頭道營子硅石礦水文地質(zhì)條件及涌水量預(yù)測

（1內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院 內(nèi)蒙古赤峰024000；2內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院 內(nèi)蒙古赤峰024000）

（1內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院 內(nèi)蒙古赤峰024000；2內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院 內(nèi)蒙古赤峰024000）

通過對區(qū)域水文地質(zhì)條件及礦區(qū)水文地質(zhì)條件分析研究，正確預(yù)測礦山涌水量，對礦山的安全生產(chǎn)有重要的指導(dǎo)意義。

頭道營子硅石礦礦區(qū)概況水文地質(zhì)涌水量預(yù)測

1 礦區(qū)概況

頭道營子硅石礦地構(gòu)造位置隸屬于華北地臺北緣內(nèi)蒙地軸東段喀喇沁斷隆內(nèi)，位于赤峰—開原斷裂以南。

礦區(qū)出露地層由老至新有下—中太古界興和群（Ar1-2X）、中元古界長城系常州溝組（Chc）、串嶺溝組（Chch）、大紅峪組（Chd）、高于莊組（Chg），中生界下白堊統(tǒng)九佛堂組下段（K1jf）及全新統(tǒng)沖積物（Qhal）。礦區(qū)含礦地層為中元古界長城系常州溝組，礦體圍巖為變質(zhì)石英砂巖。礦床成因類型屬沉積變質(zhì)型石英巖礦床。

2 區(qū)域水文地質(zhì)

礦區(qū)位于燕山北部余脈七老圖山東麓。地貌為中等切割的低山丘陵區(qū)，海拔標(biāo)高1112.55-937.36m，最大高差175.19m。氣候?qū)賹贉貛О敫珊禋夂?，年平均降水?46mm，主要集中在6-8月份。年平均蒸發(fā)量1751.6mm。區(qū)內(nèi)水系不發(fā)育，無常年地表水體。地下水類型為松散巖孔隙水和基巖裂隙水兩大類。

2.1 松散巖類孔隙水

該類地下水主要分布在圖幅南部及東北角山間谷地低洼處及坡洪積扇裙裾地帶，含水層分布不連續(xù)，多呈極不穩(wěn)定的夾層或透鏡體分布，含水巖性以粉土含砂礫碎石為主。含水層厚度一般5-17m，單井涌水量100-500m3/d，水化學(xué)類型為HCO3-Ca型為主，礦化度小于0.5g/L。

2.2 基巖裂隙水

大面積分布于基巖山區(qū)，依據(jù)含水巖性的賦水條件的差異，分為變質(zhì)巖風(fēng)化裂隙水和侵入巖風(fēng)化裂隙水。

2.2.1 變質(zhì)巖風(fēng)化裂隙水

大面積分布在中北部基巖山區(qū)，含水巖組由斜長角閃片麻巖、凝灰質(zhì)砂巖、變質(zhì)長石石英砂巖、粉砂質(zhì)板巖、鈣質(zhì)板巖、石英砂巖、硅質(zhì)白云大理巖等組成。巖石裸露，網(wǎng)狀裂隙發(fā)育，形成了較厚的風(fēng)化殼，一般厚度10-15m，最大厚度可達34.50m，泉流量0.1-1L/s，最大泉流量可達7.815L/s。水化學(xué)類型為HCO3-Ca型為主，礦化度小于0.5g/L。

2.2.2 侵入巖風(fēng)化裂隙水

主要分布在南部基巖山區(qū)，主要含水巖組為石英閃長巖，巖石網(wǎng)狀風(fēng)化裂隙發(fā)育，多見小巖塊、球狀風(fēng)化及砂狀物，風(fēng)化帶厚度一般7-18m，泉流量0.1-1L/s，最大泉流量可達4.459L/s。水化學(xué)類型為HCO3-Ca型為主，礦化度小于0.5g/L。

2.3 地下水補給、排泄、逕流條件

區(qū)域地下水的補給來源主要為大氣降水，根據(jù)多年氣象資料年降雨量多集中于6、7、8三個月，所以地下水呈現(xiàn)周期性補給。此外3-4月的冰雪融化對地下水也有一定的補給作用。區(qū)域上大面積基巖裸露，植被不發(fā)育，為大氣降水的滲透補給提供了有利的條件。但由于坡脊地形起伏較大，不利于地表水的滲入，區(qū)域上地下水均以地下徑流方式流向礦區(qū)南側(cè)及東北側(cè)山間溝谷中，因此基巖裂隙富水性弱。

3 礦區(qū)水文地質(zhì)

頭道營子硅石礦礦區(qū)地貌單元主要為低山丘陵。一采區(qū)地形標(biāo)高977.421-781.121m，最大高差196.3m。坡度一般小于30°，最低侵蝕基準(zhǔn)面為781.121m。二采區(qū)地形標(biāo)高871.547-770.681m，最大高差100.866m。坡度一般小于30°，最低侵蝕基準(zhǔn)面為770.681m。氣候?qū)侔敫珊荡箨懶詺夂?，礦區(qū)內(nèi)地表水系不發(fā)育，無常年地表水體，礦區(qū)南側(cè)約2km為黑里河。地下水類型以為基巖裂隙水為主。

3.1 含水層特征

依據(jù)含水巖性的賦水條件的差異，分為變質(zhì)巖風(fēng)化裂隙水和侵入巖風(fēng)化裂隙水。

3.1.1 變質(zhì)巖風(fēng)化裂隙水

大面積分布一采區(qū)及二采區(qū)東北部，一采區(qū)含水巖組主要由粉砂質(zhì)板巖、硅質(zhì)白云大理巖及變質(zhì)長石石英砂巖等組成；二采區(qū)含水巖組主要為變質(zhì)石英砂巖及斜長角閃片麻巖。水位埋深一般在10-20m，水位年變化幅度0.2-1.8m，最低水位為每年的3-5月，最高水位為8-9月，單井涌水量小于100m3/d，水的物理性質(zhì)無色無味，水溫10.5℃，經(jīng)水質(zhì)分析，水的化學(xué)類型為重碳酸-鈣(HCO3· Ca)型，pH值為7.85，屬弱堿性水，礦化度為422.37mg/L。根據(jù)鉆孔資料，涌水量18.6m3/d。

3.1.2 侵入巖風(fēng)化裂隙水

在一采區(qū)、二采區(qū)的西南角小面積分布區(qū)，含水層巖性為石英閃長巖，巖石網(wǎng)狀風(fēng)化裂隙發(fā)育，多見小巖塊、球狀風(fēng)化及砂狀物，風(fēng)化帶厚度一般7-18m，泉流量0.1-1L/s，最大泉流量可達4.459L/s，推算其單井涌水量小于100m3/d，水化學(xué)類型為HCO3-Ca型為主，礦化度小于0.5g/L。

3.2 礦坑內(nèi)充水來源

礦區(qū)屬于中低山區(qū)，而礦區(qū)范圍內(nèi)礦體位于分水嶺及山坡處，大氣降水是本區(qū)地下水的唯一補給來源。礦床充水主要因素為大氣降水補給的基巖風(fēng)化裂隙水，充水因素簡單。礦區(qū)內(nèi)含水層富水性較差，基巖風(fēng)化裂隙水分布于風(fēng)化帶之內(nèi)，隨著開拓深度的增加，基巖風(fēng)化程度逐漸變?nèi)?，含水量逐步減少。因此該礦山礦坑充水因素簡單。

3.3 礦坑涌水量預(yù)測

大氣降水是區(qū)內(nèi)諸含水層的主要補給來源，礦坑中水是諸含水層之地下水向坑道內(nèi)匯集，大氣降水通過各含水層排向溝谷。本次采用單位涌水量比擬法對一二采區(qū)分別估算礦坑涌水量，采用公式Q=Q0，式中Q0=礦山抽水試驗涌水量資料，F(xiàn)0：抽水試驗疏干面積，S0：抽水試驗降深；F：推算礦山疏干面積；S：開采到最低標(biāo)高時的降深。

根據(jù)礦山提桶抽水試驗資料，ZK101涌水量Q0=18.6m3/d，降深S0=21.06m，疏干面積F0=1348m2,預(yù)計礦坑涌水量隨著開采深度的加深，涌水量逐漸增大。根據(jù)本次詳查，一采區(qū)S1=40m，計算F1=8800m2，則Q=18.6×=230.62m3/d。

二采區(qū)S2=90m，計算F2=4800m2，則Q=18.6×=283.04m3/d。

4 結(jié)論

頭道營子硅石礦礦區(qū)位于分水嶺的斜坡上，為地下水的補給區(qū)，主要礦體位于礦區(qū)地下水最低侵蝕基準(zhǔn)面以下，礦床充水水源主要為大氣降水補給的基巖風(fēng)化裂隙水，礦床主要充水含水層富水性弱，地下水補給條件差。

水文地質(zhì)勘探類型屬第二類、第一型，即以裂隙含水層充水為主的水文地質(zhì)條件簡單的礦床。

頭道營子硅石礦水文地質(zhì)條件及涌水量預(yù)測

■陳平1宋東奇2

P641.4+3[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-281-1