(核工業(yè)柳州工程勘察院,廣西 柳州 545005)
水文地質(zhì)工作是礦產(chǎn)資源勘查中的重要組成部分,做好水文地質(zhì)工作有利于科學(xué)采礦,避免環(huán)境污染,還會(huì)給礦產(chǎn)資源開發(fā)節(jié)省一定的經(jīng)濟(jì)成本。
但是從當(dāng)前市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)影響下,礦產(chǎn)資源勘查更多的側(cè)重于實(shí)現(xiàn)利益的最大化,往往忽略了水文地質(zhì)工作的工作性質(zhì),不利于我國(guó)可持續(xù)發(fā)展,所以對(duì)礦區(qū)的水文地質(zhì)工作必須要重視。
廣西柳江縣大澤礦區(qū)金屬礦位于廣西壯族自治區(qū)柳州市柳江縣里雍鎮(zhèn)大塘村~紅花沖附近,采礦權(quán)人為廣西柳江藍(lán)天礦業(yè)有限公司,開采金屬礦,生產(chǎn)規(guī)模達(dá)9.9萬(wàn)t(原礦)/a。Ⅰ-2號(hào)礦體位于斷層?xùn)|面,平均厚度4.12m,傾角38°左右,屬傾斜中厚礦體。Ⅰ-1號(hào)礦體位于斷層西面,平均厚度4.12m,傾角小于30°,屬緩傾斜中厚礦體,本設(shè)計(jì)推薦采用全面采礦法回采礦體[1]。
本區(qū)礦區(qū)區(qū)域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候,氣候溫和,夏無(wú)酷暑,冬無(wú)嚴(yán)寒。年平均氣溫為20.4℃,光照充足,年平均無(wú)霜期332天;歷年平均降雨量一般1350mm~1500mm;年平均日照為1600h。礦區(qū)內(nèi)無(wú)常年性地表河,調(diào)查區(qū)附近的主要地表河流為柳江河,地表水體對(duì)礦山開采無(wú)影響[2]。
礦區(qū)主要為侵蝕溶蝕類型的礦體結(jié)構(gòu),以礦山、洼地組成的地質(zhì)為特征,高100m~300m不等,長(zhǎng)寬300m~500m,間距500m~800m,常沿走向斷裂帶排列呈開闊谷地,而與有覆蓋的礦山有別[3]。
(1)區(qū)域礦性
勘查區(qū)內(nèi)出露礦層第四系,二疊系下統(tǒng)。
(2)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造
調(diào)查區(qū)處于“廣西山字型”構(gòu)造前弧東翼內(nèi)側(cè),穿山——古亭山——洛埠大斷裂北端,穿山向斜西翼。區(qū)域內(nèi)次級(jí)褶皺及斷裂構(gòu)造發(fā)育,構(gòu)造主要受穿山——古亭山——洛埠大斷裂及穿山向斜兩大構(gòu)造控制。
(3)區(qū)域水文地質(zhì)條件
①區(qū)域水文地質(zhì)單元:通過實(shí)地調(diào)查訪問,上大塘屯西側(cè)的消水洞與北西側(cè)的水山一帶泉水有明顯水力聯(lián)系。因此,礦區(qū)北側(cè)上大塘一帶的地下水向北西方向徑流,與礦區(qū)地下水無(wú)水力聯(lián)系;②水文地質(zhì)補(bǔ)給、徑流、排泄條件:水文地質(zhì)的補(bǔ)給主要取決于氣象水文、地形地貌、礦性組合和地質(zhì)構(gòu)造等條件,水文地質(zhì)地下水沿地下、礦體裂隙向低洼處徑流,其排泄方式主要為礦體集中排泄。
礦區(qū)整體地貌屬于峰叢谷地地貌,礦區(qū)范圍內(nèi)最高山為礦區(qū)北側(cè)的山峰,海拔366.0m,最低處為大塘屯北東側(cè)的礦界5號(hào)拐點(diǎn)一帶標(biāo)高167.0m,最大相對(duì)高差約200m,一般為100m~150m,總體地勢(shì)北東高南西低,如圖1所示。
圖1 礦區(qū)地形地貌
據(jù)本次調(diào)查、收集原有勘探孔以及本次地質(zhì)監(jiān)測(cè)孔的勘查資料結(jié)果,礦區(qū)內(nèi)主要分布有二疊系下統(tǒng)孤峰組(P1g)及第四系覆蓋層(Q),按礦體及風(fēng)化程度劃分如下。
(1)第四系覆蓋層(Q)
主要為含礫粘礦層(Qdl+el),主分布于礦區(qū)斜坡地帶及溝谷低洼地帶,結(jié)構(gòu)致密,呈硬塑狀,層厚度3.0m~22.0m不等。
(2)硅質(zhì)礦、灰礦體、泥質(zhì)灰礦、碳質(zhì)灰礦互層(P1g)
遍布于整個(gè)礦區(qū),灰色、灰黑色,細(xì)晶結(jié)構(gòu),中厚層狀構(gòu)造,巖石較完整。
礦區(qū)位于穿山向斜北段西翼,該向斜軸部富水,而礦區(qū)內(nèi)發(fā)育有3條逆斷層,即F1、F2、F3礦山斷層。各斷層均呈北東~南西向,向南東傾斜,最大傾角68°,斷層面附近膠結(jié)較為緊密,且充填多為泥質(zhì)礦體結(jié)構(gòu),因此具有一定的阻水性。
本次綜合采用收集資料、水文地質(zhì)調(diào)查測(cè)繪、試坑滲水試驗(yàn)、鉆孔壓注水試驗(yàn)、取地下水水樣做全分析等綜合勘查方法,基本查明了礦區(qū)及其附近的水文地質(zhì)條件。
礦山水文地質(zhì)是勘查的重要環(huán)節(jié),也是礦山開采的安全因素之一。本文以廣西地區(qū)金屬礦為例,分析礦區(qū)水文地質(zhì)特征和水文地質(zhì)參數(shù),總結(jié)礦區(qū)水文地質(zhì)特征類型、區(qū)充水條件和礦區(qū)突水的可能性,研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):礦區(qū)礦體含水巖帶與隔水礦帶沒有明顯的界限,屬風(fēng)化裂隙、構(gòu)造裂隙相互貫通融匯形成的地下水含水層(帶),埋藏類型屬局部承壓的潛水含水層。
礦區(qū)所在區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)相對(duì)獨(dú)立、完整的水文地質(zhì)單元:西部、北部以凳山~利啰山~通天蠟燭山一帶的地表水分水嶺為界;東部以天馬山~土地公~獅子山~旗山一帶的地表分水嶺為界;南側(cè)以大塘溝及柳江河為排泄邊界。礦區(qū)位于該水文地質(zhì)單元南側(cè),地下水總體由北東向南西徑流,最終以柳江為最低排泄邊界。
礦區(qū)地下水類型為碳酸鹽巖夾碎屑巖溶洞裂隙水,泉流量多小于10L/s,含水層富水性弱~中等,分布不均。礦區(qū)北東地處地下水補(bǔ)給、徑流區(qū),地下水埋深大于70m,水位高程90m~93m,年水位變幅5m~10m;礦區(qū)南西側(cè)屬地下水徑流、排泄區(qū),地下水埋深0m~4.5m,年水位變幅1m~3m。