薛 磊，薛玉山，張 凱，劉新偉，胡西順

（西安西北有色地質(zhì)研究院有限公司，陜西 西安 710054）

1 區(qū)域水文地質(zhì)

王家坪金礦位于秦嶺山脈南麓，海拔高度890m～1390m，相對(duì)高差200m～400m。山勢(shì)陡峭，河谷深切，當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面為海拔890m，屬中低山區(qū)。區(qū)內(nèi)屬于秦嶺褶皺系南秦嶺印支褶皺帶，構(gòu)造線(xiàn)呈東西向[1]。區(qū)域內(nèi)發(fā)育較多斷裂構(gòu)造，以東西向區(qū)域性斷裂構(gòu)造為主，礦區(qū)出露地層主要為泥盆系星紅鋪組灰?guī)r[2]。

薛家溝為礦區(qū)內(nèi)的干流水系，由南向北流徑礦區(qū)。其屬于季節(jié)性流水，雨季暴漲，旱季斷流。流量隨降雨量變化增減。礦區(qū)支流有頭條溝、二條溝、西坡、東坡等，均匯入薛家溝。

2 礦區(qū)水文地質(zhì)

2.1 地形地貌

礦區(qū)屬于秦嶺山脈南部山地地貌，地勢(shì)呈東西向展布，總體東南高，西北低。山勢(shì)陡峭，懸崖絕壁多，海拔高度890m～1390m，相對(duì)高差200m～400m。植被發(fā)育較好，第四系在陰坡覆蓋較厚，陽(yáng)坡覆蓋較薄。薛家溝標(biāo)高890m，為礦區(qū)最低侵蝕基準(zhǔn)面。

2.2 氣候條件

礦區(qū)氣候?qū)俦眮啛釒蚺瘻貛н^(guò)渡的季風(fēng)性半濕潤(rùn)山地氣候，四季分明，年平均氣溫13.1℃。7月份溫度最高平均25.4℃，1月份最低平均0.4℃。氣溫垂直分布差異大，絕對(duì)高度每升高100m，溫度降低約0.6℃。年平均降雨量671mm～865mm，初夏干旱，夏秋季常出現(xiàn)地方性大暴雨和連陰雨，七月至九月的降雨量占全年的49%，最大日降雨量為199mm，最大時(shí)降雨量58.2mm。

2.3 地表水

地表水呈網(wǎng)狀發(fā)育，是當(dāng)?shù)鼐用竦闹饕嬘盟?，水量豐富，水質(zhì)良好。薛家溝為礦區(qū)內(nèi)的干流水系，由南向北穿過(guò)礦區(qū)，流入下游薛家溝水庫(kù)。其斷面呈U型，河道寬約3m～12m，2013年7月23日暴雨后測(cè)得其最大流量為3324.02 L/s，期間水流漫過(guò)河床。其余老君溝、頭條溝、二條溝等均屬支溝水系，流量隨降雨量變化顯著，6-9月流量增加，10月開(kāi)始縮減。

圖1 王家坪礦區(qū)地表水動(dòng)態(tài)觀測(cè)折線(xiàn)圖

2.4 地下水含水層

區(qū)內(nèi)的地下水類(lèi)型，按賦存條件可以劃分為第四系松散巖類(lèi)孔隙潛水、層狀基巖裂隙水和碳酸巖類(lèi)巖溶裂隙水三種類(lèi)型[3]。水化學(xué)類(lèi)型屬HCO3-Ca型或HCO3?SO4-Ca?Mg型。

2.4.1 第四系松散巖類(lèi)孔隙潛水

（1）沖洪積砂礫卵石類(lèi)孔隙潛水：主要分布于薛家溝、老君溝河谷區(qū)，含水層主要由坡積、洪積砂礫卵石組成，厚度0.5m～2.0m。其主要補(bǔ)給來(lái)源為溝谷與溝谷兩側(cè)基巖裂隙水，排泄至溝谷轉(zhuǎn)化為地表水，屬弱-中等富水區(qū)。

（2）坡積、洪積砂礫卵石孔隙潛水：主要分布于薛家溝、老君溝斜坡地帶，含水層由坡積碎石土、洪積砂礫卵石組成，厚度3m～5m。其補(bǔ)給來(lái)源可分為大氣降水和基巖裂隙水兩類(lèi)，排泄至溝谷轉(zhuǎn)化為地表水。其分布局限，泉水僅在雨后可見(jiàn)，泉水流量一般小于0.001L/s，水量貧乏，屬極弱富水區(qū)。

2.4.2 層狀基巖裂隙水

（1）鈣質(zhì)板巖千枚巖裂隙水：主要為上泥盆統(tǒng)饅頭山組一套細(xì)碎屑巖、鈣質(zhì)板巖、千枚巖、粘土巖和灰?guī)r。巖石表層風(fēng)化強(qiáng)烈透水性好，隨深度增加風(fēng)化裂隙減弱，透水性變差，地下水接受降水補(bǔ)給，隨地形由高向低運(yùn)移，在近溝谷兩側(cè)形成相對(duì)富水區(qū)。據(jù)區(qū)域資料，其泉流量＜0.001L/s，屬極弱富水區(qū)。

（2）中細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖裂隙孔隙水：主要為古道嶺組一套薄層泥砂質(zhì)灰?guī)r夾砂巖、灰質(zhì)砂巖、雜礫巖、含礫砂巖夾生物灰?guī)r、砂質(zhì)白云巖。巖層具有多層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，水位埋深懸殊較大。表層風(fēng)化強(qiáng)烈，透水性好，隨深度增加風(fēng)化裂隙減弱，透水性變差。區(qū)內(nèi)基巖雖然節(jié)理裂隙發(fā)育，但裂隙的閉合性較好，儲(chǔ)集的條件差，地下水貧乏。地下水接受大氣降水補(bǔ)給，隨地形由高向低運(yùn)移，在近溝谷兩側(cè)形成相對(duì)富水區(qū)。據(jù)區(qū)域資料顯示，泉流量0.1L/s～1.0L/s，屬弱到極弱富水區(qū)。

2.4.3 碳酸巖類(lèi)巖溶裂隙水

（1）中薄層含泥灰?guī)r夾板巖-巖溶裂隙水：含水巖層為星紅鋪上部一套中薄層泥質(zhì)灰?guī)r和鈣質(zhì)板巖，互層產(chǎn)出，雖然節(jié)理裂隙發(fā)育，但多為壓性或剪切裂隙，閉合性較好。受構(gòu)造影響，部分張開(kāi)性節(jié)理裂隙多被后期方解石脈或石英脈充填。該地層和構(gòu)造條件不利于巖溶地下水的形成和發(fā)育。該地層內(nèi)泉水雨后偶見(jiàn)產(chǎn)出，流量極小，屬極弱富水區(qū)。

（2）中厚層灰?guī)r-巖溶裂隙水：含水巖層為星紅鋪一段下組，主要巖性為灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r和鈣質(zhì)板巖。巖溶不發(fā)育，形成相對(duì)隔水層，受構(gòu)造影響，層間裂隙發(fā)育，形成以層間裂隙運(yùn)移為主的巖溶裂隙水，巖溶裂隙水具有多層含水的特點(diǎn)。其補(bǔ)給條件差，不利于地下水的越層運(yùn)移補(bǔ)給，水量貧乏。

3 礦床充水影響因素

礦床充水內(nèi)在影響因素為構(gòu)造破碎帶含水層之間的水力聯(lián)系程度，外在影響因素為河流流經(jīng)構(gòu)造破碎帶的滲透能力和地區(qū)降雨量大小。

通過(guò)分析得知，降水入滲和構(gòu)造影響對(duì)礦坑充水影響較小。層間巖溶裂隙水，單層儲(chǔ)水能力較小，多層累加，對(duì)礦坑充水影響較大。地下開(kāi)采時(shí)，地表水滲漏補(bǔ)給巖溶水，對(duì)礦床充水影響較大。沿脈掘進(jìn)礦坑充水量較小，穿脈掘進(jìn)形成層間巖溶裂隙水貫通，對(duì)礦坑充水影響較大。

4 礦坑涌水里預(yù)測(cè)

礦區(qū)最低開(kāi)拓水平標(biāo)高為400m左右，位于當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面以上。由于含礦層厚度大，缺少深部地下水疏干排水資料，礦坑的疏干排水量，利用抽水試驗(yàn)資料進(jìn)行估算。礦區(qū)地下水主要與地表水滲漏補(bǔ)給巖溶裂隙水有關(guān)，而地表水則受大氣降水補(bǔ)給，故礦坑疏干排水與當(dāng)?shù)亟涤炅棵芮邢嚓P(guān)。據(jù)資料顯示，礦區(qū)所在地年內(nèi)月平均降雨量約60.6mm，雨季平均降雨量為143.8mm，其相差2.37倍。礦坑涌水量的大小主要受降水變異系數(shù)影響，因此計(jì)算的礦坑疏干排水量，可以視為正常礦坑涌水量[4]。

計(jì)算公式選用科斯嘉科夫公式：

q—單位長(zhǎng)度礦坑疏干排水量(m3/d·m)；

K—滲透系數(shù)(m/d)；

H1—巷道中心埋入含水層中的深度(m)；

a—計(jì)算系數(shù)；

R—影響半徑(m)；

γ—巷道半徑(m)。

表1 礦坑疏干排水量預(yù)測(cè)表

5 結(jié)語(yǔ)

本礦區(qū)為基巖裂隙含水層充水的礦床，主要礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上，礦床充水主要與地表水滲漏補(bǔ)給層間巖溶裂隙水有關(guān)，水文地質(zhì)邊界簡(jiǎn)單，地下水補(bǔ)給條件差，富水性較弱，屬于水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的礦床。