浅析鄯善县岔口金矿水文地质特征
2016-04-14邢海国李锐王福祥徐有光
■邢海国 李锐 王福祥 徐有光
(四川省核工业地质局二八三大队四川达州635000)
浅析鄯善县岔口金矿水文地质特征
■邢海国 李锐 王福祥 徐有光
(四川省核工业地质局二八三大队四川达州635000)
本文作者根据鄯善县岔口金矿水文地质剖面及其上施工的钻孔水文地质资料、抽水实验及坑道水文地质编录等工作,研究该矿区水文地质特征,并对未来开采矿坑涌水量进行预测。
鄯善县岔口 金矿 水文地质
1 工作区概况
1.1 地貌特征
矿区地形起伏不大,属低中山丘陵地带,海拔标高1120~1130m,矿区内最高海拔为1137m,相对高差小于50m。微地貌为戈壁状丘陵荒漠,以坡度缓、比高小的孤立残山和垄岗状地形最为发育,其次为树枝状,长条状冲沟。总体地势为南西高北东低。一般地势是四周高,中间低的小型封闭洼地。
1.2 气象特征
矿区属典型的大陆性干旱气候。冬冷夏热,春秋多风,温差大,雨量稀少。矿区内长年干旱缺水,无常年地表水体存在,矿区内有两处小型矿坑含咸水,为矿区最低侵蚀基准面,海拔标高1121.92m。矿区附近无居民点。地下水完全依赖于二至三年为一周期的局部地区暴雨洪流入渗补给,汇流区降水,由四周高地向中部低地汇流集中,地下水接受补给的地带只限于洪水冲沟及积水洼地,不仅范围狭窄,而且时间较短。
2 矿区(床)水文地质
2.1 地下水类型
矿区(床)地下水类型为基岩裂隙水、构造裂隙脉状水。根据凌云铜矿区详查阶段ZK1426钻孔简易抽水试验资料,钻孔单位涌水量q=0.00084l/s.m,平均渗透系数K=0.00024m/d,属富水性极弱的含水层,水量极贫乏。1977年地矿局水文队在矿区北侧的红云滩南阿奇克库都克大断裂南侧施工水文详查孔,其结果无论基岩或大断裂均不含水,为干孔。红云滩铁矿抽水资料,钻孔单位涌水量小于0.00l/s.m,因此,矿区岩组的富水性极弱,地下水量极贫乏。
2.2 透水层及相对隔水层
矿区出露第四系残坡积、洪积层。残坡积物主要分布在山坡表层风化带,厚0~5.80米不等,为原岩的岩块及碎石块。洪积物主要分布在山坡的坡脚、山间洼地及溪沟中,厚度很薄。松散无胶结的碎石块、砂、土及盐渍物等的混合堆积,孔隙发育,接受大气降水的渗入补给,但很快流走。不含水,为透水层。矿区部分压性断裂带中钙、硅质胶结良好,不含水,也不透水,为相对隔水层(带)。基岩呈致密块状、裂隙不发育,大多呈闭合状,有的由石英脉、碳酸盐脉的充填,不含水,也不透水,为相对隔水层。
2.3 地下水的补给、径流-排泄条件
由于矿区及其附近无地表水体,矿区地下水的补给来源主要是大气降水。但由于气候极为干旱,降水量极少,因而矿区地下水补给来源十分贫乏,完全依赖2~3年一周期的暴雨的洪流渗入补给,地下水接受补给的地带一般只限于洪水冲沟及积水洼地,不仅范围狭窄,而且时间较短,补给时间只能随当地降雨周期而定。因此,矿区地下水的补给来源十分贫乏。
由于矿区地形平缓,高差不大,在当地无明显的侵蚀基准面,岩石裂隙连通性极差,因而地下水的径流排泄条件不好,受地形地貌条件的严格控制。地下水以蒸发排泄为主,表现在地表为盐渍化。
总之,矿区内降水稀少,地形平缓,地下水补给,迳流,排泄多在封闭山地范围内自成体系,而难以形成区域性的补给、迳流-排泄系统。
3 矿区(床)充水条件
矿区(床)充水来源,一是大气降水,二是矿体及围岩中的基岩裂隙水。大气降水主要集中在夏季,多为阵雨。一般说来,矿区内降水极少,降水强度极弱,形不成大的地表径流,因而对矿床开采无大的影响。偶尔有暴雨降落(多年一遇),形成洪水,可修建一简易排水沟向矿区东南方向的低洼地带排走,给矿床开采也不会带来大的影响。矿体的围岩及离开断裂破碎带的岩层,是致密块状、半坚硬完整,不含水也不透水的相对隔水层。只有矿体及围岩中的基岩裂隙水是采矿充水的主要来源。但由于含水量极小,岩层的富水性极弱及补给来源十分贫乏,在采掘初期,水量稍大,以后的水量将越来越小,在开采中很容易排除和疏干。因此对开采影响不大。值得注意的是每年6、7、8月份,会偶降暴雨,形成洪水,对低洼处的构筑物造成破坏。
4 矿区(床)涌水预测
4.1 预测原则
①由于矿区(床)地下水为基岩裂隙水,矿床疏干流场范围内无供、隔水边界存在。裂隙含水岩组可视为一个独立的、无限延伸的无压含水体系,矿井类型可视为潜水完整井。②由于矿区为内陆干旱气候,年降水量极少,在矿坑涌水量计算时,不考虑降雨对矿坑涌水量的影响。③各矿体赋矿标高基本位于地下潜水面以上,因此在不考虑大气降水影响的情况下,矿床开采基本是在无水的情况下进行。与凌云铜矿区相比,无论是成矿条件、还是水文地质条件及地形条件都很相似,参照凌云铜矿区的矿坑用水量对Ⅱ1矿体的矿坑涌水量进行预测。
4.2 计算方法
根据矿区(床)水文地质条件及矿坑涌水量预测原则,矿体开采时的矿坑涌水量只有矿体及围岩中的基岩裂隙水。开采标高1150m以下可视为相对隔水层。地下水运动可视为层流、稳定流运动。故采用地下水动力学—稳定流解析法中的“大井法”来计算矿坑涌水量。
4.3 预测结果及其评述
坑道系统1150m标高以上涌水量预测结果为45.54m3/d,由于裂隙含水层的不均匀性,地下坑道系统在施工中,可能会在局部地段出现滴水或涌水现象,但很快会断流。而在绝大部分岩层中为干燥的。说明矿区充水岩层富水性极弱。计算所得结果数据可靠,可以作为矿床开采设计的依据。综上所述,该矿床属于裂隙水充水的水文地质条件简单型矿区。
5 矿区供水源地
由于矿区干旱无水,矿区附近只能提供少量生产施工用的咸水,而且通过水质分析,矿坑涌水和附近盐池的咸水,不能作为生活用水和工业用水,因此,今后矿区的工业和生活用水,只能利用距矿区220km外的底坎儿乡或连木沁乡远距离供给。
6 结束语
根据上述研究,初步提出下列几点认识:(1)矿区岩组的富水性极弱,地下水量极贫乏,难以形成区域性的补给、迳流-排泄系统。(2)本矿区与凌云铜矿区相比,无论是成矿条件、还是水文地质条件及地形条件都很相似,参照凌云铜矿区的矿坑用水量对Ⅱ1矿体的矿坑涌水量进行预测,所得结果数据可靠,可以作为矿床开采设计的依据。(3)该矿床属于裂隙水充水的水文地质条件简单型矿区。今后矿区的工业和生活用水,只能利用距矿区220km外的底坎儿乡或连木沁乡远距离供给。
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P641.4+3[文献码]B
1000-405X(2016)-5-131-1