第2期2021年4月
No.2April，2021
龙南县半坑萤石矿区位于江西省龙南县县城方位190°、直距38 km 处。矿区地势总体南东高、西北低，海拔标高为410.00~601.30 m ，最高为矿区南东部山省界边的无名山，海拔标高为601.30 m ，最低点为矿区西北105国道旁的半坑小河，水流从矿区南东向西北方向径流，最终注入桃江。河流终年不干，最低枯水位为标高416.02 m ，最高洪水位标高417.52 m 。矿区总体位置属赣江流域桃江水系支流部位[1]。矿区最低侵蚀基准面为410.00 m ，最大相对高差为191.30 m 。2 矿区水文地质条件2.1 地层含水性 （1）第四系全新统（Q 4）：主要分布在V 2矿体附近及低洼沟谷地段，主要由风化残积物、坡积物、冲积物的砾石、石英砂、黏土组成。厚度一般为3.45~30.30 m ，平均为13.97 m ，有19钻孔揭露，漏水8孔，占该地层漏水的42%，
最大消耗量为15.00 m 3
/h ，一般消耗量为0.20~0.40 m 3/h ，钻孔水位标高418.02~429.15 m ；泉出露2处，流量为0.186~0.26
0 L/s ，水位标高在418.02~429.15 m ；水质：pH 为6.56，总矿化度为40.42 mg/L ，水型为HCO 3--Ca 2++Na +，属富水性属弱至中等的孔隙潜水含水层。
（2）侏罗纪中世花岗岩（J 2γ52~3）：分布在全矿区内，岩性为浅肉红到灰白、似斑状结构、块状构造，为中粗粒似斑状黑云母花岗岩，是储存矿体的基岩。有19钻孔揭露，未遇见
钻孔漏水的情况，钻孔一般消耗量为0.02~0.10 m 3
/h ，钻孔水位标高418.02~429.15 m ；泉出露1处，流量为0.17~0.26 L/s ；水
质：pH 为7.37，总矿化度为159.92 mg/L ，水型为HCO ﹣-Ca 2+
，属富水性极弱的侵入岩含水层[2]。2.2 断层富水性
（1）北北西向断裂F 1：位于矿区中部，该断层基本始于LX01（平硐）附近，经老矿区至21勘探线遂渐尘灭。有14个工程控制点，长1.7 km ；断裂宽1.23~12.85 m ；走向340°~350°；倾向北东，倾角60°~75°，平均65.5°。性质主要为张扭性，其次为压扭性，是V 1矿体储存构造。从本次钻孔揭露情况来看，断裂带两盘的钻孔消耗量变化幅度不是很大，一般为0.01~0.06 m 3/h ，未见漏水情况，但从构造角砾岩发育来看，调查的坑道上反映出局部有滴水现象，故认为其富水性属弱~中等。
（2）北北东向断裂F 2：
裂隙水
位于矿区东南部，始于槽探TC013（平硐）附近，至槽探TC018逐渐尖灭，与F 1断层呈“X ”型。有8个工程点控制，长0.8 km ，宽度为1.59~26.10 m ，走向20°~35°，倾向东南，倾角为60°~67°，平均63.17°。性质主要为张扭性，是V 2矿体储存构造。从本次钻孔揭露情况来看，断裂带两盘的钻孔消耗量变化幅度不是很大，一
般为0.01~0.08 m 3
/h ，未见漏水情况，但构造角砾岩发育，调查的PD006坑道上反映有滴水现象，因此认为其富水性属弱~中等。
2.3 矿区地表水、地下水补径排关系及动态变化
矿区位于区域水文地质单元的补给区，受地质构造和地形地貌影响，形成了有自身特征的补排模式和水文地质单元。地势上南东高北西低，地表分水岭与山脊走向基本一致，呈北西至南东方向展布。地下水在矿区内接受大气降水补给后，沿花岗岩风化裂隙带和第四系松散层，顺地形走势径流，总体上在矿区的东南部及外侧向北西流出矿区[3]。
（1）浅部孔隙、风化裂隙水：为Q 、J 2γ52~3含水层，主要分布在矿区浅部3.45~45.42 m 、标高397.58~484.17 m 、平均厚度为22.66 m 处，大气降水是该含水层的主要补给来源，经第四系孔隙或
浅部风化裂隙带渗透后，一部分在低洼处以下降泉的形式排泄于地表，另一部分渗透补给浅部孔隙、风化裂隙水和断裂带，泉的流量与降雨量具有明显的变化规律：一般3~6月降雨量增大，泉的流量也越大，流量滞后现象不显著，10月到次年的1月降雨量较少，流量也相应减小，泉流量变化率为96.64%，地下水动态类型属潜水的雨水类型。
（2）地表水：矿区仅有一条不断流的半坑小河，河水主要来源于矿区中部的无名小溪，据半坑小河流量长观曲线可知，河流量与降雨量成正比，反应迅速，一般3~6月降雨量最大，河流量也较大，10月到次年的1月降雨量较少，流量也相应减小。河流量变化率为139.86%，属半季节性雨水变化较明显的河流。
综上所述，矿区水文地质条件划分为二类一至二型，即以裂隙充水为主的水文地质条件简单至中等类型。3 矿坑充水因素分析3.1 大气降水 大气降水为主要充水水源，其充水强度与降水量大小、
作者简介：厚琪玲（1986— ），男，汉族，甘肃甘谷人，工程师，本科；研究方向：水工环地质。
龙南县半坑萤石矿区水文地质特征及
厚琪玲
（江西省煤田地质局二二四地质队，江西 南昌 330009）
摘 要：在分析半坑矿区水文地质条件的基础上，指出矿坑主要充水因素，采用比拟法计算涌水量，为萤石矿的开采提供 参考。关键词：萤石矿；水文地质特征；涌水量预测现代盐化工
Modern Salt and Chemical Industry
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持续时间关系密切，大气降水是本区地表水、地下水的主要
补给来源，对矿坑充水主要是通过浅部风化裂隙带、第四系孔隙水和开采造成的塌陷及导水裂隙带渗入矿井，造成充水危害。3.2 地表水
矿区内主要发育有半坑小河且常年不息，是对V 2矿体造成充水的主要因素之一，其过程是通过导水裂隙带和断裂破碎带（F 2断层）对矿坑直接充水。据长观可知，河流量一般为22.24~91.72 L/s ，平均为38.72 L/s ，因此建议在开采V 2矿体时，对河流进行改道或加固，以防矿坑直接充水。3.3 老窑水
V 1矿体老窑水是1988—2007年开采留下的采空区积水，开采标高为488~370 m ，据SQ 2长观可知（图1），水位标高441 m 。采空区面积由两部分组成：无水的和有水的采空
区，面积分别为4 912 m 2和19 088 m 2
，积水量估算结果为
43 559 m 3
。考虑到其他不确定因素，安全系数采用3，积水
量为130 676 m 3
，故再开采时，
应进行老窑水的疏干。
图1 矿区水文长观点动态观测
3.4 浅部风化裂隙水
据风化裂隙带深度统计表，深度一般为3.45~45.42 m ，标高397.58~484.17 m ，平均厚度为22.66 m ，富水性属弱至中等的孔隙潜水含水层，对矿床造成直接充水深度的估算为风化裂隙带平均深度与矿坑开采时的导水裂隙带之和。
风化裂隙带深度依据钻孔的消耗量及岩芯的破碎程度而定，通过计算，导水裂隙带高度为11.20 m ，因此，开采深度在33.80 m 以上时，有可能产生直接充水影响。3.5 断层破碎带
由于矿体位于断层破碎带，本区断裂破碎带属富水性，属弱~中等，有利于地下水的储蓄，因此在开采过程中对矿坑直接充水应引起注意。4 坑道涌水量预测
4.1 矿坑涌水量预测方法的选择
初步预测矿坑涌水量采用比拟法，考虑到本矿区的实际情况，对V 1矿体预测标高+320 m ，V 2矿体预测标高+370 m ，即第一水平矿坑涌水量。
4.2
00F Q Q F =×（1）
（1）Q 0：SQ 2长观月平均最小涌水量
为0.74 m 3
/h 。（2）F 0：V 1矿体采用，计算标高370.00 m 采
空区水平投影面积，得27 877 m 2
；V 2矿体采用，计算标高
415.00 m 采空区水平投影面积，得476 m 2
。（3）S 0：V 1矿体
采用，初始水位标高（441.00 m ）至现有矿井开采水平标高（370.00 m ）的水位降深，得441.00－370.00=71.00 m ；V 2矿体采用，初始水位标高（对LXJ04调查的水位标高431.56 m ）至老矿井开采水平标高（415.00 m ）的水位降
深，得431.56－415.00=16.56 m 。（4）F ：V 1矿体采用，开采
标高+320.00 m 时，最大矿体开采面积，计算标高320.00 m
采空区水平投影面积，得33 566 m 2
；（5）V 2矿体采用，开采标高+370.00 m 时，最大矿体开采面积，计算标高320 m 采空
区水平投影面积，得3 999 m 2
；（6）S ：V 1矿体采用，初始水位
至矿井开采第一水平标高的水位降深，得到441.00－320.00=121.00 m ；V 2矿体采用，初始水位为至矿井开采第一水平标高的水位降深。得到431.56－370.00=61.56 m 。
V 1代表矿体涌水量：
Q 正常涌水量=52.171/12127 877
33 566×74.0 m 3/h =36.48 m 3/d （2）
考虑到降水因素的影响，引用季节变化系数φ，即枯水期
平均SQ 2涌水量（0.76 m 3
/h ）与最大矿坑排水量（1.44 m 3/h ）
之比，得90.176
.044
.1
φ，最大矿坑涌水量：Q 最大=Q 正·φ=11.52×1.90=2.89 m 3/h=69.31 m 3/d （3）
V 2矿体涌水量：
Q 1正常涌水量=20.1656.16/56.61476
399 9×74.0 m 3/h=388.8 m 3/d （4）Q 最大=Q 正·φ=16.20×1.90=30.78 m 3/h=738.72 m 3/d （5）
从生产井的调查、长观资料入手，在充分分析水文地质条件和矿井充水因素的基础上预测矿坑涌水量。计算矿井开采时的最大涌水量，引用了季节变化系数这个概念，充分反映水文气象因素在本井田的影响程度。随着地层水被疏干，矿井实际涌水量可能比此次预算的结果偏小。值得注意的是V 2矿体计算的涌水量没考虑到半坑小河对其充水的影响，因此，在对其开采中应注意防患。5 结语
半坑萤石矿区水文地质条件为二类一至二型，即以裂隙充水为主的水文地质条件简单至中等类型。
V 1矿体涌水量正常为36.48 m 3/d ，最大涌水量为69.31 m 3/d ；V 2矿体涌水量正常为388.8 m 3
/d ，最大涌水量
为738.72 m 3
/d 。
[参考文献]
[1] 厚琪玲，成绪光，张玉树.龙南县半坑萤石矿床地质特征及控矿构造[J].中小企业管理与科技，2014（1）：242-243.[2] 陈酩知，刘树才，杨国勇.矿井涌水量预测方法的发展[J].工程地球物理学报，2009，6（1）：68-72.[3] 杜敏铭，邓英尔，许模.矿井涌水量预测方法综述[J].四川地质学报，2009，29（1）：70-73.
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