张家利

内蒙古自治区五地质矿产勘查开发院，内蒙古兴安盟乌兰浩特 137400

1 矿区水文地质

1.1 矿区水文地质特征

矿区各矿体所在水文地质单元多为基岩裂隙水补给区，矿区内的巴勒代沟、德尔斯谷沟、苏明沟以及沃吉勒高勒沟为矿区各矿体，矿段相对应的为最低侵蚀基准面。各矿段开采底界标高及洪水位标高。

通过第四系地质、地貌路线穿插及水点调查，民井抽水以及泉水测流、钻孔抽水，各钻孔简易水文观测、稳定水位、水工编录以及采送水样化验等工作、对矿区含水层的分布埋藏条件，含水层的岩性、含水层、水化学特征及地下水的渗透性能以及它的补、径、排条件做了初步了解，从而大致查明了矿区水文地质条件。

2 充水因素分析

2.1 地下水

1）矿区地下基岩风化裂隙水水量贫乏，多数矿体位于当地侵蚀基准面之上，附近沟谷无地表水体，矿体主要含水层富水性弱，水文地质边界简单，基岩风化裂隙对露天矿床开采影响较小，但也是硐采的主要充水水源；

2）矿区四周的苏明沟、沃吉勒高勒沟、巴勒代沟及德尔斯谷沟的第四系冲洪积砂砾石层为中等富水性的含水层，铁矿床Ⅰ—Ⅲ号矿体分布于中部的分水岭上，呈近东西向展布，距沟谷较远，高差较大，矿区构造不发育，仅有些小褶皱和小断裂，不存在导水构造，风化裂隙虽发育，但发育深度也只有8.00m ～55.40m，且Ⅰ—Ⅲ号矿体离沟谷最近部位也有400 多米，即使矿体开采底界低于侵蚀基准面，也不至于沟通第四系砂砾石潜水层。所以说各沟谷的第四系砂砾石潜水层不构成矿体的充水水源，对矿井不构成威胁。

2.2 地表水

矿区内没有大的地表水体，仅在德尔斯谷沟有一处泉水出露，是由潜水补给的下降泉，形成常年地表流水，经测流量为6.98L/s，流经矿区范围之后流量为8.53L/s，另根据调查巴勒代沟最高洪水位2.2m。德尔斯谷沟最高洪水位2.6m。这些水同样对矿床开采不构成威胁。

2.3 大气降水

露采区形成后，降雨可直接降入采坑内，成为该铁矿区露采的主要充水水源，充水强度随季节变化较大。雨季涌水量增加，而旱季相对减少。

3 矿坑涌水量预测

根据该矿床Ⅰ—Ⅲ号矿体的特点，上部为露采。因此本次涌水量预测，根据本矿区的水文地质条件和充水因素分析，上部确定为水均衡法。根据钻孔抽水试验，单位涌水量为0.00096升/秒.m，水量微弱，相对降水随着开采深度和范围的增大，涌水量还会逐渐减小，对矿床影响较小。所以不再进行下部涌水量预测。另外在Ⅳ号矿体用大井法预测矿坑涌水量。“大井法”预测Ⅳ号矿体矿坑涌水量：

Ⅳ号矿体位于巴勒代沟南侧，与沟近平行，离之较近，矿体开采底界又在侵蚀基准面之下，第四系孔隙潜水与基岩风化带裂隙水的互补关系，构成统一含水体，利用“大井法”预测Ⅳ号矿体矿坑涌水量，将四周视为供水边界，因属潜水区，所以将开采底界视为隔水边界。

计算公式选择和参数确定：

选用公式：

主要计算参数的确定：

1）含水层的渗透系数（K）：引用巴勒代沟MJ2 民井抽水资料，K 值为0.27m/日。

2）含水层的厚度（H）：根据民井水位埋藏深度及Ⅳ号矿体开采底界之间。

3）引用影响半径（R0）：根据民井抽水资料所得：

4）矿坑（大井）引用半径（r0）：根据四号矿体面积计算所得，计算公式采用：

选用公式：

主要计算参数的确定：

1）含水层的渗透系数（K）

2）含水层厚度（H）

根据各矿体钻孔的水文地质工程地质编录资料确定弱风化带下限及近似静止水位之间。

3）水位降低（S）

采用最大水位降深，降至含水层底板。即各矿体弱风化带底界。

4）引用影响半径（R0）

根据钻孔抽水试验资料计算所得：

5）矿坑（大井）引用半径（γ0）：各矿体面积计算所得。计算公式采用：

以上各计算参数代入（1）式，计算结果见表1。

表1 大井法预测矿坑涌水量计算结果表

以上结果与大气降水直接进入矿坑的水量相加为本次Ⅳ号矿体涌水量预测结果。

[1]韩丽娟，陈文华，郭梅凤.代县李家庄昌盛铁矿矿床开采技术条件研究.华北国土资源，2011(2).