云南省金平县南科铜镍矿床水文地质条件浅析
2020-02-14邓钟敏
摘 要:云南省金平县南科铜镍矿地处红河州金平县金水河镇南科村境内,面积1.2167km2。本文结合野外项目,综合调查分析了地形地貌、气象条件、水文条件并对矿床含隔水岩组,地下水赋存及补给,迳流,排泄条件进行分析,结果表明矿井涌水主要为层间裂隙含水所至,含矿岩层上部有隔水层相隔,矿区地形利于排水,坑道内有一定涌水,但水量很中等,坑道涌水对矿山开采影响较小。
关键词:铜镍矿床;水文地质条件
水文地质多样性,变化复杂,规律难寻,给矿井的开采、隧道的挖掘工作增加了很大的风险性.近年来因水害引发的安全事故,造成的人员伤亡和财产损失不可计量。【1】矿床充水因素是矿床水文地质特征分析的一项重要内容,它通过对矿床充水水源、充水通道及充水强度的影响因素进行分析和总结,对矿床开采技术条件提供理论依据。【2】
云南省金平县南科铜镍矿地处红河州金平县金水河镇南科村境内,距金平县城平距约40Km(228°方向),西与越南为邻。地理坐标:东经102°55′15″~102°56′15″,北纬22°33′30″~22°34′30″,面积1.2167km2。矿权范围内(标高1500m~1100m)累计查明铜镍矿石量为359900t。
一 矿区概况
1地形地貌
矿区地处次级分水岭北东坡地带。地形切割强烈,属构造侵蚀中山类型,地势是南高北低,采矿区最高点位于矿区东南部,海拔标高1540m,最低点位于矿区东部,金水河边,海拔标高1120m,海拔相对高差420m,为矿区最低侵蚀基准面,探获的资源量位于侵蚀基准面以上。本次资源量估算最低标高1225m,高于最低侵蚀基准面105m,地形陡,有利于地下水和地表水的排泄。
2气象条件
矿区属热带气候,气候湿热多雨,6~10月为雨季,11月至次年5月为枯季,年平均总降雨量为1500mm,最大年总降雨量可达2500mm,最小年总降雨量可达1000mm,降雨主要集中在雨季,旱季几乎无降雨。最高气温达32℃,最低气温约16℃,年平均气温26℃。区内无大型滑坡、泥石流等地质灾害历史。
3水文条件
矿区内水系发育,主要有金水河、老白寨河。金水河最大流量约4500L/s,最小流量约150L/s。平均约1500L/s;老白寨河最大流量约4200L/s,最小流量约150L/s,平均约1300L/s。河流为常年性河流。
流向总体由北向南,冲沟较短,沟谷呈宽“U”字型,冲沟两岸坡度20°~50°,岸坡较陡,纵坡降较大,现状条件下,处于稳状态,矿区主要处于该溪谷的左侧中上部,矿山采探矿活动多远高于河谷,对矿山地下采矿影响较大。矿区内大气降水经该河流流入红河,本区最低侵蚀基准面为金水河边,标高约为1120m。
二 矿区含、隔水岩层(组)
1.第四系含水层(Q)
残坡积层主要分布于矿区东部河谷部位,厚>5m,不整合覆盖于下伏地层之上,由粉砂岩、砂岩、泥岩碎块及粘土组成,含孔隙水,受大气降水下渗补给,在局部地形低洼处含孔隙水,出露泉点较少,流量0.003~0.221升/秒,富水性弱,季节性变化较大。该层对矿床开采无直接影响。
2. 超基性橄榄辉石隔水层
主要分布于矿区中部,岩石为灰色、深灰色、黑色。微细粒伴自行粒状结构,块状构造。主要矿物为辉石,次要矿物为橄榄石、角闪石等。该岩组软硬相间,组成不等厚互层软硬相间的工程地质岩组,总体稳固性差。未来采矿巷道部分多穿行该于该岩组中,对矿山开采影响中等。
3.下志留系上段(S1b)含水层
分布于矿区北部,薄至中厚层状粉砂岩,粉砂结构,岩石节理、裂隙发育,沿北西西向裂隙有闪长岩、橄榄辉石岩脉侵入,厚度438m。地表裸露,浅部节理裂隙发育,为裂隙含水层,随深度增加而减弱,总体含水程度中等,主要受大气降水补给,对矿床开采影响程度中等。
4. 下志留系下段(S1a)含水层
分布于矿区南部,薄至中厚层状粉砂岩,粉砂结构,岩石节理、裂隙发育,沿北西西向裂隙有闪长岩、橄榄辉石岩脉侵入,厚度1217m。该地层地表浅部岩石风化破碎,风化裂隙发育,透水性好,局部含裂隙水。深部完整,裂隙弱发育,细小而闭合,含水裂隙少见,含水性极差,该组地层在局部冲沟中沿风化带底部有少量泉水出露和沿沟渗流,流量0.01~0.1L/s,水化学类型为 HCO3·SO4 –Ca·Mg 型水。视为相对隔水层,该层直接覆盖于含镍矿地层上面,对矿床开采影响较小。
三 地下水赋存及补给,迳流,排泄条件
矿区地形较陡,属水文地质单元的补给区,处于最低侵蚀基准面以上,保有大部分工业矿体标高主要在1200~1300m之间,远高于最低侵蚀基准面标高1120m,受区内溪谷影响较小,铜镍矿体均产于超基性橄榄辉石岩脉弱裂隙含水层中,富水性弱,但90%以上矿体位置远高于最低侵蚀基准面,有利于地下水排泄,探采坑道采用平硐,礦体内地下水基本自然排出,矿区地下水无需用水泵抽水形式排泄。
根据野外调查及收集资料,矿区内的矿井涌水主要为层间裂隙含水所至,含矿岩层上部有隔水层相隔,矿区地形利于排水,坑道内有一定涌水,但水量很中等,据矿山不完全记录统计,坑道平均涌水量约50m3/d左右,坑道涌水对矿山开采影响较小,开采过程中加强坑道排水措施。大气降水对深部采矿活动有一定的影响,矿山施工时要注意完善排水系统,预防地下水给生产造成危害。
参考文献
[1] 张雪娟等 三维水文地质建模技术研究综述[J].工程技术研究.2017(07).
[2] 冯娟等 贵州槽箐地区煤矿床充水因素浅析[J].矿产勘查.2018(05).
作者简介:邓钟敏(1984~)男,满族,水工环工程师,讲师,云南国土资源职业学院,主要从事地质方面教学工作。