王伟

四川发展矿业集团南京银茂铅锌矿业有限公司 江苏南京 210000

[关健词]矿山；水文地质；涌水量

历年来，矿山开展了多期多次的水文地质调查，通过地表水文地质钻探、抽放水试验、井巷钻孔水文地质编录、物探、涌水量监测等多种手段，基本摸清了-725m以浅的含水岩组、富水隔水构造、地下水体边界条件、地下水补径排等水文地质情况，为矿山开展防治水工作，确保生产安全提供了依据。

1 矿山现状概述

南京银茂铅锌矿业有限公司栖霞山铅锌矿地址为南京市栖霞街89号，矿区面积为0．98km²，建矿至今已生产60多年。矿山目前开采中段为-625m、-675m和-725m中段，-775m水平为开拓中段。采矿方法为充填采矿法，-575m水平以上为采空区且均已完成充填。

矿山主要开采的1号矿体，占目前保有资源量的90%以上。该矿体位于栖霞山复背斜的南翼，走向北东，倾向北西，倾角80°左右，平均厚度23m[1]。矿体顶板为高丽山组粉砂岩、和州组泥灰岩或黄龙组灰岩，底板全部为黄龙组灰岩。

2 矿区水文地质条件

根据历次水文地质调查结果及井巷、钻孔实际揭露情况显示，矿区目前主要水文地质条件如下。

2.1 主要含水岩组

（1）第四系松散岩类孔隙含水层组，富水性弱（Ⅰ）。厚约30m，上部棕黄色粘土；中部为含淤泥质粉、细砂，厚2-3m，单位涌水量0．032L/s·m，个别民井单孔涌水量可达0．24L/s；下部是淤泥质亚粘土，底部见碎石。

（2）基岩裂隙含水岩组，主要为泥盆系五通组石英岩裂隙承压水含水岩组，富水性中等（Ⅱ5）。总厚184m，岩性以石英砂岩、粉砂岩、粉砂页岩为主。根据以往资料，单孔最大涌水量可达6．49L/s。

（3）裂隙岩溶含水岩组，包括石炭—二叠系黄龙组、船山组、栖霞组灰岩岩溶裂隙含水岩组，富水性中等（Ⅲ）。厚约250-300m，岩性以灰岩、粗晶灰岩及臭灰岩为主，其中黄龙组灰岩本身亦是主要成矿层。本组岩溶较发育，形态以溶孔、晶洞、溶蚀裂隙为主。溶孔和晶洞直径一般0．1-10cm，多分布在脉状、网格状的方解石脉及矿体上，溶洞直径一般约0．1-2．0cm，溶蚀裂隙见于多组裂隙发育段，裂隙间距一般在20cm左右，裂隙面粗糙，有的被溶蚀且见沉淀物。全矿区岩溶率0．49%，钻孔钻至本组裂隙-岩溶发育区时，岩芯较完整，RQD值84%，以往施工的坑内钻孔均不同程度的涌水。

本岩组富水性不均匀，严格受横向构造控制，大体沿矿体底板一定深度内发育。如位于F12-F13的ZK345，单位涌水量0．238-0．359L/s·m，渗透系数 0．469-0．758m/d；离构造部位较远时，单位涌水量仅 0．00238-0．0305l/s·m。

2.2 断裂构造的富水性

矿区内断裂构造发育，与区域构造类同，可分为两组，一组与地层走向大致平行的纵向断裂和另一组与地层走向大致垂直的横向断裂，根据他们的充水条件，分为富水断裂和隔水断裂。

（1）富水断裂。矿区北西向断裂富水性较好，主要的富水断裂有F11-F20，断裂性质为张扭性断裂。

（2）隔水断裂。F1、F2、F3和F5均为北东向压扭性断裂。F5经ZK347揭露其单位涌水量0．0065L/s·m。F2、F3在各中段坑道中揭露均为干燥区。F1位于矿区北部外围，亦为隔水断裂。

2.3 矿区储水构造模型

根据以往水文地质调查资料显示，本矿区构造变动多次，形成了上下两个分界明显的储水构造层；其中，下储水构造层又分为南北两个储水构造单元。上下两个储水构造层为不整合接触；南北两个储水构造层为断层接触。

下构造层为紧密倒转的同斜褶皱，即栖霞山复背斜。地层走向北东50°左右，倾向北西，倾角80°左右。沿倾向地层上部倒转，下部陡立，深部逐渐正常。复背斜的南翼发育有两个次级褶皱，地层加剧倒转，次级褶皱轴向与复背斜轴大体一致。

上构造层为象山群褶皱，象山群以角度低缓的褶皱构造覆盖于下构造层上方，两者为不整合接触。矿区内变现为一个背斜构造，其轴向为北东60°，北翼地层倾向310°，倾角平均为35°；南翼地层倾向150°，倾角平均为37°。

F2、F3是矿区最重要的控矿构造，两者均为走向近东西的压扭性断裂，且在深部逐渐重叠（重叠后统称F2）。矿质热液环流通过断裂带进入石炭、二叠系地层，并与灰岩进行溶解交代作用从而形成矿体。断裂带中的岩矿石受挤压和扭曲作用形成了大量的断层角砾岩和断层泥，该断裂带与高骊山组砂页岩、和州组泥灰岩等（总厚40m左右）相对隔水地层共同形成了完整的地下隔水墙。隔水墙北侧主要含水地层为泥盆系五通组石英砂岩；隔水墙南侧主要含水地层为石炭系、二叠系碳酸盐岩，三者共同形成了以F2断裂为界的南、北两个基本独立的储水构造单元。断裂以北的地下水类型为碎屑岩类孔隙裂隙水，以南的地下水类型主要为碳酸盐岩类岩溶裂隙水。

中上志留系坟头组地层分布于矿区北部，主要由灰绿色、浅黄棕黄色页岩、泥岩、粉砂岩组成，总厚度120m以上，且产状几乎直立，该组地层和更北侧分布的F1压性断层共同构成了北侧隔水屏障，屏障以南为泥盆系五通组石英砂岩中等含水岩组，再南则为F2破碎断裂带形成的隔水墙，三者共同构成南北狭窄，东西延长的廊道式碎屑岩类孔隙裂隙含水构造。根据现场测试其单位涌水量一般为 0．0075-0．022l/s·m 之间，其中 34线 F12-F13断裂带附近3411孔单位涌水量达0．106l/s·m，主要受张性构造控制，单井涌水量一般200-500m3/d，水量严格受断裂构造控制，在压扭性构造的局部地段几乎无水。

矿区南部碳酸盐岩类含水构造的北部边界为F2断裂带构成的隔水岩墙，南部边界为F5断裂带构成的隔水岩墙，地下水赋存于灰岩中，同样形成廊道式储水结构，廊道宽300m左右，补给区主要是位于东端的基岩裸露区，在接受降水补给后比较缓慢的向西径流。南部地下水赋存于石炭系黄龙组、船山组及二叠系栖霞组灰岩中，富水性变化较大且严格受北西向张断裂控制，近构造部位单位涌水量0．233-0．359l/s·m，最大流量可达3721m3/d；远离构造部位单位涌水量仅为 0．00288-0．0306l/s·m。

根据多年的调查资料及矿山开采实际情况反映，整个矿区-775m水平以上的地下水基本都在“双重廊道”式的地下水流场中赋存、径流，涌水量稳定，补给来源明确，边界条件清楚。

2.4 地下水动态与补给、径流、排泄条件

（1）长江水、九乡河水与矿坑之间的水力联系。长江位于矿区以北1．5km处，九乡河从矿区中部穿过，以往资料已充分证明长江水、九乡河水与矿坑水之间无水力联系[2]。

（2）矿区地下水补、径、排条件。

①矿区地下水的补给。据地面调查和勘查资料综合分析，矿区地下水的补给主要来自大气降水入渗和区域地下水径流，大气降水入渗补给区主要分布在矿区东、西两侧的基岩裸露山体。根据长期涌水量监测数据显示，-325中段以浅往往暴雨后1-2天内，排水量显著增长，该现象充分说明矿区-325以浅地表水下渗通道顺畅，补给源近，地下水径流途径短。而-325中段以下，受气象要素影响非常小，说明地下水下渗通道在-325m中段以深不畅通。

②矿区地下水的径流。矿区南、北两个储水单元由于其特殊的地层排列和断裂切割在空间上均形成类似两个长方形的储水空间，南部灰岩含水层岩溶似层状发育分布，北部含砾石英粒粗而硬，断裂构造和裂隙十分发育，导水性较好。在天然流场中，地下水一般不显示明显的水力坡度，地下水径流比较缓滞。在矿产开采后，由于集中排水，形成地下水降落漏斗，较强的导水性重新调节整个矿区的地下水流场，导致地下水向降落漏斗中心汇集。

③矿区地下水的排泄。在天然状态下，矿区的岩溶地下水排泄方式是直接以泉的方式溢出地表，随着矿山的开采生产，矿区排水已是地下水的主要排泄途径，随着开采区面积的增大，天然排泄量逐渐减弱。现矿区已开采到-725中段，形成规模较大的降水漏斗，漏斗中心水位已降低到-725m。矿区排水设施现状是在井下-125m、-325m、-475m、-625m和-725m各建一个水仓，-675m中段的地下水通过泄水孔流向-725m水仓。通过水泵以及排水管道，将-725m水仓的水抽上-625m水仓，依次类推，阶梯式向上抽排水，最终将井下水上扬至+14m中段，供采选生产以及园林景观等使用[3]。

3 结论与建议

经过历次水文地质调查及矿山开展的日常水文地质工作，矿区目前的水文地质条件基本明确，含水岩组、富隔水断裂、正常情况下的补径排情况及正常、最大涌水量基本查清，但是由于受工程限制，-775m以深水文地质条件尚有变化的可能，因此，在矿山后期深部开拓之前有必要进行更为详细的水文地质勘查工作。