厚琪玲

（江西省煤田地質局二二四地質隊，江西 南昌 330009）

1 礦區(qū)概況

龍南縣半坑螢石礦區(qū)位于江西省龍南縣縣城方位190°、直距38 km處。礦區(qū)地勢總體南東高、西北低，海拔標高為410.00～601.30 m，最高為礦區(qū)南東部山省界邊的無名山，海拔標高為601.30 m，最低點為礦區(qū)西北105國道旁的半坑小河，水流從礦區(qū)南東向西北方向徑流，最終注入桃江。河流終年不干，最低枯水位為標高416.02 m，最高洪水位標高417.52 m。礦區(qū)總體位置屬贛江流域桃江水系支流部位[1]。礦區(qū)最低侵蝕基準面為410.00 m，最大相對高差為191.30 m。

2 礦區(qū)水文地質條件

2.1 地層含水性

（1）第四系全新統(tǒng)（Q4）：主要分布在V2礦體附近及低洼溝谷地段，主要由風化殘積物、坡積物、沖積物的礫石、石英砂、黏土組成。厚度一般為3.45～30.30 m，平均為13.97 m，有19鉆孔揭露，漏水8孔，占該地層漏水的42%，最大消耗量為15.00 m3/h，一般消耗量為0.20～0.40 m3/h，鉆孔水位標高418.02～429.15 m；泉出露2處，流量為0.186～0.260 L/s，水位標高在418.02～429.15 m；水質：pH為6.56，總礦化度為40.42 mg/L，水型為HCO3--Ca2++Na+，屬富水性屬弱至中等的孔隙潛水含水層。

（2）侏羅紀中世花崗巖（J2γ52～3）：分布在全礦區(qū)內，巖性為淺肉紅色到灰白色、似斑狀結構、塊狀構造，為中粗粒似斑狀黑云母花崗巖，是儲存礦體的基巖。有19鉆孔揭露，未遇見鉆孔漏水的情況，鉆孔一般消耗量為0.02～0.10 m3/h，鉆孔水位標高418.02～429.15 m；泉出露1處，流量為0.17～0.26 L/s；水質：pH為7.37，總礦化度為159.92 mg/L，水型為HCO--Ca2+，屬富水性極弱的侵入巖含水層[2]。

2.2 斷層富水性

（1）北北西向斷裂F1：位于礦區(qū)中部，該斷層基本始于LX01（平硐）附近，經老礦區(qū)至21勘探線遂漸塵滅。有14個工程控制點，長1.7 km；斷裂寬1.23～12.85 m；走向340°～350°；傾向北東，傾角60°～75°，平均65.5°。性質主要為張扭性，其次為壓扭性，是V1礦體儲存構造。從本次鉆孔揭露情況來看，斷裂帶兩盤的鉆孔消耗量變化幅度不是很大，一般為0.01～0.06 m3/h，未見漏水情況，但從構造角礫巖發(fā)育來看，調查的坑道上反映出局部有滴水現(xiàn)象，故認為其富水性屬弱～中等。

（2）北北東向斷裂F2：位于礦區(qū)東南部，始于槽探TC013（平硐）附近，至槽探TC018逐漸尖滅，與F1斷層呈“X”型。有8個工程點控制，長0.8 km，寬度為1.59～26.10 m，走向20°～35°，傾向東南，傾角為60°～67°，平均63.17°。性質主要為張扭性，是V2礦體儲存構造。從本次鉆孔揭露情況來看，斷裂帶兩盤的鉆孔消耗量變化幅度不是很大，一般為0.01～0.08 m3/h，未見漏水情況，但構造角礫巖發(fā)育，調查的PD006坑道上反映有滴水現(xiàn)象，因此認為其富水性屬弱～中等。

2.3 礦區(qū)地表水、地下水補徑排關系及動態(tài)變化

礦區(qū)位于區(qū)域水文地質單元的補給區(qū)，受地質構造和地形地貌影響，形成了有自身特征的補排模式和水文地質單元。地勢上南東高北西低，地表分水嶺與山脊走向基本一致，呈北西至南東方向展布。地下水在礦區(qū)內接受大氣降水補給后，沿花崗巖風化裂隙帶和第四系松散層，順地形走勢徑流，總體上在礦區(qū)的東南部及外側向北西流出礦區(qū)[3]。

（1）淺部孔隙、風化裂隙水：為Q、J2γ52～3含水層，主要分布在礦區(qū)淺部3.45～45.42 m、標高397.58～484.17 m、平均厚度為22.66 m處，大氣降水是該含水層的主要補給來源，經第四系孔隙或淺部風化裂隙帶滲透后，一部分在低洼處以下降泉的形式排泄于地表，另一部分滲透補給淺部孔隙、風化裂隙水和斷裂帶，泉的流量與降雨量具有明顯的變化規(guī)律：一般3～6月降雨量增大，泉的流量也越大，流量滯后現(xiàn)象不顯著，10月到次年的1月降雨量較少，流量也相應減小，泉流量變化率為96.64%，地下水動態(tài)類型屬潛水的雨水類型。

（2）地表水：礦區(qū)僅有一條不斷流的半坑小河，河水主要來源于礦區(qū)中部的無名小溪，據(jù)半坑小河流量長觀曲線可知，河流量與降雨量成正比，反應迅速，一般3～6月降雨量最大，河流量也較大，10月到次年的1月降雨量較少，流量也相應減小。河流量變化率為139.86%，屬半季節(jié)性雨水變化較明顯的河流。

綜上所述，礦區(qū)水文地質條件劃分為二類一至二型，即以裂隙充水為主的水文地質條件簡單至中等類型。

3 礦坑充水因素分析

3.1 大氣降水

大氣降水為主要充水水源，其充水強度與降水量大小、持續(xù)時間關系密切，大氣降水是本區(qū)地表水、地下水的主要補給來源，對礦坑充水主要是通過淺部風化裂隙帶、第四系孔隙水和開采造成的塌陷及導水裂隙帶滲入礦井，造成充水危害。

3.2 地表水

礦區(qū)內主要發(fā)育有半坑小河且常年不息，是對V2礦體造成充水的主要因素之一，其過程是通過導水裂隙帶和斷裂破碎帶（F2斷層）對礦坑直接充水。據(jù)長觀可知，河流量一般為22.24～91.72 L/s，平均為38.72 L/s，因此建議在開采V2礦體時，對河流進行改道或加固，以防礦坑直接充水。

3.3 老窯水

V1礦體老窯水是1988—2007年開采留下的采空區(qū)積水，開采標高為488～370 m，據(jù)SQ2長觀可知（圖1），水位標高441 m。采空區(qū)面積由兩部分組成：無水的和有水的采空區(qū)，面積分別為4 912 m2和19 088 m2，積水量估算結果為43 559 m3?？紤]到其他不確定因素，安全系數(shù)采用3，積水量為130 676 m3，故再開采時，應進行老窯水的疏干。

圖1 礦區(qū)水文長觀點動態(tài)觀測

3.4 淺部風化裂隙水

據(jù)風化裂隙帶深度統(tǒng)計表，深度一般為3.45～45.42 m，標高397.58～484.17 m，平均厚度為22.66 m，富水性屬弱至中等的孔隙潛水含水層，對礦床造成直接充水深度的估算為風化裂隙帶平均深度與礦坑開采時的導水裂隙帶之和。

風化裂隙帶深度依據(jù)鉆孔的消耗量及巖芯的破碎程度而定，通過計算，導水裂隙帶高度為11.20 m，因此，開采深度在33.80 m以上時，有可能產生直接充水影響。

3.5 斷層破碎帶

由于礦體位于斷層破碎帶，本區(qū)斷裂破碎帶屬富水性，屬弱～中等，有利于地下水的儲蓄，因此在開采過程中對礦坑直接充水應引起注意。

4 坑道涌水量預測

4.1 礦坑涌水量預測方法的選擇

初步預測礦坑涌水量采用比擬法，考慮到本礦區(qū)的實際情況，對V1礦體預測標高+320 m，V2礦體預測標高+370 m，即第一水平礦坑涌水量。

4.2 礦坑涌水量計算

（1）Q0：采用枯水期對SQ2長觀月平均最小涌水量為0.74 m3/h。（2）F0：V1礦體采用，計算標高370.00 m采空區(qū)水平投影面積，得27 877 m2；V2礦體采用，計算標高415.00 m采空區(qū)水平投影面積，得476 m2。（3）S0：V1礦體采用，初始水位標高（441.00 m）至現(xiàn)有礦井開采水平標高（370.00 m）的水位降深，得441.00－370.00=71.00 m；V2礦體采用，初始水位標高（對LXJ04調查的水位標高431.56 m）至老礦井開采水平標高（415.00 m）的水位降深，得431.56－415.00=16.56 m。（4）F：V1礦體采用，開采標高+320.00 m時，最大礦體開采面積，計算標高320.00 m采空區(qū)水平投影面積，得33 566 m2；（5）V2礦體采用，開采標高+370.00 m時，最大礦體開采面積，計算標高320 m采空區(qū)水平投影面積，得3 999 m2；（6）S：V1礦體采用，初始水位至礦井開采第一水平標高的水位降深，得到441.00－320.00=121.00 m；V2礦體采用，初始水位為至礦井開采第一水平標高的水位降深。得到431.56－370.00=61.56 m。

V1代表礦體涌水量：

考慮到降水因素的影響，引用季節(jié)變化系數(shù)φ，即枯水期平均SQ2涌水量（0.76 m3/h）與最大礦坑排水量（1.44 m3/h）之比，得最大礦坑涌水量：

V2礦體涌水量：

從生產井的調查、長觀資料入手，在充分分析水文地質條件和礦井充水因素的基礎上預測礦坑涌水量。計算礦井開采時的最大涌水量，引用了季節(jié)變化系數(shù)這個概念，充分反映水文氣象因素在本井田的影響程度。隨著地層水被疏干，礦井實際涌水量可能比此次預算的結果偏小。值得注意的是V2礦體計算的涌水量沒考慮到半坑小河對其充水的影響，因此，在對其開采中應注意防患。

5 結語

半坑螢石礦區(qū)水文地質條件為二類一至二型，即以裂隙充水為主的水文地質條件簡單至中等類型。

V1礦體涌水量正常為36.48 m3/d，最大涌水量為69.31 m3/d；V2礦體涌水量正常為388.8 m3/d，最大涌水量為738.72 m3/d。