徐浩

摘要：礦區(qū)位于廣東省翁源縣城325°方向，直距約21km處的紅嶺村附近。地勢總體北高南低、東高西低，最高海拔標(biāo)高+590m，位于礦區(qū)北部東鵲山山脊。礦區(qū)內(nèi)出露的巖性為第四系含礫粉質(zhì)黏土和燕山三期（γ52（3））花崗巖。本區(qū)無主要含水層。礦坑涌水量預(yù)測范圍為地質(zhì)詳查區(qū)（614線～626線）；預(yù)測對象為云英巖型鎢礦體。根據(jù)礦體賦存形態(tài)、規(guī)模等因素，云英巖型鎢礦體宜采用露天開采。礦區(qū)屬水文地質(zhì)條件簡單的礦床。

關(guān)鍵詞：鎢礦；廣東省翁源縣

1.礦區(qū)概況

礦區(qū)位于廣東省翁源縣城325°方向，直距約21km處的紅嶺村附近。行政上隸屬翁源縣江尾鎮(zhèn)管轄。礦區(qū)位于紅嶺鎢礦采礦證范圍內(nèi)，地理坐標(biāo)：東經(jīng)113°57′34″～113°58′35″、北緯24°27′15″～24°29′19″，采礦證核定礦區(qū)范圍面積3.483km2。紅嶺鎢礦的采礦證范圍內(nèi)的614線—626線（詳查區(qū)范圍），面積約0.62km2（圖1）

礦區(qū)地形地貌以低山丘陵為主，西側(cè)有河流階地，微地貌單元較多。地勢總體北高南低、東高西低，最高海拔標(biāo)高+590m，位于礦區(qū)北部東鵲山山脊。最低海拔標(biāo)高+300m，位于礦區(qū)北西側(cè)蒲竹壩河，最大相對高差約300m。礦區(qū)所在地屬中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。年平均氣溫20.3℃；平均年雨量為1731.0mm，年最大降雨量2156.2mm，年最小降雨量1116.4mm；春末夏初雨量集中，4月～8月總雨量1189.4mm，占全年總雨量68.7%，是地下水的主要補(bǔ)給期，頭年11月～次年1月雨量最少，為133.2mm，占全年降水量的7.7%。礦區(qū)屬于北江流域上游。區(qū)內(nèi)及外圍的水體有蒲竹壩河及東昌河。

2.礦區(qū)水文地質(zhì)特征

2.1礦區(qū)含水層、隔水層

礦區(qū)內(nèi)出露的巖性為第四系（Q）含礫粉質(zhì)黏土和燕山三期（γ52（3））花崗巖。本區(qū)無主要含水層。區(qū)內(nèi)地層與花崗巖各風(fēng)化帶的含水性、隔水性及水文地質(zhì)特征如下：

（1）第四系（Q）巖性為含礫粉質(zhì)黏土。未形成有效含水層。

（2）燕山三期（γ52（3））花崗巖，按照風(fēng)化程度，可分為全風(fēng)化花崗巖、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、中風(fēng)化花崗巖、微風(fēng)化花崗巖。

①全風(fēng)化花崗巖，根據(jù)滲水試驗(yàn)，滲透系數(shù)為2.64×10-3～4.67×10-3cm/s，屬中等透水。

②強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，全區(qū)均有分布；節(jié)理、裂隙較發(fā)育，風(fēng)化裂隙發(fā)育；屬弱透水層。

③中風(fēng)化花崗巖，全區(qū)均有分布；節(jié)理、裂隙稍發(fā)育；據(jù)鉆孔壓水試驗(yàn)、注水試驗(yàn)，巖石滲透系數(shù)為2.18×10-5～ 6.17×10-5cm/s，屬弱透水層。

④微風(fēng)化花崗巖，礦體及圍巖均賦存于該地層中，根據(jù)鉆孔壓水試驗(yàn)，巖石滲透系數(shù)為1.03×10-6～5.76×10-6cm/s，屬微透水，相對隔水。

綜上所述，本區(qū)第四系山間沉積物及廢石零星分布于多處低洼地帶，沒有形成有意義的含水層。下伏的花崗巖

滲透系數(shù)一般<10-5cm/s，屬隔水層，故本區(qū)不存在主要含水層。

2.2地下水類型

本區(qū)地形切割較強(qiáng)，利于地表徑流和排泄，第四系沉積物一般不含水，地下水分散貯存于花崗巖裂隙中，屬典型的斷裂—裂隙水。根據(jù)水文地質(zhì)特征，地下水類型可劃分為：①松散巖類孔隙水，②塊狀基巖裂隙水，③構(gòu)造斷裂水。

2.2.1松散巖類孔隙水

賦存于第四系殘坡積層、沖洪積層中，分布于詳查區(qū)牛屎壢溪及東昌河兩側(cè)。巖性為含礫粉質(zhì)黏土；為透水層，結(jié)構(gòu)松散，富水性弱，水量貧乏。該層厚度約1.0m～2.0m，最厚3.0m。分布范圍少，厚度小，未形成有效含水層。

2.2.2塊狀基巖裂隙水

（1）淺部風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙水：賦存于全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖裂隙中。風(fēng)化帶厚10m～30m，風(fēng)化裂隙極發(fā)育，巖石呈松散狀、砂狀，地下水有一定的側(cè)向活動力。風(fēng)化裂隙水以大氣降水補(bǔ)給為主；主要是向地表徑流排泄，其次是通過基巖裂隙向深部礦坑排泄。豐水期在詳查區(qū)北部和南部可見大量山間溪水，均出露于此帶，流量小，一般<0.002m3/s。

（2）深部構(gòu)造裂隙水：儲存在中風(fēng)化、微風(fēng)化花崗巖部分裂隙中。巖層厚度較大。中風(fēng)化花崗巖巖石節(jié)理、裂隙較發(fā)育，完整性稍差，連通性稍好。微風(fēng)化花崗巖節(jié)理、裂隙不發(fā)育，裂隙率僅0.1%～0.3%，大部分為高傾角封閉裂隙，充填石英脈、硅化帶，一般呈閉合狀態(tài)。經(jīng)坑道調(diào)查，大部分裂隙充填石英脈，干燥，未見滴水。裂隙連通性差，經(jīng)坑道揭露疏干后呈干燥狀態(tài)，表現(xiàn)為被氧化，呈黃褐色。且基巖裂隙水具有規(guī)模小、數(shù)量多、分布不均勻、靜儲量少、水平聯(lián)通性差以及垂直傳導(dǎo)快的特征。詳查區(qū)地下水位埋深為49m～184m，水位標(biāo)高+250m～+450m。據(jù)鉆孔水文地質(zhì)試驗(yàn)，中風(fēng)化花崗巖滲透系數(shù)為2.18×10-5～6.17×10-5cm/s，微風(fēng)化花崗巖滲透系數(shù)1.03×10-6～5.76×10-6cm/s。據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，地下水化學(xué)類型為Cl-SO4-Na+Ca型和HCO3-Ca型。基巖裂隙水的賦存、運(yùn)移主要有以下兩種表現(xiàn)形式：

①在多組裂隙交匯處及斷裂附近的次生裂隙中，形成近于垂直展布的管狀含水段。在坑道中表現(xiàn)為潮濕—滴水狀，弱透水。

②僅有一組裂隙，但裂隙較發(fā)育，裂隙在滴水，弱透水。

2.2.3構(gòu)造斷裂水

構(gòu)造斷裂水儲存于成礦后斷裂中，單純的成礦期或成礦前斷裂不含水。礦區(qū)斷裂經(jīng)歷次構(gòu)造疊加，性質(zhì)一般為壓扭性斷裂，充填致密石英脈，呈閉合狀態(tài)，不含水，坑道中無滴水現(xiàn)象；部分?jǐn)嗔?，局部開口，裂隙中潮濕—滴水，弱透水。成礦后斷裂經(jīng)歷次構(gòu)造疊加，斷裂中角礫較發(fā)育，主要充填石英脈、硅化帶，破碎花崗巖，少量高嶺土及黏土等；局部開口，為不均勻的弱含水?dāng)嗔?，在坑道中表現(xiàn)為潮濕—滴水狀。

礦區(qū)構(gòu)造斷裂水強(qiáng)度較基巖裂隙水稍大，在坑道系統(tǒng)中揭露規(guī)模遠(yuǎn)小于后者，故對礦坑充水影響反不如后者。

2.3礦區(qū)地下水的補(bǔ)、徑、排條件

礦區(qū)地下水的補(bǔ)給主要為降水補(bǔ)給，儲存于基巖風(fēng)化帶中，在地形或地層適宜地段大部分以泉或散流的形式排泄，具有就地補(bǔ)給就地排泄的特點(diǎn)。其次是沿裂隙通道下滲向深部礦坑排泄。

本區(qū)地下水徑流方向，總體呈自北向南，與地表水流向一致，局部受地形影響有所變化。

地下水的排泄主要有以下兩種形式，①在溝谷中以散流、泉的形式排泄，為主要排泄途徑；②以坑道水的形式排出，補(bǔ)給地表水，其排泄量受降水量控制明顯，雨季流量大，枯季流量減小。

2.4地表水對礦床充水影響

據(jù)調(diào)查，地表水對礦坑充水無補(bǔ)給或補(bǔ)給小。對礦床充水有影響的地表水主要為東昌河和猴坑水。

①東昌河，自東而西流經(jīng)礦區(qū)中部，最終匯入蒲竹壩河。據(jù)礦山技術(shù)人員介紹，東昌河與V15、V31有弱水力聯(lián)系。在本次坑道調(diào)查中，V15、V31斷裂及周圍巖石均呈干燥狀態(tài)，未見充水現(xiàn)象。故目前為止東昌河對礦坑充水影響小。東昌河位于詳查區(qū)南側(cè)約50m處，對礦山將來露天開采影響甚小。

②猴坑水，位于礦區(qū)北部，為山間季節(jié)性溪流，匯水面積約0.5km2；豐水期流量約0.025m3/s，枯水期流量約0.0008m3/s。據(jù)礦山技術(shù)人員介紹，猴坑水對礦坑充水的影響主要為V28礦脈，猴坑水與V28地表相交，具有弱的水力聯(lián)系。本次坑道調(diào)查中，于V28支巷口布設(shè)一監(jiān)測點(diǎn)，流量約12m3/h～15m3/h。猴坑水位于詳查區(qū)北部（652勘探線附近），對礦山露采無影響。

3.礦坑涌水量預(yù)測

3.1預(yù)測范圍及對象

礦坑涌水量預(yù)測范圍為地質(zhì)詳查區(qū)（614線～626線）；預(yù)測對象為云英巖型鎢礦體。根據(jù)礦體賦存形態(tài)、規(guī)模等因素，云英巖型鎢礦體宜采用露天開采。

3.2充水因素

礦體賦存于（γ52（3））中風(fēng)化、微風(fēng)化花崗巖中，礦區(qū)無主要含水層?！端姽こ痰刭|(zhì)勘察規(guī)范》（GB50287-99）巖土滲透性分級，全風(fēng)化花崗巖滲透系數(shù)為2.64×10- 3～ 4.67×10-3cm/s，屬中等透水；強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化花崗巖滲透系數(shù)為2.18×10-5～6.17×10-5cm/s，屬弱透水；微風(fēng)化花崗巖滲透系數(shù)為1.03×10-6～5.76×10-6cm/s，屬微透水，相對隔水。礦區(qū)地下水類型有風(fēng)化裂隙水、基巖裂隙水、構(gòu)造裂隙水；風(fēng)化裂隙水主要賦存于全風(fēng)化花崗巖中，受大氣降水補(bǔ)給，以泉、溪流的形式排泄，同時向下補(bǔ)給基巖裂隙水、構(gòu)造斷裂水；在露天開采的條件下，上部全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖被剝離，中風(fēng)化、微風(fēng)化花崗巖賦存的基巖裂隙水、構(gòu)造斷裂水不構(gòu)成礦坑的充水水源。

在詳查區(qū)范圍內(nèi)，地表水體主要為東昌河，與詳查區(qū)水力聯(lián)系弱，不具備向礦坑充水的條件。

區(qū)內(nèi)露天開采礦坑的主要充水水源為大氣降水，為直接充水水源；基巖裂隙水和構(gòu)造斷裂水靜儲量小、連通性差，對礦坑充水影響甚微。

3.3礦坑影響邊界的確定

露天開采礦坑影響范圍及邊界的確定，主要以地表分水嶺和截水溝圈定，詳查區(qū)北部面積較大，擬于北邊100m處修建截水溝，以此為界；東邊、西邊以地質(zhì)詳查區(qū)所處微地貌單元的地表分水嶺為界，南邊以614勘探線為界，總面積697718m2（圖2）。

3.4計算方法

采用分析計算預(yù)測法礦坑涌水量，如下：

Q=10-3AFρ

式中：Q—礦坑涌水量，m3/d；

A—降雨量，mm/d；

F—露天開采匯水面積，m2；

ρ—地表徑流系數(shù)，取0.6。

注：ρ值的選取依據(jù)：花崗巖地區(qū)暴雨徑流系數(shù)為0.8，按正常降雨量計算可減去0.1～0.2，故ρ（地表徑流系數(shù)）取0.6。

3.5礦坑涌水量預(yù)測

據(jù)翁源縣氣象局資料，平均年雨量為1731.0mm，年最大降雨量2156.2mm，年最小降雨量1116.4mm。年降雨天數(shù)平均約為150d，正常降雨量為11.54mm/d、最大年降雨量15.04mm/d、最小年降雨量7.44m/d。根據(jù)上述方法預(yù)測礦坑涌水量，詳見表1。

上表計算的礦坑涌水量是礦山露天開采的最大開采平面進(jìn)行預(yù)測，實(shí)際開采時，是分區(qū)分階段開挖，采場工作面的面積遠(yuǎn)小于最大開采平面面積，因此，計算的礦坑涌水量偏大，實(shí)際涌水量遠(yuǎn)小于預(yù)測值。

另外，依據(jù)云英巖型鎢礦體與目前地下開采坑道的相對位置關(guān)系，在露天開采至標(biāo)高324m（324中段）及以下時，部分地下開采的排水可在露天采坑中一并排出，部分可利用井下礦坑原排水系統(tǒng)排出礦坑涌水。

4.結(jié)論

云英巖性鎢礦體Ⅰ號礦體和Ⅱ號礦體于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面上方和下方均有分布，約60%位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面上方，40%位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面下方；Ⅲ號礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面下方。Ⅰ號礦體和Ⅱ號礦體于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面上方的部分，地形利于自然排水；Ⅰ號礦體和Ⅱ號礦體于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面下方的部分和Ⅲ號礦體礦坑涌水不能自然排出，需機(jī)械抽排。本區(qū)無主要含水層。斷裂帶隔水—弱透水；附近地表水體對地下水影響?。坏V坑涌水的主要來源為大氣降水，正常情況下，露天礦坑平均涌水量4831.00m3/d，最大涌水量6296.21m3/d，最小涌水量3114.61m3/d，實(shí)際開采時，采場工作面的面積遠(yuǎn)小于最大開采平面面積，另一方面，于采坑周邊會修筑截水溝等排水措施，礦坑涌水量遠(yuǎn)小于預(yù)測值。故本礦床在采用露頭開采方式的情況下，礦區(qū)屬水文地質(zhì)條件簡單的礦床。