頭道營子硅石礦水文地質條件及涌水量預測

（1內蒙古自治區地質環境監測院 內蒙古赤峰024000；2內蒙古自治區地質礦產勘查開發院 內蒙古赤峰024000）

（1內蒙古自治區地質環境監測院 內蒙古赤峰024000；2內蒙古自治區地質礦產勘查開發院 內蒙古赤峰024000）

通過對區域水文地質條件及礦區水文地質條件分析研究，正確預測礦山涌水量，對礦山的安全生產有重要的指導意義。

頭道營子硅石礦礦區概況水文地質涌水量預測

1 礦區概況

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

礦區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），中生界下白堊統九佛堂組下段（K1jf）及全新統沖積物（Qhal）。礦區含礦地層為中元古界長城系常州溝組，礦體圍巖為變質石英砂巖。礦床成因類型屬沉積變質型石英巖礦床。

2 區域水文地質

礦區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，海拔標高1112.55-937.36m，最大高差175.19m。氣候屬屬溫帶半干旱氣候，年平均降水量446mm，主要集中在6-8月份。年平均蒸發量1751.6mm。區內水系不發育，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，多呈極不穩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，依據含水巖性的賦水條件的差異，分為變質巖風化裂隙水和侵入巖風化裂隙水。

2.2.1 變質巖風化裂隙水

大面積分布在中北部基巖山區，含水巖組由斜長角閃片麻巖、凝灰質砂巖、變質長石石英砂巖、粉砂質板巖、鈣質板巖、石英砂巖、硅質白云大理巖等組成。巖石裸露，網狀裂隙發育，形成了較厚的風化殼，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。水化學類型為HCO3-Ca型為主，礦化度小于0.5g/L。

2.2.2 侵入巖風化裂隙水

主要分布在南部基巖山區，主要含水巖組為石英閃長巖，巖石網狀風化裂隙發育，多見小巖塊、球狀風化及砂狀物，風化帶厚度一般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

區域地下水的補給來源主要為大氣降水，根據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。區域上大面積基巖裸露，植被不發育，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，區域上地下水均以地下徑流方式流向礦區南側及東北側山間溝谷中，因此基巖裂隙富水性弱。

3 礦區水文地質

頭道營子硅石礦礦區地貌單元主要為低山丘陵。一采區地形標高977.421-781.121m，最大高差196.3m。坡度一般小于30°，最低侵蝕基準面為781.121m。二采區地形標高871.547-770.681m，最大高差100.866m。坡度一般小于30°，最低侵蝕基準面為770.681m。氣候屬半干旱大陸性氣候，礦區內地表水系不發育，無常年地表水體，礦區南側約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

依據含水巖性的賦水條件的差異，分為變質巖風化裂隙水和侵入巖風化裂隙水。

3.1.1 變質巖風化裂隙水

大面積分布一采區及二采區東北部，一采區含水巖組主要由粉砂質板巖、硅質白云大理巖及變質長石石英砂巖等組成；二采區含水巖組主要為變質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，水的物理性質無色無味，水溫10.5℃，經水質分析，水的化學類型為重碳酸-鈣(HCO3· Ca)型，pH值為7.85，屬弱堿性水，礦化度為422.37mg/L。根據鉆孔資料，涌水量18.6m3/d。

3.1.2 侵入巖風化裂隙水

在一采區、二采區的西南角小面積分布區，含水層巖性為石英閃長巖，巖石網狀風化裂隙發育，多見小巖塊、球狀風化及砂狀物，風化帶厚度一般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，水化學類型為HCO3-Ca型為主，礦化度小于0.5g/L。

3.2 礦坑內充水來源

礦區屬于中低山區，而礦區范圍內礦體位于分水嶺及山坡處，大氣降水是本區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化裂隙水，充水因素簡單。礦區內含水層富水性較差，基巖風化裂隙水分布于風化帶之內，隨著開拓深度的增加，基巖風化程度逐漸變弱，含水量逐步減少。因此該礦山礦坑充水因素簡單。

3.3 礦坑涌水量預測

大氣降水是區內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，F0：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：開采到最低標高時的降深。

根據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,預計礦坑涌水量隨著開采深度的加深，涌水量逐漸增大。根據本次詳查，一采區S1=40m，計算F1=8800m2，則Q=18.6×=230.62m3/d。

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

4 結論

頭道營子硅石礦礦區位于分水嶺的斜坡上，為地下水的補給區，主要礦體位于礦區地下水最低侵蝕基準面以下，礦床充水水源主要為大氣降水補給的基巖風化裂隙水，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條件簡單的礦床。

頭道營子硅石礦水文地質條件及涌水量預測

■陳平1宋東奇2

P641.4+3[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-281-1