广西柳江县大泽矿区金属矿水文地质勘查研究
2019-08-08
(核工业柳州工程勘察院,广西 柳州 545005)
水文地质工作是矿产资源勘查中的重要组成部分,做好水文地质工作有利于科学采矿,避免环境污染,还会给矿产资源开发节省一定的经济成本。
但是从当前市场经济影响下,矿产资源勘查更多的侧重于实现利益的最大化,往往忽略了水文地质工作的工作性质,不利于我国可持续发展,所以对矿区的水文地质工作必须要重视。
1 项目概况
广西柳江县大泽矿区金属矿位于广西壮族自治区柳州市柳江县里雍镇大塘村~红花冲附近,采矿权人为广西柳江蓝天矿业有限公司,开采金属矿,生产规模达9.9万t(原矿)/a。Ⅰ-2号矿体位于断层东面,平均厚度4.12m,倾角38°左右,属倾斜中厚矿体。Ⅰ-1号矿体位于断层西面,平均厚度4.12m,倾角小于30°,属缓倾斜中厚矿体,本设计推荐采用全面采矿法回采矿体[1]。
2 水文地质环境现状调查
2.1 气象、水文
本区矿区区域属亚热带季风气候,气候温和,夏无酷暑,冬无严寒。年平均气温为20.4℃,光照充足,年平均无霜期332天;历年平均降雨量一般1350mm~1500mm;年平均日照为1600h。矿区内无常年性地表河,调查区附近的主要地表河流为柳江河,地表水体对矿山开采无影响[2]。
2.2 地形地貌
矿区主要为侵蚀溶蚀类型的矿体结构,以矿山、洼地组成的地质为特征,高100m~300m不等,长宽300m~500m,间距500m~800m,常沿走向断裂带排列呈开阔谷地,而与有覆盖的矿山有别[3]。
2.3 区域地质及水文地质条件
(1)区域矿性
勘查区内出露矿层第四系,二叠系下统。
(2)区域地质构造
调查区处于“广西山字型”构造前弧东翼内侧,穿山——古亭山——洛埠大断裂北端,穿山向斜西翼。区域内次级褶皱及断裂构造发育,构造主要受穿山——古亭山——洛埠大断裂及穿山向斜两大构造控制。
(3)区域水文地质条件
①区域水文地质单元:通过实地调查访问,上大塘屯西侧的消水洞与北西侧的水山一带泉水有明显水力联系。因此,矿区北侧上大塘一带的地下水向北西方向径流,与矿区地下水无水力联系;②水文地质补给、径流、排泄条件:水文地质的补给主要取决于气象水文、地形地貌、矿性组合和地质构造等条件,水文地质地下水沿地下、矿体裂隙向低洼处径流,其排泄方式主要为矿体集中排泄。
3 矿区水文地质条件
3.1 矿区地形地貌
矿区整体地貌属于峰丛谷地地貌,矿区范围内最高山为矿区北侧的山峰,海拔366.0m,最低处为大塘屯北东侧的矿界5号拐点一带标高167.0m,最大相对高差约200m,一般为100m~150m,总体地势北东高南西低,如图1所示。
图1 矿区地形地貌
3.2 矿区矿体特征
据本次调查、收集原有勘探孔以及本次地质监测孔的勘查资料结果,矿区内主要分布有二叠系下统孤峰组(P1g)及第四系覆盖层(Q),按矿体及风化程度划分如下。
(1)第四系覆盖层(Q)
主要为含砾粘矿层(Qdl+el),主分布于矿区斜坡地带及沟谷低洼地带,结构致密,呈硬塑状,层厚度3.0m~22.0m不等。
(2)硅质矿、灰矿体、泥质灰矿、碳质灰矿互层(P1g)
遍布于整个矿区,灰色、灰黑色,细晶结构,中厚层状构造,岩石较完整。
3.3 矿区地质构造
矿区位于穿山向斜北段西翼,该向斜轴部富水,而矿区内发育有3条逆断层,即F1、F2、F3矿山断层。各断层均呈北东~南西向,向南东倾斜,最大倾角68°,断层面附近胶结较为紧密,且充填多为泥质矿体结构,因此具有一定的阻水性。
4 结论
本次综合采用收集资料、水文地质调查测绘、试坑渗水试验、钻孔压注水试验、取地下水水样做全分析等综合勘查方法,基本查明了矿区及其附近的水文地质条件。
矿山水文地质是勘查的重要环节,也是矿山开采的安全因素之一。本文以广西地区金属矿为例,分析矿区水文地质特征和水文地质参数,总结矿区水文地质特征类型、区充水条件和矿区突水的可能性,研究结果发现:矿区矿体含水岩带与隔水矿带没有明显的界限,属风化裂隙、构造裂隙相互贯通融汇形成的地下水含水层(带),埋藏类型属局部承压的潜水含水层。
矿区所在区域为一个相对独立、完整的水文地质单元:西部、北部以凳山~利啰山~通天蜡烛山一带的地表水分水岭为界;东部以天马山~土地公~狮子山~旗山一带的地表分水岭为界;南侧以大塘沟及柳江河为排泄边界。矿区位于该水文地质单元南侧,地下水总体由北东向南西径流,最终以柳江为最低排泄边界。
矿区地下水类型为碳酸盐岩夹碎屑岩溶洞裂隙水,泉流量多小于10L/s,含水层富水性弱~中等,分布不均。矿区北东地处地下水补给、径流区,地下水埋深大于70m,水位高程90m~93m,年水位变幅5m~10m;矿区南西侧属地下水径流、排泄区,地下水埋深0m~4.5m,年水位变幅1m~3m。