摘要：钨矿资源是国家矿产能源资源体系中的关键构成部分，在丰富矿产资源供给方面发挥着重要作用，探讨分析其水文地质条件，有助于更加高效有序地推进开采工作。因此，本文以江西某钨矿区为例，详细介绍矿区地质状况，分析水文地质条件现状，分别从采空区积水对未来矿山开采的影响、涌水量预测评价等多个角度，探讨了水文地质条件预测评价策略。

　　关键词：钨矿矿产,水文地质,勘察分析,应对策略

　　水文地质条件是矿产资源开发利用的重要考量因素，需要在工作实践中对各类要素进行综合把握分析，提高矿产开发利用技术措施的实效性。当前形势下，应立足矿区水文地质条件实际，创新方式方法，辅助矿区生产安全有序稳定进行。

　　1矿区概况

　　江西某钨矿矿区位于山脉东南部，属中低山区。区内群山起伏，地势崎岖，东西南麓低坦，布以广谷；南北峰峦重叠，山岭密布，均为高山深谷所据。区内最高峰为吊颈栋，海拔680m，最低处380m标高，相对高差约300m。矿区属亚热带山地气候，春末夏中阴暗多雨，温润潮湿，极少炎热；秋季晴朗凉爽，气候温和；冬季则北风多雾，偶有小雪。年均降雨量1434mm，年均气温19.3℃、最高41.2℃、最低-2.0℃,无霜期285天。矿区地形高峻，河流稀少，多为沟谷溪泉，水量细小，并且随季节而变异，春夏多雨而湍急，冬季往往干涸。矿区之东有上坪圩河，源自南坑山谷，终年畅流，为矿区用水之主要来源。

　　2矿区地质

       2.1地层

　　矿区内地层比较简单，由震旦系上统和第四纪地层两部分组成。岩性为变质细粒长石石英砂岩、千枚岩、薄层板岩等之互层，分布于南坑山及矿区，为矿床的主要围岩，其走向变化较为稳定，倾向一般在260°左右，倾角50°~60°,个别地区倾向在210°左右，倾角陡（85°)。呈波状小褶曲，多出现于泥质岩层中。

　　2.2构造

　　2.2.1褶皱

　　本区褶皱构造较简单，属于短轴背斜之西翼。走向北北西，向西倾斜，为变质岩基底的一部分。其中小型波状褶曲极为常见，褶曲轴向为345°左右，与背斜趋向一致，局部倾向相反的翼部，延展不远又归于主要背斜的倾斜方向。使背斜型式复杂化。从整个区域来看，背斜远在古生代初期已具雏形，保留了加里东运动的遗迹。而小型波状褶皱为中生代与其它断裂同时派生于燕山基底褶皱。

　　2.2.2节理

　　①发育情况及一般规律。东西走向平行矿脉的这一组节理最为发育，一般倾角较陡，多在80°以上，往往近乎直立，因而倾向或南或北，变异不定；另一组节理为走向北北西近南北，倾向或东或西，倾角60°~70°,其发育较差，常与前者呈直交，互相切割，同为矿液所充填的现象时有所见，有矿脉之互相切割或连通现象，说明此两组节理是同一时期所形成。②特征及性质。东西节理发育密集，裂隙之间距一般为20cm～40cm，节理面光滑平整，上下盘洽接密闭，在南坑山此组节理尚有弯曲和张开的现象，节理弯曲成小褶曲或凸镜状空隙。此项挠曲乃为节理生成之后，构造作用力的再度干扰的结果。另一组近南北向节理，多呈张裂现象，而不如前者的紧合，发育较差。从上述情况来看，发育密集的东西向裂隙与储矿裂隙具有密切的关系。

　　2.2.3小型构造

　　①牵引褶曲。发育于可塑性较强的泥质千枚岩内，规模极小，褶曲幅度仅几厘米，呈不对称之波状起伏，砂岩中甚少见到。在千枚岩中，尚有更小的波状皱纹（骤视之似波纹结构），乃为牵曳挤压所生成的揉皱。②层面滑动。一般在千枚岩与变质砂岩接触处时常发生层面滑动，有时发展成为小型层面断层，但所产生之位移一般均甚微小。

       2.3岩浆岩

　　2.3.1花岗斑岩(γπ)

　　①产状、分布范围。由于围岩的性质，原始断裂形态以及岩浆本身结晶力等种种控制条件的影响，其厚度随不同地区而有所变异，一般为3m～40m，且有分枝现象。该侵入体与地层走向呈正交，位于矿区北坡，与矿脉呈平行排列，两者间距150m左右。由于在岩浆侵入阶段，围岩受挤压破碎易于风化，因而岩墙经过的地方往往是山麓沟谷。②矿物组织结构成分。本区花岗斑岩呈灰绿色至灰白色，呈墙状产出，各处冷凝速度也当然不同，因而结晶的颗粒也有所区分，往往边缘细，内部变粗，呈现不同结构。侵入体的中部，石英长石斑晶甚为完整，而且含量多，长石晶体受岩浆流动诱导拉长而形成的线状构造较为显著。矿物成分。主矿物为石英、长石（一般为红色正长石及斜长石）、云母、角闪石；附加矿物为锆英石、磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿。③围岩蚀变。本区侵入体呈岩墙产出，因而可以想象，当时冷却的速度是比较快的，导致与围岩呈急变接触，如在岩墙近旁之千枚岩、板岩或含泥质的变质砂岩，受到轻微的蚀变，一般矽卡岩化较为普遍。往往能看到变质岩中砂质显著增多，颜色变灰，硬度变大，泥质岩中云母含量增加，其次挤压焙烤现象也可见到。④与矿床的成因关系。空间上，岩墙与矿脉皆横切矿区背斜充填于本区最发育的东西破裂带内。形态上，岩墙所呈现的折曲分枝和膨缩现象与矿脉类同。时间上，根据这个侵入体与矿化部分的矿物、地球化学关系，从矿物成分的一致性或主要金属元素和附生元素的化学成分的一致性来看，证明它们在成因上的密切关系；岩墙与矿脉均充填于同一构造性质的断裂内，说明在时间上均在断裂生成之后，由于岩墙中有细脉穿插，更具体区分出两者的先后关系。

　　2.3.2花岗岩(γ52-1b）

　　岩石特征，颜色为浅灰色、灰绿色。由于花岗岩的产状各异或产出部位与自变质的作用，花岗岩的主要矿物成分具有明显的差异。花岗岩脉或花岗岩体的边缘相为石英、钠长石、白云母（含锂云母）；花岗岩体或隐伏花岗岩体的过渡相为石英、微斜长石、斜长石、钠长石、白云母、黑云母；隐伏花岗岩体的内部相则为石英、微斜长石或条纹长石、斜长石、黑云母。

　　2.3.3岩脉

　　区内已知脉岩有细粒白云母花岗岩和含钨似伟晶岩两种。细粒白云母花岗岩脉：贯入于中粗粒黑云母花岗岩中，两者接触关系清晰，岩石颜色为灰白色，交代残留细粒花岗结构，块状构造。主要矿物成分有石英35%～40%、微斜长石15%～20%、斜长石10%～15%、钠长石15%～20%、白云母2%～4%；副矿物有锆石、锡石、黑钨矿、萤石、方解石。

　　3水文地质条件现状

　　3.1矿区地形、地貌、气象、水文特征

　　矿区属侵蚀低山地貌，最高峰为吊颈岽，海拔680m，最低海拔345m，东西山麓低坦，南北峰峦重叠。矿体主要赋存于200m～600m标高之间。矿区属亚热带东南季风气候，温暖潮湿，年平均气温16.3℃,最热月平均气温27.9℃（七月），最冷月平均气温9.4℃（一月），日照时间长，无霜期284天左右。矿区全年雨量充沛，光照充足，四季分明。春季阴雨连绵，夏季暴雨较多，秋季晴朗凉爽，冬季少有冰冻小雪。本区全年降雨天数90天～140天，年均降雨量1535.1mm，最大降雨量2309.9mm，最小降雨量881.3mm，其中，每年的3月～6月为丰水期，占全年降雨量的55.4%，10月至翌年的2月为枯水期，占全年降雨量的18.8%。侵蚀基准面标高320m。区内“V”型沟谷发育，无大的地表水体，西北部木梓窝区发育一条受季节性控制的溪流，控制区内水系，由北西向南东注入区外的圩河。

　　3.2地下水类型及特征

　　（1）松散岩类孔隙水。主要分布于山间河流两侧以及各山坡表面，水量贫乏，含水层为第四系冲积层、坡积层，冲积层含水层岩性主要为砂砾石、砂，分选性好，结构疏松，含水层厚度一般1.0m～7.0m，渗透系数为11.237m/d～24.87m/d，平均18.14m/d。据矿区以往勘查抽水试验资料，单井涌水量500m3/d。水质类型为HCO3-Ca，矿化度0.057g/l～0.273g/l，总硬度7.92～11.55德国度，主要为低矿化的微硬水。

　　（2）基岩裂隙水。①风化网状裂隙水。该类地下水大多为潜水，变质砂岩风化带深度1.0m～20.0m。故至降雨时，地表水沿此渗透至深部而形成。水位随季节变化明显，地下水径流模数常见值1.26l/s·km2～9.51l/s·km2，泉流量＜0.1l/s，水量贫乏。地下水主要接受大气降水补给，径流途径短而分散，地下水以散流形式排泄于沟谷低洼处。水质类型为HCO3-Ca。②构造裂隙水。赋存于震旦系变质岩断裂裂隙中，NEE、NWW向构造裂隙最为发育。本区最大断层在矿区西部，揭露于Ⅳ号窿104巷，走向350°、倾向SW，倾角52°~59°,裂口宽1cm～10cm。另一大的破碎带见于520m、473m、429m中段，呈EW向展布，宽0.5m～7.0m，倾角大于80°,倾向南或北，破碎后的围岩裂隙十分发育，对地下水运移有利。构造裂隙水是矿区主要地下水。水质类型为HCO3-Ca。

　　3.3地下水补给、径流、排泄条件

　　（1）补给条件。区内地下水的补给主要来源为大气降水。由于地表露头大部分被浮土、坡积层所掩盖，堆积物多孔隙，促成储留雨水的有利条件。根据钻孔水位变化及泉水、坑道流量测定结果，证明与降雨具有密切的关系，同时地表松散层的蓄水及透水性对地下裂隙水补给具有重要作用。基岩出露处地势较高，基岩裂隙水直接接受大气降水补给，其次，又受松散层孔隙水和地表水的补给。其补给程度主要与地形地貌、裂隙发育程度关系密切。

　　（2）径流条件。由于矿区地表裂隙较为发育，顶部现状为一露天采坑，矿区局部地段发育有构造破碎带，因此降雨入渗补给条件较好。矿区地层透水性较弱，因此地下水径流比较缓慢，地下水流向与地形走向大致相同。

　　（3）排泄条件。受沟谷切割，在沟底及构造破碎带发育处，常呈泉水方式排泄，至沟底下游多以潜流排泄于松散层，但排泄量一般较小。本区地下水一般表现原位补给，径流较快，原位排泄。地下水位埋深随地形由高到低起伏不平的统一地下水自由水面。地下水径流方向与本区地形趋势基本一致，地下水多以泉水排泄于地表水流。

　　3.4坑道水文地质条件

　　目前矿区共开拓580m、540m、480m、430m、390m、350m标高六个中段，430m中段为主平窿，350m中段开拓辅助平窿。矿区430m中段以上正规矿块已基本采空，现主要生产中段为390m、350m标高两个中段，开采区段主要集中在中组矿体。

　　矿坑内涌水多在断层处，由于本区断层均陡直，故流动快，涌水量多在0.0072m3/h～0.234m3/h；滴水多发生在节理发育断层错动不大处，滴水面积一般较大；由于涌水、滴水的影响，在二者间常形成潮湿带，面积大，常见于裂隙不发育处。矿区内民窿多而凌乱，但民窿内没有大量积水，多因上层积水被裂隙引入下层坑道或流出地表，积水量一般不超过100m3。据矿山多年观测资料矿坑涌水量丰水期最大为720m3/d～920m3/d，平水期381m3/d～694m3/d。

      3.5矿床充水因素

　　据矿体赋存特征，矿床充水因素在正常自然条件下为围岩脉状构造裂隙水，空间分布位置与断裂带相一致。当坑道穿遇断层带和石英脉时，断层水和石英脉水将会进入坑道，进水量大小决定于断层、石英脉的规模和富水程度。由于矿区地形条件有利于地表径流的自然排泄，仅部分降水会通过构造、裂隙部位垂向入渗转化为地下径流。矿区内分布一条花岗斑岩，呈岩墙出露于矿区北坡，走向平行矿带，延长约1700m，宽约5m～40m，上部风化，裂隙发育，其接触带亦为大气降水入渗的有利地段。脉状构造裂隙水，一般水量不大，易于疏干。

　　鉴于原脉钨矿开采致使坑道出现瞬时大流量的涌水。因此，在降雨期间，各中段坑道排水量与大气降水量均密切相关，导致形成对深部坑道充水的又一重要补给源。

　　4水文地质条件预测评价

　　4.1采空区积水对未来矿山开采的影响

　　据调查，前人开采遗留的旧老窿在现有矿床顶部留下巨大空间，有的形成了积水，430m中段以上坑内有上盘陷落、两壁片帮现象；480m中段以上坑道局部已垮塌，无法进入调查，对坑内积水、垮塌现象情况不明。未来矿山地下开采时，当受顶板塌落影响到地表时，坑道的涌水量将受到老采空区积水、地表水、大气降水的影响，涌水量有可能增大。因此，必须做好上部采空区积水的排放工作，保证井下采矿的安全。

　　4.2涌水量预测评价

　　（1）矿坑充水水源条件。断裂带中的裂隙水为矿坑的主要充水水源。

　　（2）预测范围。矿区现开采中段，深度为+560m～+300m水平；以350m中段涌水量为基础，预测300m中段、250m中段、200m中段的未来涌水量。采用预测范围内6个钻孔平均稳定水位标高463.96m。与之对应，预测300m标高时，对应水位降深S=163.96m；预测250m标高时，对应水位降深S=213.96m；预测200m标高时，对应水位降深S=263.96m。

　　（3）结论。根据江西某钨矿矿区的水文地质勘测情况，对矿区的地质构造、地下水文条件、水文地质特征等进行分析，设计抽水试验方案，对矿区的含水层渗透性和导水性进行分析，讨论其富水性。可知：①抽水量大的地层段往往具有较高的渗透性，水能很好地渗透并储存于其中，同时也能够较好地补给水源。而抽水量较小的地层段则可能具有较低的渗透性，水源补给能力相对较弱。②由于不同层段土壤或岩石的导水性不同。导水系数较大的层段通常具有较高的导水性，水分能够更快地在其中传播。这与土壤或岩石的孔隙连通性、渗透性以及地下水补给的情况有关。③地层的导水系数反映其的含水能力和富水性，河道组地层整体的导水系数在98m2/d～130m2/d之间，表明该流域地层具有较高的含水性和富水性，水资源丰富，是一个极具开发潜力的地下水储层。

　　5结语

　　综上所述，本文以江西某钨矿区为例，详细介绍了其水文地质条件，为矿产资源开发利用提供基础参考。为了进一步提高矿山矿区地质勘察与防治水工作相结合的技术水平，相关企业应与当地专业的科研机构建立合作关系，在科研单位的协助下对采矿区域的地质水文条件进行全面分析，打破矿区地质勘察与防治水工作之间存在的技术壁垒，实现技术层面的深度融合，提升地质勘察与防治水工作相结合路径的实践有效性。可以预见，随着矿山的不断开采，其水文地质条件会日渐复杂，为保证矿山持续稳定开采，在以后的工作中需要不断优化改进水文地质条件勘察方法路径，拓展延伸对水文地质条件勘察技术覆盖范围，为全面优化提升矿山能源资源开发的实际效果。