六苴铜矿区位于云南高原中北部，属中高山地貌，矿区侵蚀基准面目前静止水位在1785m标高，矿体70%位于其以下。矿区为滇中贫水区，以侵蚀构造地形为主，矿区地表水系较发育，排泄条件好，流量受季节控制，变化极大，地下水补给主要靠大气降水补。矿区内泥岩分布广，地形切割大，排泄条件好，地层富水性总体较弱，含水层之间的水力联系差，形成了矿区自流斜地地下水水压大而水量小的特点。区内泉水流量＜0.1l/s的点占65%，0.1l/s～ 1.0l/s占33%，1.0l/s～ 3.0l/s仅2%[1]。矿体埋深超2000多米，矿化带较长，受白垩系上统马头山组地层严格控制。矿山已有四十多年的开采史，随着开采深度的加深伴随而来的水文地质问题也变得越来越复杂，给矿山生产带来诸多影响，现对深部采矿中遇到的问题进行探讨，希望能给开采过程中遇到的实际问题提供帮助。

①Australia，Commonwealth Competitive Neutrality Policy Statement，1996，p．4．

1 矿区水文地质特征

1.1 矿区含、隔水层特征

矿区处大雪山背斜倾没端西—南西翼，含其含、隔水层呈北西向条带状相间产出、倾向南西，为一单斜储水构造单元。区内地层含隔水性自上而下依次为：白垩系上统江底河组（K2j）岩性为紫色泥岩，为富水弱的含水层；马头山组大村段（K2md）岩性为灰色细—粉砂岩、灰黑色钙质、碳质泥岩，底部具复矿砾岩，以孔隙、裂隙潜水含水层为主，为富水中等的含水层；马头山组六苴上亚段（K2ml3）岩性为厚层状泥岩，岩石结构致密，隔水条件好，为隔水层；马头山组六苴中亚段（K2ml2）岩性为砂质泥岩与紫色细—中粒长石石英砂岩互层，砂岩多呈透镜体，补给有利时构成富水段，以构造裂隙承压含水层为主，富水中等的含水层；马头山组六苴下亚段（K2ml1）岩性为：紫色、灰白色细—中粒长石石英砂岩夹粗—含砾砂岩，以构造裂隙承压含水层为主。是苴矿床含矿层位，富水中等的含水层；白垩系下统普昌河组（K1p）岩性紫色泥岩、砂质泥岩。以构造裂隙承压含水层为主，就全层而言，总体富水性弱，可视为隔水层，为矿床的隔水底板。

1.2 构造对矿床充水影响

矿床位于大雪山背斜倾没端西—南西翼，含水层的空间位置、展布方向及水力性质均受其严格控制，形成一套向南西倾伏的自流斜地。组成自流斜地的地层含、隔水性相间，使得矿床深部地下水具承压性，矿区矿体埋藏较深，导致矿床深部静水压力较大，由于组成矿床单斜储水构造的主要含水层以构造裂隙水为主，总体富水性较弱，从而决定了单斜构造地下水静储量小，矿坑涌水量不大，且易被疏干。

矿区发育NW、NE、近EW和近SN向断裂构造，具多期活动特征，次级构造发育。为地下水提供了活动途径和储存场所。从地表及1228m、740m坑道的调查情况上看，主沿、穿脉所揭露的上述断裂带部位，地下水在坑壁上以面状渗出、形成滴水现象排泄为主，坑道掘进施工期间，局部地段断裂带（F801、F901）出现小规模涌水，涌水量在10m3/h～20m3/h，但在较短的时间内涌水量很快减少，没有影响施工生产，此类涌水属构造带内孔隙率较高的部位聚集裂隙水形成的含水构造的涌水，其特点为储水构造规模较小，聚集水量有限，对开挖揭露后涌水量较小，且涌水量衰减较快，该岩层富水性总体很弱，不会对掘进及开采造成较影响不大。但由于此组断裂构造切割深度及延伸范围大，切穿了深部的碎屑岩含水层时（六苴下亚段含水层）可形成承压强导水带，揭露时会产生突水事故。

1.3 地下水补给、排泄特征及变化

区内为滇中贫水区，矿区内无大的地表水体，大气降水是矿区地下水主要的补给来源。天然状态下地下水补给地表水，地下水在构造带或受下部隔水层的阻挡下沿沟谷以渗流或泉的形式排泄补给地表沟谷径流，流量受控于含水岩层的水文地质条件，同时随季节性变化大。

在六苴矿床1228m～740m标高探矿坑道中明显感受到温度逐渐加大的热害影响，随深度增加，温度由41℃渐增至47℃，主要是因为涌热水造成。探矿坑道、钻孔均出现涌热水现象，地下热水主要赋存于白垩系马头山组砂岩裂隙之中。经测定钻孔涌水初期最大值可达168m3/h，但衰减很快，几天后为180m3/d。各水点亦基本全部疏干，本次于740m水仓测得水温29.1℃，气温35.4℃。1228m水仓测得水温33.3℃，气温28.5℃。

1.4 深部工程揭露地下热水分布特征

随着地下开采水平不断加深、面积不断增大，地下水位不断下降，降落漏斗不断增大，目前，六苴矿床地下水位下降之最低降落漏斗中心与740m水平相当。疏干影响范围（降落漏斗区）上部河沟季节性地表水反过来补给矿区地下水，成为除大气降水之外的矿坑涌水的另一补给源，同时，疏干的含水层接受对大气降水下渗补给的能力增强。大面积采空区形变产生不同程度的导水裂隙，也有施工的钻孔较多及人工采掘，造成地表水与下部含水层以及不同空间含水层之间的水力联系增强。

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2 深部开采对矿坑充水因素的影响

随着矿山开采水平的不断下降，矿山水文地质条件逐渐发生变化，矿坑涌水都集中于最下面的探采水平，矿山开采中的水文地质问题日益突出，对矿山生产活动带来一定影响。矿山生产遇到的主要水文地质问题如下：

3 深部开采对涌水量的影响

（1）矿山探采过程中，揭露强导水断裂或破碎带时产生大量涌水（突水），也是今后矿山开采过程中可能面临的主要水文地质问题，建议进行超前探、放水工程，降低突水的影响。

据水样分析结果，温热水化学类型为SO4-Ca·Na型水，总矿化度3.0205g/l～ 7.6421g/l，PH值7.06～ 7.41，总硬度25.90mmd/l～38.0mmd/l。地下热水的形成机制，初步认为主要是受南北向隐伏构造及其伴生的低序次低级别断裂控制。

4 矿山开采中主要水文地质问题及其对应措施

六苴矿床采矿活动主要在马头山组（K2m）地层进行，该地层受单斜构造控制，含、隔水性相间，含水层的静储量和动储量都是有限的，前期矿山排水以消耗静储量为主，由于上下隔水层的作用，一般与外围含水层的水力联系较弱。矿坑主要充水因素以六苴中亚段（K2ml2）、下亚段（K2ml1）直接充水为主。随着开拓系统及开采面积、开拓深度不断增大，矿区矿坑充水因素主要表现在：1228m水平及以上的浅部坑道内含水层已疏干，降落漏斗扩大，季节性地表水下渗，原来的由地下水补给地表水逐渐转变为地表水反补地下水（通过联系上、下含水层的导水断裂或破碎带对矿坑进行充水），补给量及补给能力有一定增强。

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矿山多年的开采活动一直对裂隙含水层进行疏干，随矿山开拓系统的开拓面积增大、开拓水平的下降，矿坑涌水逐渐增大，但增大到一定程度后基本趋于稳定，矿山目前开采系统已基本开拓完毕，已充分揭露了矿床各类充水因素，其影响范围基本稳定，最低开拓水平（740m）的矿坑涌水量（5376m3/d～7880m3/d）也基本稳定。根据矿山对多年来的矿坑涌水量（抽水水）的长期的动态观测资料，矿床充水早期以浅部风化裂隙水为主，中深部为风化裂隙水+构造承压裂隙水。目前，矿坑涌水基本由深循环的构造承压裂隙温热水为主。

（2）随着深度的增加，构造裂隙承压水的压力增大，地下水温也增大，随之而来的地热害影响也逐渐加大，所带来的水文地质问题将变得更复杂。

5 水文地质条件预测评价

现矿山的生产活动已远远低于当地最低侵蚀基准面，随着矿山进一步开拓面积增大、开拓水平下降，矿山水文地质条件逐渐发生变化，明显由最初的以风化裂隙潜水—层间裂隙承压水直接充水为主的简单类型逐渐向构造裂隙承压温热水直接充水为主的中等类型方向发生变化。地下水降落漏斗随采空区及开采深度的增大而扩大。矿山地下水补、径、排条件也逐渐变化，补给源、途径、通道增多，涌水量增大，同时，矿坑突水的可能性也增大。当矿山的探采活动集中最低资源量分布标高时，矿山水文地质条件将变得更复杂。

采用UIF代替线性信息滤波器,UIF在扩展信息滤波体系结构中，嵌入了一种源于Sigma点滤波器的无迹变换方法,其非线性离散时间状态空间模型定义如下:

因此，矿山探采过程中应一改过去对水文地质条件的轻视态度，加强矿区地表水、泉水以及矿坑涌水、突水点的动态观测（包括流量、水温、水压等），完善排水系统设计，建立长效的矿坑突水监测预警机制。

参考文献

[1] 李路乔,郭利杰.六苴铜矿小河-石门坎矿段水文地质、工程地质及环境地质调查研究[J].中国矿业,2008(06):87-90.