宕昌縣瓦窯溝銻礦區水文地質特征簡述

何 勇

（甘肅省有色金屬地質勘查局蘭州礦產勘查院，甘肅 蘭州 730046）

1 區域水文地質

宕昌地處秦嶺東西復雜構造帶，受祁、呂、賀山字型構造體系前弧西翼之干擾，構造具多期性，形跡異常復雜。本縣屬長江流域嘉陵江水系，地下水源極其豐富。全縣地下水量為0.667億立方米，而這些地下水受其山區山大溝深地形環境的影響，以泉水形式匯流，干、溝、溪而成的地表水，故地表水和地下水互相轉化補償，不能截然分開。水源的水質情況是PH值在7.2～8.2，總硬度在9～21.5，灌溉用水PH值在5.5～8.5，總硬度＜250的要求，PH值和總硬度均符合規定標準。區內地下水主要受大氣降水入滲補給，大氣降水直接或通過第四系覆蓋層間接沿淺部風化裂隙下滲補給形成裂隙潛水含水層，下部裂隙不發育的新鮮巖石阻止了地下水的垂直下滲[1]。地下水分水嶺基本與地表水分水嶺一致。在淺部以松散巖類孔隙水、風化裂隙水為主，深部以基巖裂隙水為主。地下水的生成，賦存與運動往往受地表水流域的控制，形成以不同級別地表水流域相對應的水文地質單元，在單元內完成地下水的補給、徑流與排泄過程。

2 礦區水文地質條件

該區屬西秦嶺山系支脈地帶，海拔為1138m～4154m，平均海拔2300m，相對高差多在200m～800m，地勢由西北向東南傾斜，地貌屬侵蝕構造中高山和剝蝕構造中低山區，區內溝壑縱橫，地形陡峭，切割強烈，山高谷深，溝谷多成“V”形切割，地形坡度多在40°～50°之間。基巖出露少，僅見于溝、谷底及陡崖處。礦區范圍內主要發育的兩條沖溝：瓦窯溝和草山溝。瓦窯溝位于礦區中部～西側，呈北東～南西方向，溝寬約20m～80m，草山溝位于礦區東南部，呈北西～南東方向，溝寬約15m～60m。當地最低侵蝕基準面位于瓦窯溝下游溝底處，標高2192m；礦床目前最低排泄面為2415m中段。

3 礦床主要充水因素與地下水特征

（1）礦床充水因素：礦區地下水的補給來源主要是大氣降水，大氣降水直接或通過第四系覆蓋層間接沿淺部風化裂隙下滲補給形成裂隙潛水含水層，下部裂隙不發育的新鮮巖石阻止了地下水的垂直下滲。礦床主要含水層為三疊系下馬龍組第一巖性段風化層。礦床直接充水水源為第一巖性段層石英砂巖風化裂隙水，巖層整體透水性差，水量較小，補給源單一[2]。礦區構造斷裂雖較發育，但多屬壓扭性斷層，伴有斷層泥生成，局部破碎物強風化，遇水膨脹，且方解石脈充填普遍，斷裂帶及影響帶內透水性較圍巖稍好，仍屬弱含水層，礦區調查中未發現老窿洞及老窿水，礦床開采時地下水容易排泄疏干，對礦床開采影響不大。

（2）礦床地下水埋深及動態變化：礦床地下水埋深隨季節變化而變化，一般水位埋深在地表下3m～80m不等，地下水流向大體與地表徑流方向一致，總體由北向南，地下水動態變化，每年12-次年2月為低水位期，7月份～10月份為高水位期，年變化幅度3.5m～4.0m。根據普查時施工有觀測記錄的9個鉆孔終孔靜止水位來看，區內鉆孔穩定水位埋深在13.7m～136m之間。

（3）地下水的補給、徑流、排泄條件：①補給來源。礦區地下水以降水入滲補給為主，地下水高峰期滯后大氣降水10天左右。②徑流條件。礦區總體地下水埋深較大，蒸發消耗很少，地下水的水平徑流方向是從礦區高地勢處向礦區低地勢處徑流，大體方向為北向南徑流，從周圍山前向周圍低洼地徑流，地下水的垂直徑流方向是從第四系殘坡積層松散巖向淺層風化巖裂隙和基巖裂隙運移，形成大氣降水就地入滲-下降泉排泄的徑流模式。③排泄條件。地下水主要是以地下徑流的形式，主要受地形控制，在重力作用下沿裂隙，由高水位地段向低水位地段運動遷移，地形切割強烈的地段，少部分在適當的地貌地形控制下通過下降泉的形式直接溢出地表，匯入溝谷河流系統。

4 礦坑涌水量預測

4.1 礦坑涌水現狀

本礦區為小型銻礦，本次勘查及前人零星開采，在礦區內掘進出大小不一的水平礦坑多條，據現場調查，礦坑內穩定涌水量極小。礦坑地下水動態主要受大氣降水控制，掘進過程中水量稍大，隨后漸漸減少并趨于穩定，具有雨后水量增大，旱季多數干枯無水的特點。依據已有礦坑的施工參數，采用比擬法預測未來開采礦坑的涌水量，具有較高的可靠性。依據礦體規模、埋藏條件、形態及產狀要素特征，采用平巷開采比較適宜。

2660m、2625m、2575m中段礦坑均為水平巷道，其中2625m、2575m兩中段巷道已東西向貫通山體。2660m、2625m中段近地表，礦坑充水的主要水源是第四系坡積物孔隙水和風化裂隙水，礦坑涌水隨季節變化大，特別是2625m中段東西巷口處直接覆于山皮之下，巖石強風化，裂隙極發育，輸水通道暢通，2015年在雨季調查時順坑口段頂最大流量有3l/s的水量，平時這三個中段坑內涌水趨于穩定，2660m中段基本無涌水，坑內巖石面干燥；2625m中段涌水量6.912m3/d，坑內巖石面85%干燥，采空區內也無滲、滴水，主要出水段集中于沿脈巷道層間風化裂隙發育段。

4.2 礦坑涌水量預測

2500m、2457m、2415m中段礦坑涌水水源為基巖裂隙水。現以2536m、2500m、2457m、2415m中段目前礦坑實際涌水量資料，估算相鄰下中段開采礦體系統時的礦坑涌水量，考慮各中段礦坑實際情況，選取相應比擬參數計算。其中2536m中段平時總涌水量為13.82m3/d最大涌水量為20.26m3/d；2500m中段平時總涌水量為22.46m3/d最大涌水量為38.88m3/d；2457m中段平時總涌水量為103.68m3/d最大涌水量為181.44m3/d；2415m中段平時總涌水量為56.16m3/d最大涌水量為77.76m3/d。利用水文地質比擬法預測的礦坑涌水量與實際肯定有一定差別，建議僅作為礦山將來指導生產的參考值。

①當礦坑巷道在掘進揭露含水斷裂破碎帶時，可能會發生較大涌水，但因突水量有限，突水時間不會太長，生產時只要注意也不會發生嚴重危害；②瓦窯溝銻礦床非法開掘較多礦洞，長期封閉積水，后期采礦掘進到此附近時采用超前探放水的方法，謹防地下水突涌，造成淹井或人身傷亡事故；③2575m、2457m中段巷道均有積水，特別是2457m中段巷道積水段占總巷道一半，積水深，未能自然排出巷口，通過就地下滲排泄，所以在掘進連同這兩中段礦坑時，注意提前做好預排水措施；④2415m中段礦坑為整個礦山的最低開采水平，開采時只要在各中段做好礦坑自然排水工作，即可保證礦山正常生產。

5 結論

甘肅省宕昌縣瓦窯溝銻礦地處地形有利于自然排泄，礦床為直接充水礦床，水源為松散巖孔隙水、基巖裂隙水，礦坑涌水量不大，且2625m、2575m兩中段巷道已東西向貫通山體，易于疏干，只要做好排水預防工作，礦坑充水對生產和人員安全無影響。該礦床為裂隙充水礦床，充水礦床勘探的復雜程度劃為第一型，屬水文地質條件簡單礦床。