甘肅省西和縣崖灣銻礦床水文地質特征

（甘肅省有色金屬地質勘查局蘭州礦產勘查院,甘肅 蘭州 730046）

崖灣銻礦床位于甘肅省西和縣銀杏鄉崖灣村南約5公里處，區內屬西秦嶺山系，近東西向走向，次一級山脈，呈近南北向，主山系武都梁與區域構造線一致，礦區位于次一級山脈之中，總觀地貌，屬浸蝕構造中高山和剝蝕構造中低山區。該區位于昆侖秦嶺地槽褶皺區，在大片基巖山區賦存有裂隙水及溶蝕裂隙水。地下水分水嶺基本與地表水分水嶺一致。在淺部以裂隙潛水為主，深部為裂隙承壓水或脈狀裂隙承壓水。

1 礦區水文地質條件

礦區含（隔）水層的巖組特征及地下水埋藏條件。

（1）三迭系三渡水組（TS2－3、TS2－1、TS1－4）

主要分布于礦區北側，巖石風化裂隙發育密度為5～8條／米，張開度2mm，裂隙率0.90%～1.30%，裂隙面上有風化裂隙水活動的黃褐色淋濾物。風化帶發育深度一般為50m～100m，接受大氣降水的下滲補給，富水性較弱，屬碎屑巖類裂隙含水巖組，微含風化裂隙潛水。五個探礦坑道及1610m采礦中段在該位置均有微弱滲水，鉆孔單位涌水量為0.0018L/s·m，巖石滲透系數為0.001116m/日，巖層含水性和富水性變弱。

礦區所出露的泉水80%為風化裂隙下降泉，流量為0.01～3.5升/秒，均隨其季節而變化或干涸。風化帶以下新鮮的巖石未見含水痕跡，可視為相對隔水層。

（2）三迭系三渡水組（TS1-5）

分布于礦區南側，裂隙張開度1.0mm～1.5mm，裂隙率0.040～0.070%，發育間距50～150cm，巖石中溶蝕裂隙可見，局部可形成大溶洞，CK33-1孔在該層可見0.3m～0.78m的溶洞，鉆孔施工到該層均有小的涌水，涌水量為0.003～0.119L/s。

礦區所出露的159個泉水中，巖溶裂隙下降泉占21個，以流量大、動態變化顯著為特征，泉流量為0.40～33.88升秒，最大流量為30.00～50.00L/s。裂隙及溶蝕現象的發育隨標高的降低有減弱的趨勢，其下裂隙不發育的完整新鮮巖石，地下水作用很弱，可視為相對隔水層。

（3）第四系坡積物（Q）

主要分布于山間河谷兩側，弱含孔隙潛水。

2 構造破碎帶含水特性

（1）走向正斷層（F2）

分布于礦區中部，是礦區內的主要容礦構造。據調查該斷裂破碎帶弱含巖溶裂隙水，坑道施工到此處巖石表現為潮濕－微弱滲水。

（2）橫向斷裂破碎帶（F14）

區內橫斷層多屬正斷層或平推斷層。F14平推斷層出露于27－29線之間，該斷層對六號礦體起破壞作用，破碎帶內巖石呈碎塊狀，雜亂堆積，空隙較大，是礦區內主要的含水體和充水因素。27線剖面的5個鉆孔揭露該破碎帶時均發生不同程度的涌水，地下水涌出孔口并形成水柱。根據鉆孔涌水試驗成果，單位涌水量為0.008～0.281升／秒，破碎帶內巖石滲透系數為0.0074～1.698米／日。該斷裂破碎帶為采礦巷道的主要涌水部位，巖石強烈滲水－流水，流量約為5升/秒或更大些。

表1 各項水文地質參數一覽表

3 礦區主要充水因素與地下水特征

近地表處的鈣質板巖層由于受強烈風化作用的影響，風化裂隙發育，發育厚度一般為50m～100m，該層含風化裂隙潛水。

礦區內主要含水體為F14平推斷裂破碎帶，夾于鈣質板巖夾薄層灰巖和泥質灰巖夾鈣質砂巖與中厚層灰巖相對隔水層的中間，二者水力聯系一般較差，造成深部地下水普遍具有承壓性。較大的出水點均受斷裂控制，斷裂破碎帶F14使（TS1－5）含水層在其影響帶范圍內透含水性較強。

礦區地下水的補給來源主要是大氣降水，在淺部形成風化裂隙潛水含水層，下部裂隙不發育的新鮮巖石阻止了地下水的垂直下滲，地下水動態隨降雨量而迅速變化，呈尖錐狀的峰值。主要含水體F14的補給區在23～31線之間，大氣降水直接或通過第四系復蓋層間接沿基巖裂隙下滲補給，并順斷裂破碎帶由南向北逕流，在適當地點以泉水的形式排泄，注入沖溝，并受季節影響而變化較大。

礦床地下水化學成分比較復雜，主要有HCO3SO4-CaMg型 水 占36.4%、HCO3SO4-CaNa型 水 占27.3%、HCO3Cl-CaMg型 水 占24.2%、HCO3Cl-NaCa型 水 占12.1%。礦化度小于0.5克／升，一般為0.1～2.0克／升，PH值7.5～8.4,屬低礦化度水，水質良好，一般不具有侵蝕性。但在近礦地段，由于地下水溶漓或溶解硫化物的結果，水中金屬離子含量較高，SO4根離子含量也顯著增加，由中性水遞變為弱酸性水，礦坑水微具侵蝕性。礦區北側太石河地表逕流系數一般為0.20～0.50。

4 礦坑涌水量預測

4.1 地表水與地下水水力聯系

礦體出露的地面高度與太石河相差達500m，由于地形坡度較大，大氣降水大部分以地表徑流的形式流入三級沖溝而排泄，僅有少部分補給地下水。礦山疏排水影響范圍內主要含水層與地表水體無水力聯系，含水層的補給受大氣降水控制且變化很大，地下水不是很豐富，生產礦井中只有在雨季有微弱滲水，平時巖石干燥，礦區地形有利于坑道的自然排泄。

4.2 礦坑涌水量計算

以1610米中段礦坑實際涌水量資料，估算1580m、1550m中段的礦坑涌水量，以開采Ⅵ號礦體系統，考慮未來坑道規模，依25～29線計算。

設計開挖面積（F）:為Ⅵ號礦體系統在相應中段實際面積之和。靜止水位（H）:采用地表所有鉆孔靜止水位的算術平均值。

水位降深值（S）:以靜止水位降至各中段底板。礦坑涌水量預測采用水文地質比擬法進行計算。水文地質比擬法公式：

式中：Q1—1610米中段礦坑實際涌水量（m3/d）；

F1—1610米中段實際揭露面積（m2）；

S1—1610米中段水位降深（m）；

將水文地質參數代入公式中，計算結果見表1。

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）當礦坑在27線附近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（估計1～10天），生產時只要注意也不會發生嚴重危害。

（2）近十多年的民采在崖灣銻礦床所能見礦的位置留下大量采空區，對深部充水不會造成威脅，但為了保證安全生產，礦山應把大量民采坑道的調查工作列入目前生產章程。掘進時利用探桿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。

（3）1610m中段采坑為整個礦山的最低開采水平，開采時只要在各中段做好坑道自然排水工作，即可保證礦山正常生產。

綜上所述，崖灣銻礦床為裂隙充水礦床（第二類）。充水礦床勘探的復雜程度劃為第一型（簡單型），屬水文地質條件簡單礦床。

5 礦區供水條件

對于礦山大規模用水可直接取用太石河地表水。太石河自西向東經礦區北側流入西漢水，屬中等流量的雨水型河流，礦床以上太石河的匯水面積約90Km ，流量變化范圍0.40～20.0m3/s，一般為3～5m3/s，平時河水清澈透明，無懸浮物；但在大雨或暴雨之際易形成急劇的山洪下泄，河水變得渾濁，含砂量高達437.32g／l。河水流量與水位隨大氣降水變化而急劇變化為其動態特點，年變化幅度達45～130m3/s，據訪問沿河居民在50年內發生過4～5次較大洪水，即平均約8～10年就有一次較大洪水，同時伴隨出現一次枯水年。

銻礦經過這么多年的生產，對礦山供水水源地基本未造成污染。但為了保證各種類型用水的安全性，礦山應進行一次系統性取樣化驗，并依各類標準分析后確定。

6 水文地質條件分析

甘肅省西和縣崖灣銻礦床風化裂隙潛水帶和富水性較弱的裂隙承壓水帶對礦坑充水的影響很小,F14斷裂破碎帶為未來礦坑的主要涌水體。該礦床為裂隙充水礦床（第二類），充水礦床勘探的復雜程度劃為第一型（簡單型），屬水文地質條件簡單礦床。