宕昌县瓦窑沟锑矿区水文地质特征简述

何 勇

（甘肃省有色金属地质勘查局兰州矿产勘查院，甘肃 兰州 730046）

1 区域水文地质

宕昌地处秦岭东西复杂构造带，受祁、吕、贺山字型构造体系前弧西翼之干扰，构造具多期性，形迹异常复杂。本县属长江流域嘉陵江水系，地下水源极其丰富。全县地下水量为0.667亿立方米，而这些地下水受其山区山大沟深地形环境的影响，以泉水形式汇流，干、沟、溪而成的地表水，故地表水和地下水互相转化补偿，不能截然分开。水源的水质情况是PH值在7.2～8.2，总硬度在9～21.5，灌溉用水PH值在5.5～8.5，总硬度＜250的要求，PH值和总硬度均符合规定标准。区内地下水主要受大气降水入渗补给，大气降水直接或通过第四系覆盖层间接沿浅部风化裂隙下渗补给形成裂隙潜水含水层，下部裂隙不发育的新鲜岩石阻止了地下水的垂直下渗[1]。地下水分水岭基本与地表水分水岭一致。在浅部以松散岩类孔隙水、风化裂隙水为主，深部以基岩裂隙水为主。地下水的生成，赋存与运动往往受地表水流域的控制，形成以不同级别地表水流域相对应的水文地质单元，在单元内完成地下水的补给、径流与排泄过程。

2 矿区水文地质条件

该区属西秦岭山系支脉地带，海拔为1138m～4154m，平均海拔2300m，相对高差多在200m～800m，地势由西北向东南倾斜，地貌属侵蚀构造中高山和剥蚀构造中低山区，区内沟壑纵横，地形陡峭，切割强烈，山高谷深，沟谷多成“V”形切割，地形坡度多在40°～50°之间。基岩出露少，仅见于沟、谷底及陡崖处。矿区范围内主要发育的两条冲沟：瓦窑沟和草山沟。瓦窑沟位于矿区中部～西侧，呈北东～南西方向，沟宽约20m～80m，草山沟位于矿区东南部，呈北西～南东方向，沟宽约15m～60m。当地最低侵蚀基准面位于瓦窑沟下游沟底处，标高2192m；矿床目前最低排泄面为2415m中段。

3 矿床主要充水因素与地下水特征

（1）矿床充水因素：矿区地下水的补给来源主要是大气降水，大气降水直接或通过第四系覆盖层间接沿浅部风化裂隙下渗补给形成裂隙潜水含水层，下部裂隙不发育的新鲜岩石阻止了地下水的垂直下渗。矿床主要含水层为三叠系下马龙组第一岩性段风化层。矿床直接充水水源为第一岩性段层石英砂岩风化裂隙水，岩层整体透水性差，水量较小，补给源单一[2]。矿区构造断裂虽较发育，但多属压扭性断层，伴有断层泥生成，局部破碎物强风化，遇水膨胀，且方解石脉充填普遍，断裂带及影响带内透水性较围岩稍好，仍属弱含水层，矿区调查中未发现老窿洞及老窿水，矿床开采时地下水容易排泄疏干，对矿床开采影响不大。

（2）矿床地下水埋深及动态变化：矿床地下水埋深随季节变化而变化，一般水位埋深在地表下3m～80m不等，地下水流向大体与地表径流方向一致，总体由北向南，地下水动态变化，每年12-次年2月为低水位期，7月份～10月份为高水位期，年变化幅度3.5m～4.0m。根据普查时施工有观测记录的9个钻孔终孔静止水位来看，区内钻孔稳定水位埋深在13.7m～136m之间。

（3）地下水的补给、径流、排泄条件：①补给来源。矿区地下水以降水入渗补给为主，地下水高峰期滞后大气降水10天左右。②径流条件。矿区总体地下水埋深较大，蒸发消耗很少，地下水的水平径流方向是从矿区高地势处向矿区低地势处径流，大体方向为北向南径流，从周围山前向周围低洼地径流，地下水的垂直径流方向是从第四系残坡积层松散岩向浅层风化岩裂隙和基岩裂隙运移，形成大气降水就地入渗-下降泉排泄的径流模式。③排泄条件。地下水主要是以地下径流的形式，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运动迁移，地形切割强烈的地段，少部分在适当的地貌地形控制下通过下降泉的形式直接溢出地表，汇入沟谷河流系统。

4 矿坑涌水量预测

4.1 矿坑涌水现状

本矿区为小型锑矿，本次勘查及前人零星开采，在矿区内掘进出大小不一的水平矿坑多条，据现场调查，矿坑内稳定涌水量极小。矿坑地下水动态主要受大气降水控制，掘进过程中水量稍大，随后渐渐减少并趋于稳定，具有雨后水量增大，旱季多数干枯无水的特点。依据已有矿坑的施工参数，采用比拟法预测未来开采矿坑的涌水量，具有较高的可靠性。依据矿体规模、埋藏条件、形态及产状要素特征，采用平巷开采比较适宜。

2660m、2625m、2575m中段矿坑均为水平巷道，其中2625m、2575m两中段巷道已东西向贯通山体。2660m、2625m中段近地表，矿坑充水的主要水源是第四系坡积物孔隙水和风化裂隙水，矿坑涌水随季节变化大，特别是2625m中段东西巷口处直接覆于山皮之下，岩石强风化，裂隙极发育，输水通道畅通，2015年在雨季调查时顺坑口段顶最大流量有3l/s的水量，平时这三个中段坑内涌水趋于稳定，2660m中段基本无涌水，坑内岩石面干燥；2625m中段涌水量6.912m3/d，坑内岩石面85%干燥，采空区内也无渗、滴水，主要出水段集中于沿脉巷道层间风化裂隙发育段。

4.2 矿坑涌水量预测

2500m、2457m、2415m中段矿坑涌水水源为基岩裂隙水。现以2536m、2500m、2457m、2415m中段目前矿坑实际涌水量资料，估算相邻下中段开采矿体系统时的矿坑涌水量，考虑各中段矿坑实际情况，选取相应比拟参数计算。其中2536m中段平时总涌水量为13.82m3/d最大涌水量为20.26m3/d；2500m中段平时总涌水量为22.46m3/d最大涌水量为38.88m3/d；2457m中段平时总涌水量为103.68m3/d最大涌水量为181.44m3/d；2415m中段平时总涌水量为56.16m3/d最大涌水量为77.76m3/d。利用水文地质比拟法预测的矿坑涌水量与实际肯定有一定差别，建议仅作为矿山将来指导生产的参考值。

①当矿坑巷道在掘进揭露含水断裂破碎带时，可能会发生较大涌水，但因突水量有限，突水时间不会太长，生产时只要注意也不会发生严重危害；②瓦窑沟锑矿床非法开掘较多矿洞，长期封闭积水，后期采矿掘进到此附近时采用超前探放水的方法，谨防地下水突涌，造成淹井或人身伤亡事故；③2575m、2457m中段巷道均有积水，特别是2457m中段巷道积水段占总巷道一半，积水深，未能自然排出巷口，通过就地下渗排泄，所以在掘进连同这两中段矿坑时，注意提前做好预排水措施；④2415m中段矿坑为整个矿山的最低开采水平，开采时只要在各中段做好矿坑自然排水工作，即可保证矿山正常生产。

5 结论

甘肃省宕昌县瓦窑沟锑矿地处地形有利于自然排泄，矿床为直接充水矿床，水源为松散岩孔隙水、基岩裂隙水，矿坑涌水量不大，且2625m、2575m两中段巷道已东西向贯通山体，易于疏干，只要做好排水预防工作，矿坑充水对生产和人员安全无影响。该矿床为裂隙充水矿床，充水矿床勘探的复杂程度划为第一型，属水文地质条件简单矿床。