尹帥

（河北峪耳崖黃金礦業(yè)有限責任公司，河北 承德 067000）

金礦的開采必然會影響周圍地下水的情況，導致金礦開采過程中可能會出現(xiàn)涌水等問題，不利于金礦的開采，還會破壞周圍淺層地下水分布，影響周邊居民的生活。為此，必須要做好對金礦采集活動對地下水影響的評價工作，使用科學的方法對地下水流動的情況進行有效預測，分析金礦采集活動對周圍的影響，并結(jié)合預測結(jié)果做好防范和監(jiān)測工作，及時采取措施進行有效控制，保證金礦采集的順利進行，也避免破壞周邊居民的正常生活。

一、礦區(qū)概況

（一）自然條件

某礦區(qū)處在丘陵河谷平原，有著強烈的地形切割，山脊有渾圓狀的基巖，標高為125-180 米，坡降為20‰-30‰，河谷內(nèi)有相對平坦的地勢，第四系發(fā)育相對較弱，地表僅受少量侵蝕，標高為100-124 米，迫降8‰-10‰。

（二）礦區(qū)水文條件

該礦床內(nèi)主要含水層是第四系孔隙潛水含水層，以及基巖風化帶裂隙潛水含水層，還包括基巖裂隙中的承壓水。第四系孔隙潛水有著分布不連續(xù)的特點，含水層也十分豐富，厚度在1-6 米。基巖風華帶裂隙潛水曾含水分布在第四系以下，厚度在3-20 米，以弱透水層為主?；鶐r裂隙承壓含水層主要在區(qū)域性主裂帶分布，以及分布在下盤構(gòu)造的蝕變巖中，是弱含水帶，而且具有承壓的作用。地下的隔水帶在裂巖中部，由斷層泥和蝕變閃長巖構(gòu)成。該區(qū)域的斷裂帶中，就是金礦礦體。由于礦山的開采，并且隔水帶的斷層泥很薄，導致斷層泥出現(xiàn)了嚴重破壞，使上下兩盤被打通，通過裂隙構(gòu)成了連續(xù)完整的含水體。該地區(qū)的礦區(qū)地下水補給主要來自大氣降雨，雨水會通過第四系覆蓋區(qū)的基巖滲入到地下，成為地下水的一部分。地下水的徑流和地形一致，并通過礦區(qū)周邊的兩條河流將地下水排出。

（三）礦床沖水因素

斷裂帶的主裂帶有0.1-0.5米的面厚，主要成分為斷層泥，屬于不含水、不透水的隔水帶。礦床位置的地質(zhì)條件相對比較差，存在冒頂片的情況，冒頂?shù)母叨葹?.5-1.5 米，由于隔水帶非常薄，而且斷層泥的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性很差，所以外部的影響很容易導致其被穿透，最終上下盤會通過隔水帶相連，成為一個連續(xù)的含水體。因此，可以判斷礦床出現(xiàn)沖水的來源是基巖裂隙水。其中第四系基巖風華裂隙水會會通過裂隙或者構(gòu)造裂隙沖入礦道，為坑道出充水的主要水源。

礦區(qū)的南側(cè)和北側(cè)各有一條河道，以紅色粉土分布在河流沖積層的下方，基巖風化層的上方，其中含有長石、石英為主要成分的粗砂，并且透水性也比較弱，也可以視為透水層。礦區(qū)的斷層經(jīng)過河道，為了解斷層對河道影響，對地表水、地下水的情況進行了測量和觀察，還收集了該地區(qū)的觀測資料，沒有斷流或者流量減少的情況出現(xiàn)，所以確定河道水并沒有進入礦坑。而且，礦區(qū)地表也沒有大型水體，僅有一較小的季節(jié)性水庫，并不會對礦區(qū)產(chǎn)生太多的作用，，雖然可能會有滲漏影響，但是對礦床整體上的充水影響不大。

二、礦床涌水量和影響范圍的模擬分析

（一）水文地質(zhì)模型

水文地質(zhì)模型的模擬范圍是以采區(qū)為中心，南北界限為兩條河流，西到斷裂帶的10 平方公里的區(qū)域，對其地下水保護目標作為評價范圍內(nèi)的淺層地下水進行分析。對于評價區(qū)，以西側(cè)以招平斷裂作為便捷，結(jié)合礦區(qū)的三維地形細毛作為地下的分水嶺，概化隔水便捷。對于北側(cè)以河流為界，流量為每日-1500 立方米；以河流作為模擬的系統(tǒng)南側(cè)的界限，流量為每日-2500 立方米。含水層上邊界為降雨補給、蒸發(fā)排泄邊界，利用地形圖表示地表高程。

對于現(xiàn)場含水層的概化中，要結(jié)合地質(zhì)勘查報告形成面圖、鉆孔柱狀圖，對于本工程，概化為四層，第四系為一層潛水含水層，厚度為6 米；講全風化和強風化是為第二層微承壓含水層，厚度為21 米；在標高-652米以上作為一期擦狂界，并將其視為第三層弱承壓含水層；標高-652到-1400 為采礦界限，視為第四層含水層。

（二）地下水流數(shù)學模型

通過對該地區(qū)在地層巖性、地下水補水方式，以及地下水的動態(tài)變化情況，以及結(jié)合其他調(diào)查資料，認為可以將該地區(qū)的地下水流系統(tǒng)視為一個極為穩(wěn)定的流系統(tǒng)。通過在此基礎(chǔ)上，可以對地下水六進行進一步的系統(tǒng)化，將其概化為非均質(zhì)各向異性的多層空間結(jié)構(gòu)，從而構(gòu)建三維穩(wěn)定的地下水六系統(tǒng)。使用GMS 建立了研究區(qū)域內(nèi)的地下水數(shù)值模型，對降雨入滲、農(nóng)灌入滲使用專門的程序包進行分析，對于民井使用Well 子程序包。分析過程中，需要調(diào)取抽水實驗數(shù)據(jù)，來對該地區(qū)地層的巖性等參數(shù)進行分析，了解當?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件，結(jié)合使用反演和手工調(diào)參的方法展開分析。

通過對流場的識別和分析，模擬出了等水位線圖：

結(jié)合獲得的等水位線，可以證明模擬獲得的地下水流場基本反映了地下水的實際特征，具有較好的模擬效果，模型比較準確。利用模型進行水均衡試驗時，需要進行參數(shù)識別、流場檢驗等工作，然后對各個均衡項也進行了一定的微調(diào)，并且使用之前獲得的地下水兩分析結(jié)果，將模擬均衡情況和實際均衡情況進行了對比，結(jié)合模擬結(jié)果和實際測量結(jié)果，可以確定模型的水均衡情況和實際水均衡情況相同。進行水文地質(zhì)參數(shù)試驗的工作，能夠?qū)B透系數(shù)進行分析，還能了解地下水的水文地質(zhì)參數(shù)，從而對地下水的狀態(tài)進行識別。結(jié)合當?shù)貙嶋H水文地質(zhì)的條件進行分析，調(diào)參之后獲得的水文地質(zhì)參數(shù)和現(xiàn)場的實際情況基本一致。

結(jié)合以上研究分析，根據(jù)流場檢驗、水均衡檢驗、水溫體制參數(shù)檢驗，證明模型已經(jīng)達到了精度上的要求，能夠?qū)鸬V地區(qū)的水文條件進行評價，也能分析地下水的動力特征，并且能夠根據(jù)地下水的活動情況來對地下水的情景進行分析。

（三）礦坑涌水量模擬

首先以近況開采到-1400 標高水平進行模擬，在礦體開采層位在第四層處理以633 米作為半徑，水位-1400 米的內(nèi)部水頭設置為邊界，以水均衡作為基本條件展開分析工作，可以確定經(jīng)過此水頭的邊界的地下水流量為每日4900 立方米，和使用解析算法獲得的用水量基本一致。根據(jù)對開采系第一層水位變化情況的觀察，可以確定金礦的開采工作不會影響第四系水位，因此開采之后形成的降落漏斗影響范圍比較小。

（四）針對金礦的保護

結(jié)合該礦床水文條件分析，可以確定采礦活動并不會對近淺層地下水產(chǎn)生太大的影響，但是由于采礦活動的進行，會導致千層地下水局部疏干。為了解決這類問題，首先要做好監(jiān)測工作，比如礦區(qū)附近的河流、水塘水位的監(jiān)測，以及做好附近地下水、井水水位的檢測，如果發(fā)現(xiàn)存在異常情況，必須要及時和水塘的所有者聯(lián)系，并且針對實際情況做好對水井的補水工作。

結(jié)束語：本工程設計開采到-1400 米標高，在金礦開采的過程中，可能會有地表巖移的情況出現(xiàn)，會對周圍的巖石產(chǎn)生破壞，出現(xiàn)變形、破裂的情況。由于該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造導致裂隙帶有比較弱的透水性，所以第四系孔隙含水層以及基巖風化帶會對地下水的水文情況產(chǎn)生影響，并且容易出現(xiàn)含水層疏干問題，影響水文地質(zhì)情況。結(jié)合施工中的實際情況，招平斷裂結(jié)構(gòu)的裂隙帶滲透性比較低，因此有一定的隔水效果，結(jié)合模擬等方法進行分析，可以判斷由于采礦所熬制的涌水量影響比較小，不會對周邊居民水井和礦坑的地表徑流造成影響。