岑 雷
(廣東省地質(zhì)局第六地質(zhì)大隊(duì),廣東 江門 529000)
我國是一個(gè)礦產(chǎn)大國,境內(nèi)不僅蘊(yùn)含儲(chǔ)備著大量的礦產(chǎn)資源,同時(shí)對(duì)于資源的消耗也位居世界前列。廣東雙保金礦區(qū)是我國相對(duì)較大的一個(gè)貴金屬開采礦區(qū),位于我國南嶺以南,鄰近南海,環(huán)境相對(duì)較好。不僅如此,由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及運(yùn)輸條件的進(jìn)步,礦區(qū)的交通十分方便,為日常礦產(chǎn)資源的外部運(yùn)輸提供了極大的便利。廣東雙保金礦區(qū)的礦產(chǎn)分布十分獨(dú)特,主要構(gòu)造以剝蝕為主,并且周圍多中低山區(qū),雖然該區(qū)域晝夜溫差較大,四季分明[1]。但是由于其夏季高溫多雨,且每年的降水量均居于國內(nèi)前列,使得礦區(qū)匯集了大連的雨水,再加之子區(qū)域本身就具有極為豐富的水文環(huán)境,這也使得雙保礦區(qū)雖然水系發(fā)達(dá),但是呈現(xiàn)出較為混亂的狀況。
除此之外,礦區(qū)的水文分布結(jié)構(gòu)也極為不合理,當(dāng)處于夏季時(shí),雨水較多,水源豐富;但是當(dāng)處于冬季時(shí),降水量又十分有限,這在一定程度上也增加了礦區(qū)資源的開采難度[2]。另外,廣東雙保金礦區(qū)的礦床分布不具規(guī)律性,礦區(qū)以南的礦場(chǎng)較為分散,這也就表明其水文環(huán)境相對(duì)較好,較容易控制;而礦區(qū)以北地區(qū)的礦床則較為聚集,水源消耗較大,礦區(qū)的周圍呈現(xiàn)出水源缺乏的狀態(tài)。而且廣東雙保金礦區(qū)的水質(zhì)情況也相對(duì)較差,主要是因?yàn)榇藚^(qū)域的水源長期受到SO4-HCO3-Ca元素的影響,在松散層和花崗巖之間,流于表面,并且滲水系數(shù)相對(duì)較低,滲水能力的下降表明水源不能進(jìn)行有效地過濾,致使水源質(zhì)量較差[3]。
此區(qū)域水源的礦化度大致為0.55 g/l,這表明大多為淺水以及裂隙含水,這一類水源屬于化學(xué)類型水,內(nèi)部具有不同的化學(xué)物質(zhì)。對(duì)于礦產(chǎn)資源的發(fā)育與形成也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。因此,對(duì)廣東雙保金礦區(qū)水文地質(zhì)條件進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)。在較為真實(shí)的環(huán)境之下,對(duì)不同階段的水文地特征以及相應(yīng)的影響條件作出分析與評(píng)價(jià),通過更為精密的儀器以及分析手段進(jìn)行全方位、系統(tǒng)地處理與調(diào)研,得出分析結(jié)果,并對(duì)所得出結(jié)果詳細(xì)分析,以此來進(jìn)一步提升整體的分析評(píng)價(jià)質(zhì)量水平。
廣東雙保金礦區(qū)由于其優(yōu)越的地理位置以及便利的交通,逐漸成為位居國內(nèi)前列的貴金屬開采礦區(qū)。此礦區(qū)的基本地貌為平原地貌,但是存在部分的盆地區(qū)域。礦區(qū)總體的地質(zhì)呈現(xiàn)出西高東低的趨勢(shì),并且海拔相對(duì)較高,約為465~508m之間,并且存在最高差。而此礦區(qū)的水文地質(zhì)環(huán)境實(shí)際上是由地貌的主要形成因素以及相關(guān)的形態(tài)類型來決定的。目前階段,廣東雙保礦區(qū)的水文環(huán)境基本呈現(xiàn)出較為混亂的趨勢(shì),雖然金礦含量十分豐富,但是由于上述因素的影響,使得開采難度逐漸增大。礦區(qū)主井工業(yè)場(chǎng)地的附近以及臨時(shí)開礦區(qū)等地區(qū)相對(duì)較為平坦,并具有剝蝕準(zhǔn)平原的地貌特征,此處的水文地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量便相對(duì)較好,并具有一定的規(guī)律性,特征相對(duì)明顯。而巖石的發(fā)育與分布對(duì)于水文環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生一定的作用。廣東雙保礦區(qū)的地層巖石分布大致呈密集型,主要為三疊形態(tài),同時(shí)還包括侏羅系下統(tǒng)組、中統(tǒng)西山窯組以及白堊系礦脈。這樣的礦區(qū)環(huán)境以及開采活動(dòng)造成了如今的水文地質(zhì)現(xiàn)狀,所以,要想提升礦區(qū)整體的開采能力,便需要改變這一現(xiàn)狀。
根據(jù)上述對(duì)廣東雙保地區(qū)水文地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀的分析與簡述,可以對(duì)此金礦進(jìn)行一定的了解。隨后,需要在此范圍之內(nèi),研究礦區(qū)存在的問題。其一是礦區(qū)的地下水位處于不斷下降的狀態(tài)。通常情況下,礦山開采時(shí),如果對(duì)地下水處理不當(dāng),便會(huì)產(chǎn)生極大的關(guān)聯(lián)影響,嚴(yán)重的甚至?xí)p毀礦石。而地下水的水位發(fā)生下降,一定程度上可能是自然或者人為造成的。金礦區(qū)本身的承載力就相對(duì)較弱,再加之水位的變化,如果不加以控制,可能會(huì)出現(xiàn)臨界變化的情況,產(chǎn)生的影響是不可估量的。
其二是水壓的變化。在勘察分析的過程中,地下水壓的變化對(duì)于分析的最終結(jié)果也會(huì)造成不同的影響。當(dāng)進(jìn)行施工作業(yè)時(shí),地下水的實(shí)際作用力是較小的,但是當(dāng)其長久處于穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí),一旦外界對(duì)其造成壓力,便很容易產(chǎn)生極大的影響,破壞原本的壓力平衡狀態(tài),導(dǎo)致地下水回流、斜流現(xiàn)象的發(fā)生。上述對(duì)水文勘察問題的研究與簡述,為后續(xù)的分析與評(píng)價(jià)提供了理論依據(jù)。
首先,需要對(duì)廣東雙保金礦區(qū)地表水的相關(guān)條件進(jìn)行分析。此礦區(qū)多平緩的小山丘,礦區(qū)周圍的小溪流數(shù)量較多,水塘處有攔水壩。所以,地表水源條件相對(duì)較為豐富,常年有水。但是由于礦區(qū)側(cè)方褶皺以及斷裂帶的作用力,使得地表水位時(shí)常處于不穩(wěn)定的狀態(tài),這在礦區(qū)開采的過程中也會(huì)造成一定的影響,增強(qiáng)勘察難度。
其次是含水層特征的分析。金礦礦床的含水層水位一般是較低的,并且水量較小。但是廣東雙保金礦由于臨近南海,附件河流眾多,再加之夏季多雨,所以,礦區(qū)含水層的水源的存儲(chǔ)量相對(duì)較大。依據(jù)地下水賦水條件、水力特征、水源分布等因素的作用,使含水層的水量較為聚集,這在一定程度上也有利于工作人員對(duì)含水層水源的集中處理,確保礦山開采的安全性。最后是巖類孔隙水,這部分水源是從洪積層所滲透下的礦區(qū)靜水形成的,對(duì)于水文地質(zhì)條件的影響作用不大,主要呈現(xiàn)為包氣帶水的狀況。
通常情況下,地下水的運(yùn)動(dòng)條件對(duì)于礦產(chǎn)資源的開采與工程的實(shí)施是具有關(guān)鍵影響的。主要可以劃分為以下幾部分:地下水的補(bǔ)給、流動(dòng)、存儲(chǔ)以及排泄等。地下水在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),水源的補(bǔ)徑條件一般與對(duì)應(yīng)含水層的實(shí)際類型、水量以及所在地勢(shì)等均有著緊密地聯(lián)系。廣東雙保金礦區(qū)的地層較薄,地層中充斥著極多的塊狀和層狀的裂隙,地勢(shì)相對(duì)較高。而他的水源補(bǔ)給方式主要是根據(jù)大氣降水來實(shí)現(xiàn)。水源的流動(dòng)和存儲(chǔ)一般是地下徑流的,根據(jù)水源流動(dòng)的方向以及低洼處來決定的。而水源的排泄則是由于洼地?cái)?shù)量的多少來控制的,礦區(qū)地勢(shì)較低的區(qū)域,排泄水量便會(huì)較多,水文地質(zhì)環(huán)境呈現(xiàn)出較差的狀態(tài),而地勢(shì)高的區(qū)域則與之相反。
地下涌水量的預(yù)估一般是與地形和徑流方向具有一定的關(guān)聯(lián)。地下水的水力是處于變化狀態(tài)的,再加之大氣降水的量,形成強(qiáng)大的循環(huán)補(bǔ)給系統(tǒng),在合理的范圍之內(nèi),進(jìn)行水量范圍的估算,并對(duì)地下水的涌水量進(jìn)行深度地計(jì)算。具體如下公式1所示。
公式1中:J表示地下水的涌水量,α表示礦坑匯水面積,?表示滲透系數(shù),經(jīng)過以上計(jì)算,最終可以得出實(shí)際的滲透系數(shù)。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行水源流動(dòng)范圍的預(yù)測(cè),如下表1所示。
表1 地下水源流動(dòng)范圍的預(yù)測(cè)表
根據(jù)表1中的預(yù)測(cè)范圍,可以對(duì)地下水的涌水范圍進(jìn)行更為具體的定位,同時(shí)對(duì)其實(shí)際的涌水量也可以明確把握。
以上述所分析的廣東雙保金礦區(qū)的水文地質(zhì)條件為基礎(chǔ),進(jìn)行綜合性的水文地質(zhì)評(píng)價(jià)。該金礦的礦體總標(biāo)高在+35m~+350.45m之間在這個(gè)范圍之內(nèi),可以進(jìn)行正常的開采和施工,具有相對(duì)較高的穩(wěn)定性。而最低的開采標(biāo)高大致為+25m,一旦地域這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),便會(huì)受到水文地質(zhì)環(huán)境的影響。此礦區(qū)的水文地質(zhì)環(huán)境不具有特定的規(guī)律,相對(duì)較為散亂,但是由于礦床較為聚集,使得礦體的侵蝕基準(zhǔn)面逐漸下沉,與地下水相接觸,一定程度上起到了阻擋的作用。依據(jù)計(jì)算,可以得出礦體對(duì)應(yīng)部位的水文地質(zhì)條件的差異以及呈現(xiàn)的特征,依據(jù)水文地質(zhì)特征的類型。劃分相關(guān)的礦區(qū),通過特殊的方式更改不穩(wěn)定的水文地質(zhì)條件,以此來進(jìn)一步完善廣東雙保金礦的水文地質(zhì)條件,使礦山開采工程效率和質(zhì)量得到優(yōu)化。
綜上所述,便是對(duì)廣東雙保金礦區(qū)水文地質(zhì)條件的分析與評(píng)價(jià)。在對(duì)此區(qū)域進(jìn)行水文地質(zhì)條件分析與評(píng)價(jià)的過程中,可以站在多層級(jí)、多目標(biāo)的角度上,進(jìn)行分割式地分析處理。通過對(duì)不同建場(chǎng)礦產(chǎn)資源的研究,總結(jié)出水文環(huán)境更為突出的特征,通過對(duì)水文地質(zhì)條件的了解,可以使礦山開采工程的效率與質(zhì)量得到明顯地提高,進(jìn)而增加開采勘察成果的準(zhǔn)確性、全面性、系統(tǒng)性以及適用性。改變金礦的開采現(xiàn)狀,并依據(jù)實(shí)際情況,對(duì)存在的水文問題進(jìn)行科學(xué)地處理,進(jìn)一步提高開采的質(zhì)量。