云南省宜良县毛坪铅锌矿Ⅰ、Ⅱ矿带矿床水文地质报告

1、 第一章 自然地理地质条件 彝良县毛坪铅锌矿矿区位于云南省东北部，属昭通市彝良县管辖。地理坐标为东经从 10359至 104 04，北纬从 27 28至 2732。矿区面积约 45 平方公里，矿区分布 面积 0.4 平方公里。 北距彝良县城 17公里，宜宾市 248公里。南到昭通市 60 公里，东到滇 黔线水城站 240公里。水城经彝良，到宜宾的公路经过矿区，矿区距龙潭车站10 公里，交通甚是方便如图（图 1 1）。图 1 1第一节 地势地貌 矿区处于滇东北高原长期抬升， 河溪强烈切割破坏的高原峡谷地带。 不利于河床上、 下 水平岩溶带的形成。属乌蒙山北延余脉。山川走向受地质构造线的制约，呈北

2、北东向展布。 金沙江水系的洛泽河自南而西，绕过矿区，河宽 200米 300 米，两岸羽状短小溪沟密布。 矿区地势东高西低，高差 900 余米。东南部岩头最高，海拔 1818 米。洛泽河自矿区西 部北流， 经过矿体西缘长发硐处河床降低 113.9 米，于海拔 879 米的铜厂沟口流出矿区 （为 矿区最低侵蚀基准面） ，平均纵坡 1.3%。该区分布有三种地貌类型 : 岩溶侵蚀中山峡谷、溶蚀高原残丘和剥蚀中山。一、岩溶侵蚀中山峡谷主要分布与洛泽河两岸，是岩溶水的排泄带，宽不过 1500 米，西岸斜坡稍缓，横坡 35 45 ，局部壁立，东岸陡峻，见有 3 5 级台阶，台面向洛泽河方向倾斜，是村庄、粮田

3、 积聚地。级台阶为侵蚀阶地，台面宽0 100米、高出河床 710 米。级台阶海拔 11001200 米，台面宽 100200 米，个别地段达到 400 米。此台阶尚可分为次级台阶 12 级， 台面为粘土岩，阶坎为碳酸盐岩组成。级台阶海拔1400 1500 米，宽百余米，为卸荷裂隙发育的石灰岩沿软弱碎屑岩界面崩落形成二、溶蚀高原残丘分布于矿体东部的献鸡、老官寨一带。海拔 1700 米 1800 米，地势起伏在 50 米左右， 是残留的溶蚀高原面。 洼地、漏斗、落水洞、 溶洞等岩溶形态发育齐全， 是岩溶水的补给带。 残丘多呈圆形、 椭圆形， 顶部较平整呈馒头形，直迳 50 100 米，高出洼地 3

4、0 70 米不等。三、剥蚀中山分布于矿区东北部， 由二迭系峨眉山玄武岩、 三迭系砂页岩组成。 山体呈北东方向延伸， 山顶平缓齐整，多为古高原峰顶面海拔1500 米 1700 米，沟头“ V”型谷发育，反映大气降水汇流地表水体的特点。第二节 气象水文矿区属亚热带高原季风季候， 垂直分带明显。 矿区东北部献鸡一带， 海拔 1500 米以上， 属山地寒冷气候带，夏温秋凉，冬严寒，11 月到次年 3 月有降雪，山顶积雪期半年之久。洛泽河沿岸系河谷温暖湿润气候带， 海拔 9001300 米，冬春温暖不积雪，夏秋酷热。年平 均气温 16.9 C17.2 C，最低气温 3C，出现于 12月，高温在每年的 5

5、9 月，一 般为 3539C。1990年蒸发量 1662.8 毫米。雨季出现于 69月，多暴雨， 不利于地下水 补给。1990 年前 32 年平均年降雨量 774.4 毫米， 最大年降雨量为 1981 年，达 1008.3 毫米。 月最大降雨量多出现于 8 月，最高为 299.3 毫米。最大日降雨量见于 1981 年 9 月 3 日，达 147.2 毫米。 22 年中有九年积雪，最大积雪深度 14 厘米。日照率 32%，年日照时数 1401.9 小时。洛泽河源于贵州省威宁县草海， 属过境河流， 于西北隅铜厂沟口流出矿区外。 矿区西端 铁索桥处测得最大流量 162.45 米 3/ 秒（表 11）

6、。两岸支流分布不对称。左岸支溪常年水 流有龙潭河、魏家小河、锈水沟等；右岸无常年流水溪沟，干沟极多，长发硐至冯家湾平均 140 米即发育一条，常年无水流，降雨即有水流，雨停即停。矿区北缘尚有季节性水溪铜厂 沟，枯季断流。矿区河溪流量表 表 1 1河溪名称最大流量（米 3/ 秒）最小流量（米 3/ 秒）最大流速 m/s最小流速 m/s洛泽河162.4515.383.660.41龙潭河17.792.113.220.62魏家小河0.890.071.830.69锈水沟0.0720.000331.320.32第三节 矿区地层构造、矿床地质毛坪铅锌矿矿区地处扬子准地台滇东北拗褶带昭通镇雄拗褶区的毛坪石门坎

7、背斜 （长发硐背斜） 倾没端。 构造线呈北北东向， 该区经历了多旋回的构造运动，以燕山皱褶运 动为强烈， 形成了现今的构造格局。 喜马拉雅山运动的抬升活动造就了矿区的侵蚀峡谷地貌 特征。 区内以海相碳酸盐岩地层为主，在泥盆纪海侵后，地壳间断上升，沉积了海陆交互相的煤系和海相碳酸盐岩地层。 峨眉山玄武岩喷发后， 出现了内陆河湖相沉积。 铅锌矿床产于 碳酸盐岩地层中，受控于北东、北西向继承性活动的断层组。一、地层 矿区晚古生代地层发育， 早中生代地层仅见于矿区北部边缘， 新生代沉积零星分布于洛 泽河沿岸和残留的高原面上。 上泥盆统到下二迭统以碳酸盐岩为主， 缺失上石炭统。 上二迭 统仅见玄武岩，下

8、三迭统为河湖相碎屑岩，第四系为残破积和冲洪积物。（一）泥盆系一打得统（ D3）：分布于洛泽河两岸。下部中粗晶质白云岩夹多层炭质页 岩，未见底；中部粗晶质白云岩夹页岩， 含铅锌矿层；上部深灰色中粗晶质白云岩夹灰岩及 多层炭质页岩。总厚度大于 300 米。（二）石炭系丰宁组（ C1）：分布于龙潭河口、林家坪、水泥厂等地，假整合于泥盆系 之上，自老而信分三层：1、C11（ 丰宁煤系 ） 灰绿色粉砂岩、页岩、黑色炭质页岩夹灰白色石英砂岩及无烟煤35层。厚 2.9 152.68 米。2、C12 黑色燧石灰岩，厚 34.33 米。3、C13灰绿色中厚层生物灰岩、泥质灰岩夹多层0.25 米厚的杂色页岩、细砂

9、岩，厚62.5 米。（三）石炭系威宁组（ C2）：环形带状分布于新街到锅圈岩、嗄甲、官寨、咪耳沟的陡 坡地带，与下伏地层整合接触。（四）二迭系阳新统（ P1）：分布于矿区东部和西北部，分为两层。1、矿山组（ P11）：又称矿山煤系或栖霞底煤系，为杂色砂页岩夹灰绿色薄层泥灰岩和煤 层，北薄南厚， 27.44 98.6 米。2、栖霞茅口组（ P12 ）：上部青灰色细晶灰岩、虎斑状生物灰岩；下部浅灰色灰岩、生 物碎屑岩，厚 350.76 410.81 米。（五）二迭系峨眉山玄武岩（ P2）：灰绿色块状致密玄武岩，厚大于300 米。（六）第四系全新统（ Q4）：零星分布于洛泽河河岸溪流沟口及献鸡一带。

10、据CK108 1揭露，冲积层厚 23 米；残破积层厚度变化大。二、矿床地质毛坪铅锌矿、 矿带， 属于沉积改造侧分泌层控矿床。 即晚泥盆世及早石炭世具封 闭海湾泻湖环境形成的贫矿或矿源层， 经地下热卤水的循环作用， 使铅锌元素进一步富集于 纵向断层带和层面虚脱孔隙中。矿床具中型规模，有三个矿带沿层平行分布，矿体长 20 180 米，延伸 540 米，矿层厚 216 米，品位 7.34 35.34%，已探明总储量 222373 吨（金 属量）。矿带产于泥盆系一打得统顶部，岩层倒转， 底板为深灰色灰岩、 白云岩夹页岩， 顶板 为中细晶质白云岩夹少量页岩。受纵向断层F7 控制，矿体长 144 米，由标

11、高 896 米中段倾向下延 110米仍为尖灭，矿层厚 16 米，平均品位 Pb4.52%，Zn10.13%，探明铅锌金属量 102936 吨，占矿区总储量的 46.3%。号矿带赋存于中石炭统灰白色厚层粗晶质石灰岩中，矿层顶、底板为白云岩夹层。 矿体受纵向断层 F3制约，矿体长 20180 米，埋深 540米，矿层厚 2.21 米，平均品位为 Pb5.75%， Zn15.8%。探明铅金属储量 23451 吨，锌金属储量 79773 吨，银 20.317 吨，锗 14.38 吨，硫 60290 吨，镉 180 吨，镓 5.981 吨，锑 192 吨。此外，尚探明 号矿带铅锌金属量 16213 吨。

12、三、构造矿区构造由一个背斜和一个向斜控制全区。 断层不甚发育， 大体可分为纵向成矿前断层 组和横向成矿后断层组， 组距均不甚大， 唯洛泽河、铜厂沟两个断层规模稍大。前者控制矿 床水文地质西部边界，后者与矿床水文地质条件没有直接关系。（一）皱褶1、长发硐倒转背斜：是一向北东倾没的短轴倒转背斜，长约20公里，宽约 9 公里。区内为背斜北段，轴向 10，近倾没端偏转为 40 ，平面上呈“ S”形，转折处为铅锌矿富集 带。核部为泥盆系一打得统白云岩， 两翼不对称， 二迭系阳新统灰岩与中石炭统灰岩组成东 翼；西翼为阳新统、威宁统、丰宁统，岩层倒转，倾角7585 。2、献鸡船形向斜： 位于倒转背斜东南翼的

13、外侧， 地面高程 1500 1800 米。轴向 330， 长 7公里，宽约 4公里，面积 27.89 平方公里。 核部为阳新灰岩， 倾角极缓， 一般 1020。 地势起伏不大，为高原残丘。翼部为中、上石炭统灰岩，倾角稍陡，一般15 35，地貌上常构成悬崖绝壁。（二）、断层1、纵向断层组：大小 10余条（表 12），主要有 F7、F3、F6 分别控制、矿体， 水平断距 30200 米。走向 30 60，倾向南东，倾角 65 85。地表显示较明显，深部 由于矿化充填变得较隐蔽，属成矿前断裂，成矿后又有活动。 该组多为沿层面滑动，结构面 前期多属张性，可能为背斜核部二次纵张断裂，后期转为压扭性，成为

14、阻水断裂。2、横向断层组：走向 NNW或 NE多倾向西，倾角 47 50。与岩层交切，破坏了岩体 的完整性，为成矿后形成。在、矿带发育有7 条，阶梯状平行展布，间距 2550 米，规模小，垂直断距 1024米，水平断距 1015 米。地表不甚明显， 多见于海拔 910米以上， 仅 F40、 F29 延伸到海拔 910 米以下矿体附近，为充水断裂。纵向断层统计表 表 1 2编号走向倾向倾角结构面性质两盘层位备注F732 56SE62 70纵张1D3 顶部和 C11底部出露 长 185 米控制号 矿带F330 35SE75 85先张后压扭C22出露长 100 米控制号 矿带F635SE55 65先

15、张后扭C22出露长 100 米控制号 矿带F530SE80 82纵张C23见角砾岩F240SE75纵张C22出露长 75 米见角砾岩F450 60SE87纵张C22出露长 85 米F1050NW65 89纵张见角砾岩F1158NW75纵张见角砾岩3、洛泽河断层（ F1）：位于矿体西部边缘，洛泽河东岸向南延伸区外。在二坪子丰宁煤 系中见到水平错距 200 米，树林头新街间断层壁明显， 彝良县冶炼厂背后， 物探测量显示高 阻异常，宽度 20 米，推断为高角度断面西倾的逆断层。四、新构造活动及其地震矿区地处 NNW向马边大关彝良活动隐伏断裂与NE向昭通彝良断裂交切处的南部，彝良、昭通、威宁三个布格重

16、力负异常带变换三角的内侧，地壳厚 48 公里。第四系以来， 地壳抬升活动强烈， 洛泽河急剧下切， 两岸无高漫滩分布， 仅见高出洪水位 710 米的小溶 洞和残留侵蚀阶地，阶面有冲积砾石散布。峡谷崖壁直立，高达200 300 米，悬泉高出河水面百余米。 “ V”型河谷发育，梯状陡坎高 1030 米，雨后形成瀑布、跌水。以上均为地 壳急剧抬升的佐证。地震是新构造运动活动的突出表现， 有记载以来， 邻区地震 10 余次， 震级 5.5 级以下， 震源深度 2443 公里。震中虽然未出现于矿区，但建筑物的破坏，人畜伤亡已波及到猫猫 山。矿区邻近的马边昭通强地震带，据国家地震局统计， 1900 年以来地

17、震活动相当频繁。 矿区地震区划属永善彝良 66.5 级危险区，建筑物一般应按 78 度地震烈度设防。第四节 岩溶矿区 95%的面积为碳酸盐岩，以二迭系阳新灰岩分布面积最广，占碳酸盐岩分布面积的 51%。石炭系威宁、丰宁统灰岩夹白云岩分布面积次之，为11.88 平方公里，占碳酸盐岩分布面积的 36%。泥盆系一打得统白云岩分布面积 4.15 平方公里，占碳酸盐岩分布面积 13%。区内岩溶发育强弱不均， 岩溶形态， 规模及在地域分布上的不同， 是地层岩性构造、地 貌、降雨诸因素相互制约的结果。其中构造乃是控制岩溶发育的主导因素。一、献鸡向斜岩溶发育特征献鸡向斜位于长发硐背斜东翼，面积 26.12 平

18、方公里，海拔 1600 1800 米。属滇东北 残留高原面，地势起伏不大，洼地、残丘、台地相间，高差3050 米。厚层状阳新灰岩组成宽缓的船型向斜核部， 倾角平缓， 灰岩质纯，几乎接受全部大气降水的渗入，地下水交替 迅速，溶蚀作用强烈促使岩溶发育。岩溶以垂直形态为主，洼地、漏斗、落水洞、石芽等遍 布。溶洞少见，仅见于 1300 米以上、下发育有二个水平充水溶洞，是岩溶水的排泄通道。二、长发硐岩溶背斜发育特征长发硐背斜位于洛泽河两岸，由于新构造运动抬升活动， 河流强烈下切，地形复杂，高 差大，岩溶发育具有垂直分带特征。（一）、河流两岸斜坡地带： 地势陡峭，又处背斜轴部，灰岩露头窄，岩溶水垂直补给

19、 条件差，大气降水多构成暂时溪流，汇入洛泽河，形成沿层面裂隙及卸荷裂隙发育的溶沟、 溶槽和溶坎。 河流洪水位变换带形成与流水一致的水平溶槽和溶坎， 深不过一米， 宽几厘米 到几十厘米不等，多见于易溶成分少的一打得统白云岩中。二易溶成分高的石灰岩地层中， 除上述岩溶形态外， 在河水位以上 715 米地带， 沿层面裂隙发育有垂直洛泽河的七个小溶 洞。龙潭河出口处 M01溶洞为最大，深 69 米，宽 0.4 4米，高 7 米，发育在阳新灰岩中， 高出洛泽河水位 7 米。此外，在高出河床 100米陡崖地带，尚发育有 3 个深不过 10米的小 溶洞，洞口微微向洛泽河倾斜。（二）深部岩溶发育状况： 由于地

20、下水补给条件差，运动迟缓，溶蚀速率低，在七、 九坑道内及 910 米以下的钻孔揭露，岩溶极不发育，仅见一些米粒状溶孔，310 毫米的豆状晶洞。溶蚀裂隙也不发育， 裂隙面上附着白色钙化条带或薄层。 据矿区 51 个孔进尺 8137.85 米统计，溶孔、溶隙、晶洞发育深度在河水位以下 50 米以内为多，其下逐渐减少。在白云 岩分布地段施工的 1097 孔，于 181.6 米处见 0.1 米的溶隙，石灰岩分布地段施工的 CK28 2 于 137.75 米见 0.2 米的溶隙。综上所述，矿区岩溶发育特点为：1、海拔 1500 米以上的宽缓向斜岩溶强烈发育，以垂直岩溶形态为主，规模较大；2、海拔 150

21、0米 900 米窄轴背斜岩溶发育弱，以小型的岩溶形态溶沟、溶槽、溶孔为 多，且沿层面发育；3、海拔 900 米以下的深部和山体内，仅见米粒状溶孔和豆晶状溶洞以及裂隙面上的钙 化薄膜。此种溶蚀现象随深度减弱，一般可延伸到洛泽河水位以下50 米；4、地表溶洞虽不发育，但仍可显示出海拔900 950 米， 1050 1150米， 1500米以上的三个小溶洞层。第二章 矿区水文地质 第一节 含水层 矿区分布有四种不同的含水层类型， 即含孔隙水的第四系冲洪积沙砾石含水层， 含裂隙 水的三迭系碎屑岩含水层， 赋存空洞裂隙水的二迭系玄武岩含水层， 含岩溶裂隙水的二迭系 泥盆系碳酸盐岩含水层。 前三种类型的含

22、水层分布于溪流沟口， 河流漫滩及矿区北缘， 对 矿床水文地质条件没有直接影响，后者与矿坑水密切相关，是制约矿坑水补给的重要条件。 依据富水性的不同，该类型共有三个含水层，并各具独立的水动力条件。一、富水性强的阳新会岩溶洞含水层阳新灰岩呈厚层状， 岩石致密， 灰岩质纯， 分布于献鸡向斜中部和长发硐背斜西北翼倾 没端。献鸡向斜：含水层出露于该向斜四面翘起的宽缓向斜的轴部。岩层倾角平缓10 25。地形高，位于海拔 1300米 1800米。 1500米以上为起伏不大的高原面， 岩溶发育， 溶蚀洼 地、漏斗、落水洞遍布，无地表水迳流，大气降水几乎全部渗入含水层内，是含水层的补给 带，水位埋藏深，一般大于

23、 50米。该地段缺水严重，特别是每年 10 月以后人畜无水饮用。 海拔 1300 1400 米为含水层地下水的富集带岩溶水由东西两面向向斜核部汇集储集，并于 南北两端的龙洞村和塘房两地以溶洞泉的形式进行排泄。 南端龙洞泉流量 37.3 升/ 秒。北端 九股水（ S91）流量 36.6 升/ 秒。该地段宽缓的向斜构造和含水层底板矿山煤系的隔水作用， 为岩溶水的富集储存创造了有利的条件， 构成了一个完好的封闭向斜储水构造， 也是一个具 备补给、迳流、排泄水动力条件的完整水文地质单元。长发硐背斜西北翼倾没端：岩层近于直立，略显倒转，地势陡峻， 河东阳新灰岩含水层 出露窄，汇水面积小，大气降水多为地面

24、流汇入洛泽河。岩溶形态多以溶蚀裂隙、溶沟、溶 槽为主，未见溶洞、溶斗，含水层补给条件差，未见地下水露头。河西沿层面有水平溶洞发 育，且有地下水排泄。阳新灰岩含水层唯受大气降水补给， 垂直渗入。 献鸡向斜地下水由两翼向轴部迳流， 折 转分流南北， 以溶洞悬泉形式分南北排泄于洛泽河的支流； 长发硐背斜北西倒转翼， 地下水 由东向西顺层排泄于洛泽河。地下水动态不甚稳定，不均衡系数 0.33 。据龙洞泉 1965年动 态观测最大迳流量为 112.41 升/ 秒，最小迳流量为 37.15 升/ 秒。地下水类型为 HCO3Ca型， 矿化度小于 0.2 克 /升。二、中等富水的一打得统白云岩溶隙裂隙含水层分

25、布于长发硐到小法路煤矿长 3000米，宽 200400米的沿河地带内。 地形陡峻， 坡度 50左右， 横沟发育浅而多，据统计，在 1700 米距离内发育有 12条干沟。大气降水多转换 为地表迳流通过干沟排于洛泽河。一打得统为中晶质白云岩夹 0.2 1.2 米的灰绿色页岩。白云岩以白云石为主，方解石 含量仅占 5%，岩石坚硬而脆，浅部裂隙较发育，以短细为其特征。炸药库长71 米地段内测得裂隙率为 0.73 1.85%，平均 1.09%，而九坑道测得 11 个裂隙率平均为 0.66%。裂隙发育 深度一般在海拔 850米以上，在 26个钻孔总进尺 3984米中，见 0.1 0.3 米裂隙 21条，断

26、 层破碎带 17 处。断层带宽 1 2米，最宽的 1061 孔自孔深 24.55 米 42.47 米。其中钙 铁质胶结的角砾岩带宽 0.2 0.5 米，断层泥厚 0.05 0.15 米。含水层岩溶不发育， 仅于洛 泽河水位以上 10 米处，沿裂隙发育有两个扁形溶洞，向洛泽河倾斜，深不过5 米，钻孔和坑道中亦仅见溶隙和米粒状溶孔。钻孔单位涌水量 0.085 0.988 升/ 秒. 米，渗透系数 0.22 2，55 米/ 昼夜，富水性中等。长发硐地段含水层富水性具垂直分带特征。侵蚀基准面以 上或海拔 900 米以上，富水性较弱， 121 2 孔 200 米水平钻孔涌水量仅 0.033 0.046

27、升 / 秒。九坑深 700 余米，枯季坑道总排水量 0.303 升/ 秒。而 900 米水平以下 60 80米，富水 性较强，钻孔涌水量可达 811 升/ 秒。其下含水层富水性又减弱，钻孔单位涌水量仅为上段的十二分之一。长发硐地段含水层富水性垂向变化数据表表 21孔号试段深度（ m）标高（ m）降深（ m）流量 （ l/s ）单位流量（ l/s.m ）备注10911水平 200900 米以上0.005孔位距ZK14.5 米1212水平 200900 米以上0.046孔位距 ZK1125 米ZK14.73 55895.72 845.4511.3411.2090.988K=2.55 米 / 昼夜Z

28、K165.25 106.29835.20 794.1624.582.100.085K=0.22 米 / 昼夜含水层接受大气降水补给。钻孔水位南高北低，东高西低，表明地下水由南而北， 由东而西迳流，向洛泽河方向排泄。地下水动态较稳定，矿化度较高，达0.597 2，543 克/升，水化学类型属 S04Ca Mg 和 S04HC03CaMg 型。号矿带钻孔水位表 表 22孔号孔深（ m）钻孔相对位置至洛泽河距离（ m）水位标高（ m）ZK1055.0345895.72ZK5053.1ZK1西 325 米25890.281098ZK1南 52 米345895.88老硐ZK1北 40 米350895.3

29、8三、富水性弱的威宁、丰宁统灰岩白云岩溶隙裂隙含水层长条状分布于洛泽河河谷及两岸斜坡地带， 面积 11.88 平方公里。 洛泽河东西两岸含水 层富水性差异较大。 河西岸属邻区另一水文地质单元的排泄带， 岩溶水补给面积广 （区外）， 比补给条件差、迳流途迳长的东岸富水性为强，泉流量0.01 3 升 / 秒，断层泉可达 74.6升/ 秒（ S04）；洛泽河东岸灰岩含水层分布宽度不过300 米，面积 9.27 平方公里，地层倾角平缓，地势陡立，而且上覆矿山煤系不透水层，补给条件差，富水性弱， 10 个泉最大单泉 流量 0.166 升/ 秒（ S13），一般小于 0.01 升/秒。三号坑道排水量只有

30、0.16 升/ 秒。目前生产 的七坑总长 1500 米，采空面积约 400 平方米，最大排水量也仅 1.953 升/ 秒。坑内钻孔 50 米孔段抽水单位涌水量 0.00422 0.0331 升/秒米。 ZK4100米孔段抽水降深 22.87 米，流 量 1.736 升/ 秒，单位流量 0.076 升/ 秒米。该孔抽水时，沿走向方向 121.6 米的 72 观 测孔水位下降 0.93 米，未影响到相距 233.7 米的上部坑道出水点；沿倾向方向相距ZK426.7米的 12 观测孔，水位下降 15.1 米。这些说明七坑以下，含水层溶蚀裂隙的连通性虽好， 但富水性却弱。钻孔水位及泉水出露标高反映了洛

31、泽河以东， 含水层地下水由南而北顺层补给迳流， 于 背斜倾没端转折由东而西向洛泽河排泄（表2 3）。由于背斜轴部应力作用强烈，岩石破碎成鳞片状或揉皱状， 粘土岩化、 糜棱岩化及浸水软化现象明显，岩石透水性弱，使背斜东西 两翼水力联系减弱。 ZK3、 ZK4 抽水证明含水层富水性西强东弱。地下水动态稳定，钻孔水位 变幅在 12 米内，浅井最大变幅 3.37 米。水质类型为 HC03S04CaMg 型，矿化度小 于 0.5 克 /升。氯离子含量 2.84 毫克 /升，钠离子 0.85 毫克 /升，硝酸根离子 2.79 毫克 /升，含 量较高，反映地下水迳流迟缓的特征。号矿带钻孔水位表 表 23孔号

32、到 ZK4 的距离（米）水位埋深（米）水位标高（米）ZK43.09908.22ZK3ZK4 南东 170.5+1.48913 77 7 2ZK4 南东 124.40.65912.48 5 3ZK4 南东 94.91.88911.99 3 2ZK4 南东 61.42.11910.12 1 2ZK4 南东 36.43.71908.21第二节 隔水层矿区阳新灰岩溶洞含水层， 一打得统白云岩溶隙裂隙含水层及威宁、 丰宁统灰岩白云岩 溶隙裂隙含水层之间，分布有两个稳定的隔水层，阻隔了三个含水层间的水力联系。一、丰宁煤系砂页岩夹煤层隔水层 带状分布于一打得统白云岩溶隙裂隙含水层及威宁、 丰宁统灰岩白云岩溶

33、隙裂隙含水层 之间。据南到小发路煤矿， 北至马鹿长 450 米距离内， 实测七条地质剖满， 隔水层南厚北薄， 最薄 52.9 米，以页岩炭质页岩为主，透水性差，使上下两个含水层地下水位差达 17.94 米 （ZK5水位标高 890.28 米， ZK4水位标高 908.22 米）。且下含水层 ZK5 抽水，降深 13.18 米， 35 小时后，高于下含水层 31.52 米的 12 孔水位没有下降，说明丰宁煤系是一个良好的隔 水层。二、矿山煤系隔水层处于阳新灰岩与威宁、 丰宁统灰岩白云岩两含水层之间。 该隔水层在长发硐背斜为阳新 灰岩白云岩含水层底板， 由于其隔水作用， 形成了封闭的献鸡向斜储水构

34、造； 在长发硐背斜 倾没端的西翼， 底层倒装构成阳新灰岩含水层的顶板， 阻隔了与上覆丰宁、 威宁统灰岩白云 岩含水层的水力联系。矿山煤系以页岩为主， 次为粉细砂岩夹薄层泥灰岩， 分布完整， 受构 造破坏，实测八条剖面，岩相稳定，厚度27.44 98.6 米。泉水常沿该层顶板出流，上、下灰岩含水层泉流量相差千余倍，说明矿山煤系隔水层稳定。第三节 水文地质单元 矿区三个碳酸盐岩含水层和两个隔水层相间分布的结构， 形成了矿床附近三个各具独立 的补给、赋存、迳流、排泄水动力条件的水文地质单元。彼此见虽属迭置分布，但含水层之 间没有水力联系。一、献鸡向斜水文地质单元（） 是出露最高的一个水文地质单元，以

35、阳新灰岩为储水体，溶洞、溶隙为主要储水空间， 缓倾斜船形构造为蓄水构造。 该单元所处海拔最高， 洼地漏斗负地形岩溶发育， 像一口大锅 掩盖于矿床之上，接收了矿床 63%的大气降水。由于矿山煤系隔水层的存在，阻隔了大气降 水对下伏威宁、丰宁统灰岩白云岩含水层和一打得统白云岩含水层的下渗补给。二、林家坪单斜水文地质单元（）改单元位居三个水文地质单元之间， 由威宁、 丰宁统灰岩、白云岩组成储水空间， 不对 称马鞍形单斜为蓄水构造。 在上覆矿山煤系与下伏丰宁煤系隔水层的夹持帷幕作用下， 地下 水由海拔高的南部补给， 顺层向海拔低的北部迳流， 而与上、 下两个含水层无越流互补关系。 值得说明的是， 马鹿

36、地段背斜轴部倾没端， 丰宁煤系露头标高大部分高于背斜西翼含水层露 头，以及背斜轴部应力所致糜棱岩化、 粘土岩化灰岩和白云岩的阻水作用， 使背斜东西两翼 含水层间水力联系大为减弱。二、长发硐背斜轴部水文地质单元（） 位于三个水文地质单元最下部， 由一打得统白云岩为储水层， 丰宁煤系为不透水的盖层， 背斜轴部组成储水构造。 由于矿床处于背斜倾没端倒转的西翼， 丰宁煤系隔水层由含水层的 顶板转换为底板，使南部白云岩含水层露头区补给的地下水，北流受阻，折返回流或富集。 矿带钻孔抽水单位流量 0，3430.988 升/秒米，地下水矿化度接近 3 克/ 升。说明该水文 地质单元地下水较丰富，但迳流较迟缓，

37、而不同于上述两个水文地质单元。第四节 地下水的补给、迳流、排泄条件及动态特征 一、地下水补给、迳流、排泄条件 由于矿区含水层间有隔水层存在，且洛泽河西岸又属于不同的水文地质单元，因此矿 区各地段水动力条件有不同的特点。北部碎屑岩、玄武岩含水层，以风化裂隙为地下水的主要赋存空间，地下水存储条件 差，大气降水就地补给，就近沿沟渗流排泄，迳流途迳短。东北部山王坪地带，石炭系灰岩 含水层接收降雨补给， 向区外排泄。 中部唐家营新营一带， 大气降水是阳新灰岩含水层唯 一的补给源，以 1876.8 高地为地下水局部分水岭，向南北分流，通过溶洞进行排泄。洛泽 河东岸斜坡地带为上泥盆统白云岩和中上石炭统白云岩

38、含水层， 除接受大气降水补给， 向洛 泽河迳流排泄外， 尚因含水层平行沿河分布， 向山内微斜， 致使上游河水顺层面裂隙补给下 游含水层，这由地区电厂北边沿河岸渗流的小泉可以说明。洛泽河西岸是区外水文地质单元的排泄带，地下水汇流于公路上下以泉的形式排泄于 洛泽河内。矿体分布带，岩层近于直立，含水层与洛泽河直交，地下水由东而西沿层面裂隙向洛 泽河迳流。海拔 910 米以上矿体大部分采空，大气降水多由矿山开采平坑排泄。二、地下水动态特征矿区地下水动态较稳定， 不均衡系数在 0.6 0.8 间，钻孔水位变幅 12 米，最大 3.37 米。 1986年以来，坑道排水量略有减少之势。七坑道1986年 12

39、月14日排水量为 1.899 升/秒，五年后的 1991 年12月 15日测得排水量为 0.974 升/秒。七坑内出水点 1986 年12月 14日流量为 0.966 升/秒，而1991年12月15日下降为 0.680 升/秒。1097孔水化学成分， 在经历了 11 年的时间后，矿化度减少 0.841 克/ 升，离子含量一般下降 20%，个别离子达到 50%（表 24）。泉流量变化略大，龙洞泉 3 5月份流量为 37.34 61.99 升/ 秒，12月到次 年 1 月为 98.751 112.098 升/ 秒。七号坑排水量变化在 0.318 1.743 升/ 间。七号坑内断 层出水点变幅最大，

40、最大流量是最小流量的 20 倍。反映了含水层浅部地下水动态受降水影 响较大。深部含水层在月降雨量小于 100 毫米时，水位几乎不受影响；当月降雨量大于 100 毫米，特别是连续降水 5 天以上，其中日降雨量大于 10 毫米时，水位变化明显，但时间上 要滞后降雨 2 个月（表 25），如 1991年最大降雨量出现于 78 两个月，而地下水位回升 始于 9 月。1097 孔 11 年前后水质对比表 表 24含量年月矿化度 （ g/l ）离子含量（ mg/l ）水化学类 型K+、Na+Ca+Mg+HCO3+S04Cl1991.72.35913.32529.02127336.4515005.0S04

41、CaMg1970.13.237.6597156294.7318759.85S04HC03 Ca Mg地下水动态特征统计表 表 2 5编号水位回升月份最大值水位始降月份最小值721 口钻孔9涌出孔口21.07 米 53 孔91.97 米23.0 米 12 孔93.30 米54.10 米竖井91.43 米24.80 米七坑出水点61.638 升 / 秒20.08 升 / 秒七坑71.743 升 / 秒20.318 升 / 秒龙洞泉（缺 2 5 月、6112.098 升 /337.339 升/ 秒8 11 月资料）秒8泉70.0833 升/ 秒110.0215 升/ 秒洛泽河64.03 米121.4

42、7 米地下水受洛泽河水位变化影响不明显，两种水位相关性较差。其原因：一是洛泽河属山间河流， 水位变化持续时间短， 洪峰多在数小时内消失； 二是属上游河段， 水位变幅不大， 一般在 2 米之内，偶尔才达到 4 5 米。第三章 矿床水文地质第一节 矿带水文地质特征 产于长发硐背斜倾没端北西倒转翼的铅锌矿体、 矿带， 虽有相似的形态和同属碳酸 盐岩矿床，但由于所处地层层位富水性的不同，及丰宁煤系隔水层对两矿带地下水的阻隔， 形成了两个既有相似水文地质条件，又具不同水文地质特征的矿带水文地质模型。一、矿带水文地质特征矿体沿地层走向赋存于一打得统顶部白云岩岩层中，东到 109勘探线，西到 100 勘探线

43、，分布长 150 米，西距洛泽河最近处 230 米，侵蚀基准面标高 887.31 米，矿带近似长住状顺 地层倾向延伸到海拔 796 米以下。矿体充水含水层为一打得统中等富水的厚层块状白云岩溶隙裂隙含水层。 地处长发硐背 斜倾没端的北西倒转翼，倾向南东，倾角70-85 。岩溶极不发育，尤其是 900 米水平以下，坑道及钻孔岩芯中仅见米粒状溶孔和层面裂隙方解石晶面。据26个钻孔统计， 仅有宽 0.10.3米的裂隙 21 条（斜孔），坑道裂隙率 0.66，为地面的二分之一。矿带未见泉水，仅九坑内有一流量为0.0330.303 升 /秒的出水点，排出矿体分布段。矿带含水层各向渗透性能差异明显， ZK

44、1孔东西走向方向渗透系数 2.90 米/昼夜，南北倾向方 向为 2.38米/昼夜；且垂向变化较大， ZK 1上段走向和倾向方向平均渗透系数 2.55 米/昼夜， 下段平均 0.22 米/昼夜，ZK 2孔 1.081.54 米/昼夜（上段与全空抽水） ，ZK 5孔为 1.38 米/昼夜， 含水层富水性中等。矿带以北 40 米分布有丰宁煤系隔水层，对矿带白云岩含水层起着帷幕作用，阻隔了北 部其他含水层和大气降水对矿带地下水的补给。 矿带西部洛泽河河床东岸多为砖石砌护， 隔 阻了浅部白云岩含水层与洛泽河的接触。 矿带西部含水层化学组分与洛泽河水化学组分含量 有明显差异。前者矿化度高达 2.715克/

45、升，为 SO4CaMg 型水，后者矿化度仅 0.181 克/ 升，水化学类型为 HCO3CaMg 型。矿带南部洛泽河上游炸药库一带，河水位上下，白 云岩裂隙较发育，在 71 米长地段中发育 27 条裂隙，测的裂隙率 0.73 1,85，比其他地 段高一倍。且河水位变动带发现宽 0.10.3 米“ V”型卸荷裂隙数条，虽延深较小，但利于 河水顺构造裂隙向河流下流含水层内渗入补给。此外洛泽河镇彝良县冶炼厂河段长达 700 米白云岩裸露于洛泽河洪水位以下，亦是河水渗入补给下游白云岩含水层的地段。据钻孔分段抽水、 简易水文和坑道观测资料， 矿带白云岩含水层富水性在垂向上具由 弱到强，由强到弱的变化特征

46、，可分三个富水性不同的含水段。（1）海拔 900 米以上，也就是九坑道底板以上，为弱富水段。坑道中溶岩不发育，仅 见有米粒状溶孔， 溶隙少见， 裂隙率为 0.66。枯水季节坑道中几乎不见滴水现象， 约 1000 平方米的采空区，坑道排水量仅 0.303 升/秒， 109 11 水平孔，孔深 202.73米流量仅 0.005 升/秒。（2）海拔 896829米为较强富水段。该段裂隙较发育，且有老窿穿联，据26 个钻孔3984 米进尺统计， 6 个钻孔 11 次碰到老窿。并见 0.10.3 米宽的裂隙 9 条，占钻孔所见裂 隙的 43。ZK 155米孔深抽水降深 11.34米，流量 11.209

47、升/秒，比海拔 800840 米孔段水 量大 12 倍。（ 3）平均海拔 829 米以下，为弱富水段。深部裂隙发育减弱，在 26 个钻孔中仅见宽 0.12 0.07 米的裂隙 3条，占 14。海拔 800845 米孔段 ZK 1抽水降深 24.58米，流量 2.10 升/秒。矿带白云岩含水层受大气降水垂直补给的面积较小，在矿带地段仅 0.126 平方公里（南 到九号坑南第一个冲沟） 。地下水顺层由东北向南西迳流， ZK 1水位标高 895.72 米，ZK 5890.28 米，洛泽河水位 889.81 米。由于海拔 900 米以上，矿体基本采空，目前地下水多通过坑道 排泄。地下水动态较稳定，矿化

48、度0.5962.715 克 /升，水化学类型为 SO4CaMg 和HCO 3 SO4 CaMg 型。二、矿带水文地质特征 矿体赋存于富水性弱的中、下石炭统灰岩、白云岩含水层中，东西长 150 米，南北宽 30 米，矿带水平截面近似棱形，顺层面延深至海拔 710 米。矿带西距洛泽河 420 米，北到 底板矿山煤系隔水层 140 米，南到顶板隔水层 200 米。含矿地段的中、 下石炭统灰岩白云岩 含水层，溶蚀现象少见， 钻孔及坑道中仅见米粒状溶孔。 裂隙不发育， 且多为矿化和方解石 充填。坑道中测得裂隙 769 条，其中闭合裂隙 661 条，占 86，张开裂隙仅占 14。裂隙 随着深度的增加有减弱

49、之势。如海拔1249.54 米， 1197.79米、 1137.80 米的、坑道测得裂隙率分别为 1.141、 1.031、 0.899。含水层富水性弱， ZK 4单位涌水量 0.033 0.076 升/秒米，渗透系数 0.13 0.17 米/昼夜。仍具上段富水性略强，下段富水性弱的特 点。 ZK4860米标高以上 50米孔段抽水，降深 7.04 米，流量 0.32 升/秒；860810米孔段抽 水，降深 7.56 米，钻孔涌水量 0.208 升/秒。地下水矿化度 0.308 克/升，水化学类型为 HCO3SO4 Ca Mg 型。断层带富水性同正常矿带含水层富水性相近，无明量增强之势。F29

50、断层组标高 913.26米七坑道内断层带出水点处，总流量0.171.638 升 /秒（ 1991 年测得），而标高 910860米孔段钻孔涌水量为 0.001 升/秒。断层下盘 810 米标高以上，钻孔单位流量为0.00364 升 /秒米；渗透系数 0.0034 米 /昼夜。矿带地下水受降雨补给，由北东顺层向南西迳流，水位标高由ZK3的 914.15 米到 ZK 4的 908.96 米，高出洛泽河水位近 34 米。矿带未见泉水出流，地下水由矿坑系统进行排泄。1991 年一个水文年的观测，坑道总流量为0.3182.031 升/秒。浅部受降雨影响明显，地下水动态变化略大。第二节 坑道水与洛泽河水的

51、关系洛泽河位于、 矿带的西部， 矿带的分布与洛泽河近于直交。 矿带西端距洛泽河最 近为 230 米，矿带距洛泽河较远， 为 420 米。洛泽河镇以北，洛泽河以 1.25的水利坡度 流经矿带白云岩含水层达 3000 米，在河水与白云岩裂隙含水层接触地段，河水通过裂隙与 地下水发生水力联系。 反映在 ZK 5 水位（据洛泽河 25 米）与洛泽河水位比较接近， 仅差 1.07 米。且河水位的升降对 ZK 5水位有一定的影响，只是地下水位变化要滞后河水位1532 小时。 ZK5抽水降深低于洛泽河水位 13米时，东距 137米的 ZK 2水位下降 0.07 米，实测影响 半径已超过 ZK5到洛泽河距离的

52、 5 倍。抽水前后水质对比，抽水后较抽水前离子含量有系 统的淡化现象。上述资料说明， 洛泽河对矿带地下水有一定的相关作用。 未来铅锌矿的深度开发， 洛泽 河水通过白云岩岩层裂隙，对矿坑水会有渗入补给。但是，据洛泽河 230 米以远的矿带地下水与洛泽河水的相关性， 并不十分密切， 河水对 矿坑水的补给也是不强的，其依据：1、河岸矿带含水层除卸荷裂隙发育外，未见大的横切斜切河流的裂隙与溶岩管道。河 流东岸未有较大的泉水出现，说明矿带地下水没有形成向洛泽河集中排泄的通道。2、据北起龙潭河口玄武岩， 南到新街子 2600 米沿河物探测量剖面曲线。 除铅锌矿炸药 库显示高阻异常外， 碳酸盐岩含水层内物探

53、曲线均较平缓， 未出现明显的异常。 亦说明横穿 河岸无大的岩溶通道或充水断裂与洛泽河水贯通。3、ZK 5抽水降深 13.18 米时流量 7.10升/秒，而远离洛泽河的 ZK 2抽水同等降深下流量 为 6.415 升/秒，说明 ZK 5抽水在降深到河水位以下 12.11 米时，其激发补给强度不大。4、ZK5 抽水前后，水化学淡化作用不强，抽水后化学组分含量，水化学类型与洛泽河 水仍有明显不同。综上所述： 矿带地下水与洛泽河水虽有一定的水力联系。 但是，由于含水层岩溶不发育，没有发现岩溶管道和充水断裂与河水连通， 且岸边钻孔抽水同等降深条件下， 受河水激发补 给的钻孔涌水量，比无河水激发补给的钻孔

54、涌水量仅增大9.7。预测未来矿产开采，洛泽河水对矿坑水的补给是不强的。第三节 矿坑水来源及矿坑的补给途径 依据矿体的空间分布，未来铅锌矿开拓后的矿坑形态类似矩形。、矿带形体相似， 开拓后的矿坑大体类同。 矿带西部邻近洛泽河， 矿产开拓中的矿坑水源为大气降水的垂直 补给洛泽河水水平补给。 矿带距洛泽河较远， 而且矿带很水层富水弱性， 在海拔 846 米水 平以下开采时， 矿坑排水影响半径才可能到达洛泽河岸， 河水需通过 420 米的渗透途径补给 矿坑。由于矿体上、下隔水层分布稳定，矿坑水不致受其它含水层的越流补给。矿带设计开采深度 1000，海拔 796 米，在洛泽河水位以下 93 米。据 K1

55、、ZK 2钻探 水文地质资料反映矿带主要含水段平均在海拔 829米以上，后 6080 米。因此，洛泽河 水对矿坑补给，主要是坑道掘进在 70 米内进行。其下，由于含水层富水性微弱，河水补给 递增量相应减少。矿带北距丰宁煤系隔水层 40 米，当矿体开采第一个水平时，矿带北部地 下水已被疏干。故在矿产开采过程中，矿带北部不存在地下水对矿坑的侧向补给。因此，矿带开拓矿坑的补给段主要为平均海拔 829 米以上的南面、 820 米以上的西面 和海拔 840 米以上的东面边壁进水。矿带距洛泽河 420米，开采深度在河水位以下 78米，即海拔 810 米。该矿带富水性 弱，矿坑排水影响范围相应为小，其南北矿

56、坑边壁为隔水层夹持，矿体深部开采将被疏干， 仅东西两端地下水具顺层补给。 据计算当矿坑开采到 846 米水平以下时， 矿坑排水影响半径 方能达到洛泽河边。第四节 老窿分布及其充水简况 据深部钻孔和沿九坑、七坑物探测量剖面反映，900 米水平以下老窿又集中分布于矿带，而矿带七坑内未发现老窿。 矿带老窿又集中与九坑平面位置以北， 100 勘探线到 109 勘探线间。从物探曲线和钻孔所遇到老窿投影显示，九坑以北50 米， 109 勘探线到 100 勘探线间，东西向长达 120 米范围内，断续均有老窿分布。 109 穿脉坑道 40 米处，可见下部 老窿拱顶，可测水深 3.6米。 109-6斜孔垂深 5

57、4.69-59.91 米取出腐朽箱木，其下尚遇三处 2 米以上 的空硐。 109-5-1 孔 41-49.04 米记录有旧硐。此外， 109-3 孔、 100-1 孔、 100-4 孔、 100-8 孔、 109-5-2 孔，在孔深 50 米内均有老窿的记述，所遇老窿深度不一，最深可达 60 余米，在海拔 850 米左右，低于洛泽河约 40 余米。老窿的存在对矿产深部开采， 有不利的影响。 老窿充满了地下水， 它将作为矿产开采坑 道排水的组成部分。 它虽然是有限的固定水量， 但由于老窿整个的空间分布， 体积大小难查 明，坑道积储水量也不清， 这不仅会造成矿体开采疏干时间预测的困难， 还会在坑道

58、掘进过 程中产生“突水”可能，给矿山深部开采带来不同程度的影响，增加采掘的难度。第四章 矿坑涌水量计算与评价第一节 矿坑涌水量计算方案一、矿坑涌水量计算方法的选择 、矿带总体呈长条状展布，其开采矿坑的长宽比介于2.7:1 4.8:1 间，可近似视作圆形大井。故选择“大井法”计算矿坑涌水量。另以“分段法”和“数值法”比较评价。二、矿坑涌水量计算水平的划分目前， 矿带没有具体开采方案， 仅提出按海拔 846米和 796米两个水平进行开采； 矿带原设计开采水平为海拔 860米和 810 米，后将矿带涌水量计算水平与矿带开采水平 取一致。据此，分别计算、矿带海拔 846 米和 796 米开采水平的总涌

59、水量。三、矿坑涌水量计算边界的确定 矿带含水层北部紧邻下石炭统丰宁煤系隔水层； 西部有地表水体洛泽河迳流； 东部和 南部侧向无界延伸。 在开采条件下， 矿带疏干漏斗形态， 将受到其北部丰宁煤系隔水边界和 西部洛泽河补给边界的共同制约。 为此， 将矿带矿坑涌水量计算边界概化成两直线隔、 供 水边界相互垂直的类型。矿带含水层向东无界延伸，西为洛泽河切割，北部、南部为下二迭统矿山煤系、 下石 炭统丰宁煤系隔水层所限。 鉴于矿坑疏干影响范围， 随矿坑深度不同而变化， 在 796 米开采 水平以下， 其影响范围方能抵达洛泽河。 故将矿带 846 米开采水平涌水量计算边界概化为 两平行直线隔水边界； 79

60、6 米水平边界为一直线供水边界垂直两平行直线隔水边界的类型。第二节 矿坑涌水量计算 一、“大井法”计算（一）计算公式 据、矿带含水层边界类型和渗流映射叠加原理，选择如下矿坑涌水量计算公式。 矿带：矿带 846 米水平：矿带 796 米水平：Q矿坑涌水量（米 3/ 昼夜）kH、 H含水层厚度（米）S、k含水层渗透系数（米 / 昼夜）、S开采矿坑水位降深（米）R0“大井”引用影响半径r0 “大井”引用半径（米）1洛泽河定水头边界补给地段占“大井”进水断面的弧度百分数2矿体东南侧含水层侧向无界地段占“大井”进水断面的弧度百分数b2矿体至洛泽河定水头补给边界的距离（米） a矿体中心至 C11 隔水边界