大垄下矿区水文地质条件分析

2018-01-12王霁晴曾广华王龙

智富时代 2018年12期

王霁晴曾广华王龙

【摘要】为了更好的开发矿区铁矿，根据规范在矿区范围内开展了水文地质勘查工作。对矿区的区域水文地质和含水层等进行调查研究，分析矿区水文地质条件，划分矿床水文地质条件类型。

【关键词】水文地质；含水层；涌水量

一、区域水文地质简况

矿区位于华南褶皱系北缘武功隆起区，北邻萍乡—广丰深断裂及萍乐坳陷带，新余铁矿区西部。区域上的含水岩组主要由新元古界青白口系和南华系的火山碎屑岩，炭质泥岩及火山碎屑岩—硅铁建造变质岩类组成，岩性主要为千状岩类。地下水主要赋存于岩石裂隙构造中，具富水性主要受岩性及构造条件控制。

矿区处在袁水与泸水的区域分水岭地带，区域上的地形地貌影响着地下水的补给，迳流、排泄，分水岭地带的大气降水是地下水唯一补给源，地下水以垂直运动为主，埋藏较深，水位和水量变化较大，地下水相对较贫乏，坡麓、沟谷是地下水迳流、排泄地带。

二、地形地貌

矿区地势南高、北西低，南部最高山顶标记620.5米，向北、北西部沟谷标高260米；矿区内一般地形标高350—450米，切割深度大于100米。矿区属构造剥蚀为主的低山丘陵地貌形态。矿床最低蚀蚀基准面标高260米。矿井最低排泄面标高275.0米。

三、气象、水文

矿区处在亚热带季风气候区，总的气候特征是：四季分明，冬夏季长，而春秋季短，光照充足，四季特点是：春季阴冷多雨，偶有桃花汛；夏季高温多雨，间有台风影响，秋季风和日丽，秋高气爽，冬季湿冷，多偏北大风。年平均气温18℃—20℃，历年最高极端气温40.9℃，最低极端气温0℃-- -2℃；3—6月为雨季，且经常出现暴雨，7—8月降雨量减少，气候炎热，历年年平均降雨量1743毫米；历年年平均蒸发量1429.7毫米，降雨量大于蒸发量。

砻下溪是矿区唯一地表水体，分布于矿区西北及北部，发源于大砻下林场以西和北西小砻一带，总体呈南西向北东迳流，汇入砻里小河。

四、含水层

4.1孔隙潜水：本矿区基岩露头少，第四系松散层广布；冲积层不发育，以残坡积层为主。

残坡积层遍布矿区的山脊、山坡、山脚。其厚度随地形而异，一般1-8米，局部可达十余米。泉水流量多为0.1-0.5升/秒，少数达0.6升/秒左右。

4.2风化裂隙潜水：风化带深度一般为20-30米，有的深度达40米，风化带深度与所在地形有关，标高较高的山脊和斜坡处风化深度较大。而风化裂隙潜水深度及高程与所在地形有关，在山脊水位较高及水位深度大。水位变化与降水量关系密切，随季节变化。泉水流量一般为0.1-0.5升/秒，少数最大的达0.8升/秒。

4.3基岩裂隙水：由于多期次构造作用，本矿区裂隙发育较普遍，但于受岩性影响，多以闭合裂隙为主，岩层的透水性、含水性均微弱。

（1）次石墨千枚岩裂隙承压含水带（C）

位于杨家桥群下坊组下段（Nn2x1）最底部。岩性主要为次石墨质及炭质千枚岩，绢云母片岩等，有较多石英脉穿插。厚度0.5-21米。露头多在山坡上。此层岩石极为松散、易碎。大多數破碎成块状，其至成为粉未状。岩石裂隙发育，常见张开裂隙，有时见到地下水活动的痕迹。

（2）铁矿层裂隙含水带（D）

位于杨家桥群下坊组下段（Nn2x1）顶部，为本区唯一含矿地层。岩性以磁铁石英岩、绿泥磁铁石英岩为主，底部局部有含镜铁矿铁石英岩。厚度1-11.82米。露头多在山脊和较陡的山坡上。

铁矿层在本区各地层中最坚硬，力学强度最大。在构造作用下，最易形成裂隙。因此，在铁矿层中普遍可以见到裂隙，并可见到张开裂隙和少量地下水的活动痕迹。

4.4地下水补给、迳流、排泄条件：基岩裂隙以下水主要靠大气降水，地表水渗入补给，水力特征受地形条件严格控制。分水岭山顶、山坡是地下水主要渗入补给源，地下水顺山坡运动，并于沟谷、洼地呈泉东散流形式排出地表，汇流成溪，注入大河。

矿区基岩裂隙水基本属邻近源补给，短暂迳流，就地排泄类型。

五、矿坑涌水量预测

5.1涌水量计算范围：根据矿体分布及矿床地质结构特征，自行拟定矿井涌水量按东翼、西翼间地下开采系统，分别进行+200米、+100米、±0米标高中段涌水量估算。东翼：矿体近似南北走向，由南F1断层（7线）向北近深至F2断层（12线），走向长约550米。西翼：矿体呈南西—北东走向，由南西（13线）向北东延深至F2断层（4线）走向长约500米。

5.2涌水量计算公式选择

大垄下铁矿区涌水量计算

式中：Q—设计坑道涌水量（米3/日）

F—设计坑道补给面积（米2）

S—设计坑道单位降深（米）

Q0—已知坑道排水量（米3/日）

F0—已知坑道补给面积（米2）

S0—已知坑道水位降深（米）

5.3 涌水量计算结果

涌水量计算见表1—1。

5.4 涌水量计算结果评述

5.5 供水