后直接暴露地表。其次，受到巖漿侵入的作用，一系列向北傾斜的滑脫斷裂發(fā)育，包括F0、F1、F10斷層，這些斷裂帶均形成了較為寬大的破碎帶，尤其是近地表處，由于斷裂破碎帶導(dǎo)致風(fēng)化帶加深加寬，形成了面積較大的地下水下滲通道，為巖溶的發(fā)育創(chuàng)造了源源不斷的水源。地表降水經(jīng)上述兩類通道滲入灰?guī)r層后，首先順灰?guī)r本身的裂隙及節(jié)理滲透并產(chǎn)生溶蝕作用，逐漸形成各種形態(tài)的溶隙及溶洞。從現(xiàn)場(chǎng)揭露發(fā)現(xiàn)，灰?guī)r中主要發(fā)育的裂隙為NW向（走向310°～320°）與 NE 向（走向 30°～60°）一組裂隙，其中，NW 向斷裂為張性斷裂，NE向?yàn)閴盒詳嗔眩黄浯芜€有EW向和SN向一組共軛剪切斷裂。在這些不同方向裂隙交叉部位溶蝕作用尤為強(qiáng)烈，容易形成規(guī)模較為大的筒狀或球狀溶洞，而順著單個(gè)裂隙面則一般是形成面狀溶洞或狹窄的溶隙面[1]。

從平面上來看，淺部灰?guī)r靠近底板的巖溶更為發(fā)育，向頂板方向的巖溶發(fā)育程度較弱，其主要原因是灰?guī)r露頭區(qū)處于大馬坑溪一側(cè)山坡，灰?guī)r傾向與地表山坡呈反向關(guān)系，越向頂板灰?guī)r上覆的泥巖蓋層越厚，隔水性越好，地表水的向下滲透變?nèi)酢８鶕?jù)灰?guī)r巖溶帶的地下水徑流方式，淺部灰?guī)r的地下水徑流以垂直下滲為主，而順層向深部則變成順層徑流為主，因此，淺部灰?guī)r巖溶產(chǎn)狀近于垂直，而向深部巖溶的產(chǎn)狀則更多地處于向NW方向傾斜的順層巖溶。但由于向深部徑流區(qū)的擴(kuò)大，加上部分徑流在雨季時(shí)從內(nèi)黃固溪排泄出地表，深部的巖溶作用具有減弱的趨勢(shì)，單個(gè)巖溶規(guī)模趨于減小，以狹窄的半聯(lián)通溶隙為主，存在空間規(guī)模較大溶洞的可能性不大。

從整個(gè)灰?guī)r巖溶含水層單元來看，礦區(qū)仍處于其補(bǔ)給區(qū)及徑流區(qū)，大部礦區(qū)的灰?guī)r均處于其地下水位之上，因此礦區(qū)的巖溶處于空穴或局部殘積物充填，除了徑流滲水外，井下揭露的均沒有發(fā)生突水現(xiàn)象。但雨季因下滲量較大，井下揭露時(shí)有較多的流水進(jìn)入井巷空間，局部被洞內(nèi)殘積物淤塞的積水亦可造成泥石流沖入井巷空間，對(duì)生產(chǎn)造成極大的影響甚至釀成安全事故。

3 礦區(qū)深部巖溶預(yù)測(cè)

根據(jù)+450中段、+474分段、+498分段溶洞的分布情況預(yù)測(cè)+390中段溶洞發(fā)育情況及分布。

+390中段共圈定20個(gè)溶洞發(fā)育帶，分別編號(hào)為D1-D16、D19-D22，共有 5個(gè)溶隙帶，分別編號(hào)為 L2-L6。 其中 D1-D5、D8-D16可劃分為一個(gè)大的巖溶發(fā)育帶，面積約6 460 m2；D6-D7與D19-D21可劃分兩個(gè)較小的巖溶發(fā)育帶，面積分別為360 m2、1 431 m2；可確定這三個(gè)巖溶發(fā)育帶的大致位置（詳見圖4及表2）。

表2 +390中段巖溶發(fā)育預(yù)測(cè)統(tǒng)計(jì)表

4 結(jié)論

從本次巖溶調(diào)查結(jié)果來看，礦區(qū)內(nèi)大規(guī)模的溶洞發(fā)育在空間上有一定的集中度，并非處處均勻。該區(qū)發(fā)育兩組巖溶，一組走向 210°～240°，傾向南東，傾角近 80°；另一組走向 310°～320°，傾向北東，傾角近80度。溶洞主要為泥質(zhì)夾半風(fēng)化灰?guī)r碎塊充填，偶見粉砂巖碎塊，洞內(nèi)較潮濕，部分溶洞見滴水。

預(yù)測(cè)+390中段溶洞發(fā)育情況及分布，+390中段共圈定20個(gè)溶洞發(fā)育帶，分別編號(hào)為D1-D16、D19-D22，共有5個(gè)溶隙帶，分別編號(hào)為L(zhǎng)2-L6?？纱_定這三個(gè)巖溶發(fā)育帶的大致位置，為今后礦山開采+390水平施工提供地質(zhì)依據(jù)。