摘 要： 矿区主要含水层为裂隙含水层，地下水富水性总体为弱，预测矿坑涌水量，分析矿床水文地质条件。
关键词： 矿区； 水文地质； 地下水； 含水层； 富水性
引言
矿区位于粤西隆起的北东缘，吴川—四会断裂带的北西侧，广宁—罗定断裂变质带的中段，河台金矿田的南缘部位。针对矿床充水的主要含水层进行分析，确定矿床充水的主要含水层及其水文地质参数，预测矿坑涌水量，对矿床水文地质条件作出评价。
1. 地形地貌及气象
矿区属小起伏低山地貌，总体地势为北东和东部高，南部和西部低，山体标高一般为+250m～+450m，地形切割一般到劇烈，以发育“V”型谷为主。区内地表水系主要表现为河流和溪沟，较主要的地表水系有悦城河和文定溪。流经矿区段属悦城河上游，悦城河一般流量20.14m3/s～225.00m3/s，平均流量147.44m3/s。文定溪为悦城河的支流，自北东往南西从矿区北西部蛇曲状蜿蜒流经，汇入悦城河。区内地表水季节性变化异常明显，其流量和降雨密切相关。
本区属亚热带季风气候，温暖潮湿，雨量充沛。年平均气温22.1℃，雨季多在4月～9月，旱季10月～次年3月，多年平均降雨量1512.8mm，年最大降雨量2210.7mm，日最大降雨量297.6mm。
2. 矿区地质
2.1 地层
区内出露地层以元古界及下古生界为主，是一套浅海相的类复理石碎屑岩建造，是稀有、稀土、锡、金、银等元素的地球化学高背景区，为成矿备有丰富的物质来源，区内金矿床（点）主要分布在震旦系深变质岩中。
2.2 岩石
区内广泛出露于龙降村—春水断裂（属广宁—罗定断裂带）以北的杂岩体，以加里东期、海西—印支期花岗岩为主，燕山期花岗岩偶见。混合岩主要见于石涧—五和混合岩田，以混合花岗岩类和条痕条带状混合岩为主，时代属海西—印支期。
2.3 构造
区域总体构造线呈北东展布，广宁—罗定断裂带为本区的基本构造格架，该断裂带分布于怀集、广宁、封开、郁南、德庆、罗定一带之早古生代区域变质岩系和加里东期混合岩中，宽约50km，长200多公里，由一系列北东走向的褶皱、断裂等组成。在该构造带中，目前已发现有众多的金矿床或金矿点。
3. 矿床水文地质条件
3.1 含水层
矿区含水层按埋藏条件可分为松散岩类孔隙含水层和基岩裂隙含水层，主要含水构造为糜棱岩带及断裂带。按其富水性特征叙述如下：
（1）松散岩类孔隙含水层
主要分布于矿区中部的悦城河两岸阶地和山间盆、谷地一带。据矿区钻孔揭露，悦城河两岸阶地的主要岩性为含粘土质细砂—粗砂、砂砾石、粉质粘土、含砾粉质粘土。水位埋深0.18m～1.27m，含水层厚0.35m～21.36m，平均厚度11.14m。地下水总体属无压孔隙潜水。据钻孔抽水试验结果：单位涌水量0.623L/（s·m）～1.4953L/（s·m），渗透系数1.2952m/d～15.411m/d，以中等富水性为主，局部强富水性。
（2）裂隙承压水含水层
地下水赋存于区内微风化带以下石英绢云母千枚岩、变质石英粉砂岩、中粒黑云母混合花岗岩、糜棱岩化黑云母花岗岩和糜棱岩及矿体的构造裂隙中，层中富水性不均一，富水部位主要为构造裂隙发育部位，局部为断裂破碎带，部分钻孔在层中钻进过程中出现不同程度的涌（漏）水现象。据钻孔抽水试验结果：钻孔单位涌水量为0.00104L/（s·m）～0.00478L/（s·m），渗透系数为0.00036m/d～0.00040m/d，富水性弱。
区内主要断裂构造呈近南北向，总体倾向东，倾角较陡，局部近直立，以压扭性为主；该断层北端出露宽度约3.0m，中部揭露宽度为2.41m，断层南部由钻孔揭露控制，大致沿断层走向揭露该断层破碎带约48.0m。岩性主要为绿泥石和硅质充填胶结的碎裂岩、构造角砾岩，裂隙以充填或闭合状为主，含水性和导水性均较差。
区段内发育数条糜棱岩带，走向北东东，最宽达96m，岩性主要为糜棱岩和千糜岩。由于构造应力作用和风化作用，糜棱岩走向裂隙发育，含带状裂隙潜水，民窿揭露的糜棱岩带涌水量0.080L/s～0.400L/s。钻孔单位涌水量为0.0014L/（s·m）～0.0017L/（s·m），渗透系数为0.00049m/d～0.00062m/d，富水性弱。
3.2 隔水层
分布于浅部的残坡积土层、全—强风化岩石，已呈土状，透水性差，可视为相对隔水层；分布于深部的完整基岩以及局部分布的完整岩石，裂隙多为充填闭合状，同可视为相对隔水层。
3.3 地下水的补、迳、排条件
分布于矿床上部的孔隙潜水主要接受大气降水直接补给和河水侧向补给，该地下水与河水的水力联系较密切，既受河水补给，同时也向河水排泄。裂隙承压水主要接受上部风化裂隙潜水补给，沿构造裂隙下渗与运移，形成地下径流，流向与构造发育走向密切相关，地下水一般具运移深度较大和距离较长的特征，具承压性，除在局部低洼处的断裂露头见泉水出露外，一般不能自然排泄，钻孔揭露该地下水往往出现涌水现象。
3.4 矿坑涌水量预测
（1）边界条件。裂隙潜水和孔隙水可视为无限补给边界，开采时地下水从四周以平面流形式对矿坑充水；脉状裂隙承压水主要受潜水和大气降水补给，顶底围岩为隔水层。
（2）预测深度。由于矿床的主矿体大部分分布于-200m标高之上，因此本次矿坑涌水量预测以-200m标高之上的矿体作首采段为目标，预测深度至-200m标高中段。
（3）预测方法及计算公式的选择。矿床地下水为主要为脉状裂隙承压水，其次为风化裂隙潜水和孔隙水，根据矿床充水特征及开采特点。地下水沿矿坑充水量狭长水平完整坑道水动力学法计算。采用的计算公式如下：裂隙承压水采用水平坑道单面进水公式：Q=BK；风化裂隙潜水和孔隙水采用单面进水公式：Q=BK。
（4）参数的确定。①渗透系数（K）：孔隙水渗透系数采用钻孔抽水实验渗透系数的加权平均值K孔=4.7409m/d。风化裂隙潜水含水层采用钻孔抽水实验渗透系数的加权平均值K潜=0.2852m/d。基岩裂隙承压含水层采用钻孔抽水实验渗透系数的算数平均值K承=0.00046m/d。②含水层厚度：根据钻孔揭露含水层厚度算术平均求出的厚度作为含水层厚度，结果为风化裂隙潜水含水层层厚M潜=23.82m、孔隙含水层层厚M孔=11.14m。承压水含水层采用矿区含水层顶板平均标高与矿区含水层底板平均标高之差值所得含水层厚度的平均值M承=95.56m。③坑道排水降深值（S）：风化裂隙潜水采用矿区终孔静水位标高平均值（28.90m）降至含水层底板标高的差值为降深值，结果为S潜=23.82m。取孔隙含水层平均厚度做其降深值，S孔=11.14m。④承压水头高度（H）：根据钻孔揭露涌水钻孔平均水头标高（27.50m）至预测深度-200m标高为水头高度，结果H=227.50m。⑤矿坑排水降深值：风化裂隙潜水采用矿区终孔静水位标高平均值（28.90m）降至含水层底板标高的差值为降深值，结果为S潜=23.82m。取孔隙含水层平均厚度做其降深值，S孔=11.14m。⑥影响半径（R）：风化裂隙潜水和孔隙水采用经验公式：R=2S，裂隙承压水采用经验公式：R=10S，计算结果：R潜=124.17m，R孔=324.41m，R承=48.80m。⑦开采基坑进水长度（B）：根据-200m标高矿体分布框定基坑，以勘探线为界，基坑进水长度采用地理信息系统测量得结果为1040m。⑧坑道内水柱高（h0）：由于水位降深值远大于坑道内水柱的高度，故取h0=0。
（5）矿坑涌水量估算。①风化裂隙潜水两端进水涌水量计算结果：矿体-200m中段为1356m3/d。②裂隙承压水两端进水涌水量计算结果：矿体-200m中段为336m3/d。③孔隙水两端进水涌水量计算结果：矿体-200m中段为646m3/d。④总涌水量为风化裂隙水、裂隙承压水和孔隙水总和，预测结果为：矿体-200m中段矿坑涌水量为2338m3/d。在天然状态下，流经前案区段的溪沟以及大气降水并不会对矿床的开采造成直接的充水，但是如果开采标高过高，未留足够的安全矿块，造成岩移错动，形成导水裂隙，溪沟水以及大气降水就会沿裂隙渗入，对矿坑造成直接充水，增大矿坑涌水量。
4. 结语
综合矿床内水文地质特征，矿体大部分处于当地侵蚀基准面之下，矿床属以裂隙含水层充水为主的矿床，富水性弱，而且矿床内发育的构造破碎带富水性和导水性较弱，但矿床上部的松散岩孔隙潜水、风化裂隙潜水和地表河水对矿床构成间接充水因素，地下水补给条件较好，水文地质边界较复杂；矿床水文地质条件复杂程度属中等，矿区水文地质勘探类型为第二类第二型。
参考文献：
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