云南镇康芦子园铅锌矿区矿坑涌水预测

摘要： 芦子园铅锌矿是“西南三江成矿带”近年取得的重大突破的矿床之一[1]，矿坑涌水量的预测准确与否直接影响整个矿山开采的安全生产，通过多年野外的水、工、环工作，针对该矿山的矿坑涌水量，利用水文地质比拟法—富水系数法和水动力法，给出了较精确的数据。保证矿山坑道开采的安全生产。

Abstract： Luziyuan lead zinc mine is one of the deposits in "southwest Sanjiang metallogenic belt" that have made great breakthrough in recent years. Whether mine water inflow forecast is accurate or not directly affects the safety of mining production. Based on years of field water， engineering， environmental work for the mine pit water inflow， using hydro-geological analogy method-rich water coefficient and hydrodynamic method， more accurate data are given. It ensures the safety of the mine tunnel mining production.

关键词： 芦子园铅锌矿；水文地质概况；水文地质比拟法；水动力法

Key words： Luziyuan lead zinc mine；hydrogeological profiles；hydrogeological analogy method；hydrodynamic method

中图分类号：P618.2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）02-0305-02

0 引言

芦子园铅锌矿是“西南三江成矿带”近年取得的重大突破的矿床之一，矿区属镇康县凤尾镇管辖，地理位置位于云南省镇康县凤尾镇140°方向平距约10km处，属云贵高原西部，横断山脉的南延部份，羊尖山次级地表分水岭西北部，中国“西南三江成矿带”南部，冈底斯-念青唐古拉褶皱系、晶宁-孟连褶皱带与福贡-镇康褶皱带的接合地带，南汀河大断裂北西侧、镇康复背斜的核部[2]。地貌上具有山峦起伏，溪流纵横，草茂林密，残坡积物薄等特点，属剥蚀深切割高中山地貌类型。第四系属山前洪积-冲积物，岩性主要为粘质粉土、粉砂质粘土和粉砂质粘土夹砾石。上部粘质粉土、粉砂质粘土厚度为2-10m。下部粉砂质粘土夹砾石厚度10-20m。志留系隐伏于第四系之下，主要为灰、深灰色陆屑结晶灰岩夹粉砂质泥岩，厚度20-30m。

1 矿区水文地质概况

芦子园铅锌矿矿区属剥蚀、切割山地貌，矿界内南东边最高标高为2350m，最低标高为北西边芦子园沟出口1180m，相对高差1170m。标高多在1200m以上，坡谷相连。以矿区东南部呈近北东延伸的山脊为矿区地表分水岭。总体地势南东高，向北西逐渐降低。山脊以北地形向北西倾斜，地形坡度为25°～35°，局部陡坎可达40°～60°，岩层倾向与地形坡向一致，为顺倾山坡；山脊以南地形向南东倾斜，山脊地段地形较为陡峻，坡度为35°～50°，坡脚地段逐渐平缓。矿区内河流（沟）多为季节性河流，无大地表水体，发育有两条溪流：其一是矿区南西部常年性河流大芦园沟，由南向北西流，入口标高1600m，流出点标高1400m，溪沟丰水期流量一般为14～37.93L/s；其二为矿区中部季节性溪流芦子园沟，主要由东、南东流向北西，流入处标高1900m，流出点标高1180m，溪沟丰水期流量一般为6.82～10.74L/s，枯水期一般干涸。

2 预测矿坑涌水量

2.1 水文地质边界的证实 ①F1、F4断裂为矿区北东向展布的断裂，其中F1东侧、F4西侧为保山第一段灰、灰黄、灰紫色粉砂质粘板岩，夹粘板岩和泥质条纹结晶灰岩透镜体隔水层，两断裂间呈层状分布的灰岩、大理岩，富水性弱-强，两断裂为岩溶断块的隔水边界。②F6白坟寨断裂为矿区近北西向展布的断裂，其间呈层状分布的粉砂质泥岩、泥质粉砂岩为南侧一完整隔水边界。由于断层北盘分布有弱裂隙含水层，形成低水头，其断层影响带的富水性与两侧岩层一致。

2.2 预算原则及预算范围 芦子园铅锌矿、铁矿及铜矿赋矿岩石以大理岩为主，顶底板岩石主要为大理岩、板岩、片岩，其充水因素为大气降雨，受季节变化影响大，地形上总体南东高北西低，含、控矿岩层及矿体总体倾向北西，矿体出露区自然地形坡度平均30°，矿区水文地质条件为中等偏复杂类型，本此在工作PD1238坑道内做专门的水文地质抽水试验，坑道涌水量的预测，依据分析矿床充水因素，结合专门的水文地质抽水试验及矿区的资源量及矿界范围等确定矿井涌水量预算方案。矿山多年的开采活动一直对含矿层岩溶含水层进行疏干，随矿山开拓系统的开拓面积增大、开拓水平的下降，矿坑涌水量发生变化，矿山总矿坑涌水量由原来的涌水量小逐渐增至目前的每日几千立方。

2.3 预算坑道涌水量方法

2.3.1 水文地质比拟法 芦子园铅锌矿、铁矿及铜矿已开采多年，其中主井的水文地质特征及矿坑充水因素，比较综合地反映了未来矿井的水文地质特征及各充水因素，对整个矿区已有一定的可比性，因此本次矿井涌水量预算以芦子园铅锌矿、铁矿及铜矿主井作为比拟依据，可采用富水系数法进行预算。富水系数不仅取决于矿区的自然条件，而且与开采条件有关，为排除生产条件的影响，采用面积富水系数法，计算公式：KB=■；Q1=KB×P1

KB—富水系数；Q—生产矿井排水量（米3/天）；P—矿井的开采矿石量（吨/天）；Q1—设计矿井预计涌水量（米3/天）；P1—设计矿井的开采矿石量（吨/天）。富水系数法进行预算结果见表1。

2.3.2 水动力学法 芦子园铅锌矿、铁矿及铜矿已开采多年，本次勘察为准确预算坑道涌水量，在1238m中等做专门抽水试验，根据矿山抽水试验及收集到的水文资料，该矿山坑道涌水量的预测可用水动力学法经行预算[6]，预测公式采用《矿坑涌水量预测方法》（地质部矿区水文地质干部进修班编著，1963年发行）199式。预算参数如表2。

预算公式：Q=BK■+H■qr

H0=H1+h0

qr'=■（α，β）=■■，■

qr=■

式中：

Q——坑道平均涌水量（m3/d）；B——预设坑道的长度（m），以1146m中段矿体的最大宽度412m为计算值； C——坑道宽度（m），同现有坑道规格，取2m为计算值；T——坑道底至含水层的厚度（m），以钻孔资料求取平均值38.7m为计算值；K——为渗透系数（m/d），引抽水试验结果，取1.2m/d为计算值；R——为影响半径（m），引抽水试验结果，取576m为计算值；qr——引用半径（m），代入公式求得该值为0.06m；H1——承压水头高度（m），以抽水钻孔资料求取平均值91.99m为计算值；H0——静止水位至矿层底板的距离（m）；M′——为矿层上部承压含水层的厚度（m），以钻孔资料求取平均值44.6m为计算值；h0——坑道内水柱高度（m），以抽水试验钻孔收集到该值为11m。

预设坑道的涌水量为：

Q=412×1.2×■+412×1.2×102.99=5722.94（m■/d）

2.4 涌水量计算结果评述 通过水文地质比拟法—富水系数法和水动力法计算的结果差别较小，其两种预算结果矿区平均状态的反映，如遇溶蚀裂隙-岩溶等特殊情况突水，其短暂的突水量会超过以上矿坑预算值。

3 结论

用水文地质比拟法和水动力学法对矿坑涌水量进行了预测，并进行了相互验证，计算结果比较可靠，符合芦子园铅锌矿区水文地质条件，为矿山以后的生产设计，安装足够能力的机械排水设备提供了较准确的估算坑道的涌水量。

参考文献：

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[4]雷万荣，程志华，周玉才等.德兴铜矿铜厂矿区矿坑涌水量探讨[J].铜业工程，2007，4：4-5，

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