摘 要：本文以地質(zhì)與水文地質(zhì)條件為依據(jù)，對河北省平泉縣沙沱子鄉(xiāng)柴家溝鉬礦水文地質(zhì)條件進(jìn)行評價，論述了礦區(qū)地下水形成條件，賦存和分布規(guī)律，地下水補(bǔ)、徑、排關(guān)系，劃分了地下水類型和含水層富水性，利用大井法計算該礦區(qū)的礦坑涌水量。在此基礎(chǔ)上提出結(jié)論，為該礦區(qū)開采提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：礦區(qū)；水文地質(zhì)；礦坑涌水量；評價

1 緒言

1.1 礦區(qū)開采現(xiàn)狀

平泉縣沙坨子鄉(xiāng)柴家溝鉬礦前期坑探工程使礦體上部形成一定范圍的采空區(qū)。礦體圍巖較堅硬，巖體較完整，現(xiàn)狀基本穩(wěn)定，局部圍巖節(jié)理裂隙發(fā)育，但未發(fā)生地面塌陷、地面沉降、地裂縫等現(xiàn)象。

1.2 氣象、水文

本區(qū)屬大陸季風(fēng)氣候，冬長而寒冷，夏短而炎熱，多年平均氣溫7.8℃。歷年最多風(fēng)向靜風(fēng)、南南西—南西，平均風(fēng)速1.9m/s瞬時最大風(fēng)速23m/s。歷年最大降水量650.6mm，最小降水量332.3mm，平均降水量476.6mm。

1.3 地形地貌

礦區(qū)范圍內(nèi)地形西高東南低，最高點標(biāo)高約1100m，最低點標(biāo)高約795m，相對高差305m左右，屬低山區(qū)。礦區(qū)內(nèi)溝谷主要為柴家溝。柴家溝：北西-南東向延伸，溝寬60-120m，長約2.4km，溝底比降50-180‰，溝谷呈“V”字型，溝谷兩側(cè)山體呈不對稱分布，局部基巖裸露，山坡坡度30°-60°，植被覆蓋率較好。

2 礦區(qū)水文地質(zhì)

2.1 水文地質(zhì)條件

礦區(qū)地下水含水層劃分為第四系松散巖類孔隙含水層、巖漿巖類基巖風(fēng)化裂隙含水層和巖漿巖類基巖構(gòu)造裂隙含水層三大類型。主要礦體標(biāo)高290.81-977.77m，區(qū)內(nèi)平均水位標(biāo)高873.88m，上游匯水面積2.99km2，當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面標(biāo)高610m，礦區(qū)位于地下水補(bǔ)給區(qū)。

2.1.1第四系松散巖類孔隙含水層

主要分布于柴家溝溝谷及兩側(cè)斜坡處，呈狹長條帶狀展布，巖性主要為角礫，褐色，礫石主要為花崗巖及花崗斑巖，礫石一般粒徑0.2-3cm，最大大于8cm，礫石以次棱角狀為主，光潔度較差，礫石含量50-60%，充填物為砂土，稍濕，稍密。水位埋深在1.50-9.30m，水化學(xué)類型為HCO3·SO4-Ca型，通過調(diào)查礦區(qū)內(nèi)水井的涌水量約80m3/d<100m3/d，屬水量貧乏區(qū)。

2.1.2巖漿巖類基巖風(fēng)化裂隙含水層

礦區(qū)內(nèi)主要分布在柴家溝兩側(cè)基巖山地，為礦區(qū)內(nèi)的主要含水層。巖性主要為海西期花崗巖、燕山期花崗斑巖及角礫巖，該層形成時代較早，受風(fēng)化作用，形成了風(fēng)化裂隙帶，通過對鉆孔巖心的觀察，強(qiáng)風(fēng)化、中等風(fēng)化帶中巖心節(jié)理裂隙發(fā)育，裂隙多呈脈狀及網(wǎng)狀，裂隙寬度1-3mm，形成風(fēng)化裂隙水，并以下降泉的形式泄出地表，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查礦區(qū)內(nèi)泉涌水量小于1L/s，屬水量貧乏區(qū)。水化學(xué)類型為HCO3·SO4-Ca型。

2.1.3巖漿巖類基巖構(gòu)造裂隙含水層

礦區(qū)內(nèi)主要分布在F2構(gòu)造破碎帶附近及深部基巖構(gòu)造帶中，巖性主要為海西期花崗巖、燕山期花崗斑巖及角礫巖，該層形成時代較早，受地質(zhì)構(gòu)造作用，形成了構(gòu)造裂隙帶，僅在構(gòu)造有利及巖石破碎地段形成構(gòu)造裂隙水。

2.2 礦區(qū)地下水補(bǔ)給、徑流、排泄與動態(tài)變化

礦區(qū)上游匯水面積為2.99km2，屬地下水的補(bǔ)給區(qū)，地下水的補(bǔ)給來源主要是接受大氣降水補(bǔ)給。降雨主要以地表徑流向下游排泄，少部分雨水通過基巖裸露山區(qū)的裂隙和松散堆積物沿孔隙滲入地下，形成地下徑流并以潛流的形式向下游排泄。礦區(qū)內(nèi)地下水的徑流方式以第四系松散孔隙及巖漿巖基巖風(fēng)化裂隙帶中的地下徑流為主。地下水的排泄除以泉的方式排泄外，主要以地下徑流及人工開采的方式向下游排泄。

礦區(qū)內(nèi)第四系層孔隙含水層具有一定的分布范圍，而且直接裸露于地表，地層透水性良好，其補(bǔ)給區(qū)域與分布區(qū)基本一致，易于接受大氣降水的補(bǔ)給。以地下徑流的方式向下游排泄。

巖漿巖基巖裂隙含水層接受降雨補(bǔ)給，一部分排泄補(bǔ)給第四系沖洪積層孔隙含水層，另一部分在溝谷斜坡陡峭處以泉的形式溢出地表。

地下水的動態(tài)受大氣降水影響十分明顯，最高水位一般出現(xiàn)在6-8月份，與大氣降水基本同期，因此地下水位的升降與降雨量的多寡呈現(xiàn)同步關(guān)系，但是由于降雨入滲需要一個過程，一般地下水水位上升要滯后降雨5-10天左右。地下水位動態(tài)屬于降雨入滲-徑流-排泄型，年內(nèi)水位變幅0.5-2.0m。

3 礦區(qū)礦坑涌水量預(yù)測

3.1 礦床充水因素分析

礦區(qū)內(nèi)礦體主要位于礦區(qū)中南部，賦存標(biāo)高一般290.81～977.77m，礦區(qū)地下水位標(biāo)高平均值為873.88m。主要礦體部分位于侵蝕基準(zhǔn)面以下，礦區(qū)內(nèi)標(biāo)高850以上礦體有利于礦坑自然排水。對于礦區(qū)來說，大氣降水及基巖風(fēng)化帶裂隙和構(gòu)造裂隙是礦坑充水的主要因素，但是基巖的強(qiáng)風(fēng)化及中風(fēng)化帶厚度小于60m，風(fēng)化帶以下巖石較完整，裂隙不發(fā)育，富水性較弱，礦區(qū)接近地表分水嶺，附近無地表水體?；鶐r的構(gòu)造裂隙主要為F2破碎帶附近，但是在F2斷層延長范圍內(nèi)無地表水體，沒有與地表水體溝通的可能性，對礦坑涌水量影響較小。綜合以上因素分析，本礦床屬于以裂隙含水層充水為主的礦床；礦床勘探復(fù)雜程度為水文地質(zhì)條件簡單的礦床。

3.2 礦坑涌水量預(yù)測

礦床充水的主要含水系統(tǒng)是第四系松散孔隙潛水含水層及基巖風(fēng)化裂隙含水層，其儲水和透水性較弱。礦床開采須將靜水位面以下至礦體底板中的裂隙水疏干，因此將靜水位面至礦體底板間的巖漿巖概化為含水層。礦區(qū)內(nèi)無地表水體，采用大井法中的無限含水層公式進(jìn)行礦坑涌水量預(yù)測。

大井法計算參數(shù)確定及涌水量計算：

滲透系數(shù)K=0.0008m/d，含水層厚度H=583.07m，水位降深S=583.07m，礦體面積F=0.1645（km2），引用半徑r=230m，影響半徑R=1030m，通過計算得礦坑涌水量Q=570m3/d。

4 結(jié)論

1）含水巖組主要為第四系松散孔隙含水層、基巖風(fēng)化裂隙含水層及基巖構(gòu)造裂隙含水層三大類型。

2）礦床主要充水含水層富水性弱，礦體和圍巖含水微弱；屬于以裂隙含水層充水為主、水文地質(zhì)條件簡單類型的礦床。

3）該礦區(qū)礦坑涌水量為570m3/d。

作者簡介：商金超（1988-），男，漢族，河北承德人，本科，助理工程師，研究方向：水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)。