探礦中水文地質的作用范文

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摘要：

水文地質、工程地質及環境地質對探礦十分重要，了解礦區水文地質條件，了解礦體圍巖和礦石的穩定性，進一步了解環境地質條件及礦山開采前后的變化，才能更好的對礦山進行準確評估。

關鍵詞：

水文地質；礦山

一、引言

本次核實工作是在收集水文地質、工程地質及環境地質資料的基礎上，了解礦區地表水體分布，了解礦體頂底板圍巖和礦石的穩定性，特別是礦區露天開采對環境地質條件的影響進行調查了解，對其誘發的礦山環境地質問題進行評估，為進一步開展環境治理提供依據。本區地處冀北山區，屬燕山山脈，地貌形態屬中低山區，溝谷較發育，受水面積小，自然排水條件良好，不利于降水滲入補給地下水。主要含水層為兩種類型，一是第四系松散堆積物中的孔隙水，二是分布于基巖風化構造裂隙中的基巖裂隙水。地下水補給主要靠大氣降水，故地下水受季節性影響明顯。礦體賦存在輝石角閃巖體中，礦體最高標高830m，最低標高600m，當地最低侵蝕基準面標高650m，現階段采面最低標高627m，礦體開采方式為露天階梯式開采。根據礦區巖層含水特征可分為風化—構造裂隙含水層，隔水不含水巖層和孔隙含水巖層。各含水巖層水文地質特征

（1）風化—構造裂隙含水層。角閃輝石巖體（ψσ43）：礦體賦存于該巖體中，位于礦區中部，該礦區位于關地巖體東部，走向50°—60°，傾向NW，傾角70°左右，關地巖體呈橢圓狀產出，東西長約3km，南北最大寬度約1.5km，礦區內巖體南北寬約1100m，東西長約950m，出露面積約0.89km2。超貧磁鐵礦賦存在此巖體中，根據采場揭露情況，強風化層在10m—15m左右，巖石較酥軟，裂隙面粗糙銹染較強，風化裂隙隨深度增加而減弱，最深處超過50m，深部構造裂隙大部分鈣質充填。眾多的泉水多以散流狀、滲流狀溢出，大部分為季節性泉，出露標高630m—650m，流量0.08—0.26L/s，礦化度0.29g/L，季節變化明顯。由于構造或巖體產狀關系，地下水受深部致密堅硬巖層阻隔可能形成了局部承壓水。

（2）隔水不含水巖層。在礦區周圍均有出露，主要為太古界單塔子群白廟組，以單斜產出，走向NW，傾向NE，傾角30—50°白廟組（Arb）：主要分布礦區西北部，巖性為角閃斜長片麻巖、斜長角閃巖、斜長變粒巖、黑云斜長角閃巖、黑云斜長變粒巖、磁鐵石英巖。地表有少量的風化裂隙，屬隔水不含水層位。

（3）孔隙水含水巖層。主要分布于武烈河支流河漫灘和階地上，以及山澗溝谷地帶。殘坡洪積：（Q4sdpl）：分布于山間溝谷和山麓邊緣，巖性為亞粘土、粘土、碎石土等，厚度0.5m—5.0m左右，含孔隙潛水。含水層厚度1.5—4m，水位埋深1.2m左右。雨季單井出水量＜5t/h，僅能部分滿足居民的生活用水，屬弱含水層。

二、構造破碎帶的含水特征

礦體附近無大的構造斷裂發育，僅有一些小裂隙，與開采礦體聯系不大，也未發現其含水和導水的證據，礦體內部局部小擠壓破碎帶一般無水或弱含水，未與地表水聯通，因此該區是一個構造簡單的礦區。

三、地下水補給、徑流、排泄的動態變化及設防建議

該區地下水主要接受大氣降水的垂直滲入補給，大部分地表植被覆蓋較好，有利于大氣降水入滲補給，地下水的徑流方式主要受地貌條件控制，一般是以局部地表分水嶺為界，一部分沿裂隙和人工裂隙滲入地下以泉的形式排泄，另一部分隨自然地形坡降匯集于山間溝谷之中。而第四系沖洪積層中孔隙水主要以居民用水，農業用水和選礦業用水方式排泄。地下水動態變化主要受大氣降水的控制，根據民用水井的調查統計，地下潛水年變幅一般在0.2m～0.6m之間。該礦均為露天階梯式開采，最低開采標高部分已達到最低侵蝕基準面之下。通過對該礦區采場涌水量調查,在雨季正常情況下水量不大，與露天開采工作基本無影響。但是如果遇到暴雨，水量會急劇增加，局部有形成山洪的可能，因此對正在開采的采場應修建導水溝，排水溝和必要的排水設備，加強防洪，防患于未然。

四、水化學特征

根據以往水文觀測站在此地觀測井資料，該區地下水類型為HCO3—Ca型。地下水在豐水季節，鈉、鎂、氯離子增高，鈣、硫酸根、重碳酸根減少。礦區水文地質條件預測評價本礦開采方式為露天開采，以風鉆鑿巖、火藥爆破采礦，隨著采坑越來越深，會破壞原有的有利于排水的斜坡地形，形成易于積水的凹坑，大氣降水對采礦生產的影響將會增加。建議礦山加強水文地質工作，增加并加強防水設施，形成一定的防水能力。比如修建泄洪道，并保持其暢通，使采區泄洪順暢，防止采場被淹。工程地質條件及開采后的變化工程地質條件現狀評價

（1）地質巖組特征。礦體頂底板圍巖主要為輝石角閃石巖（ΨΟ43），為結晶塊狀巖石，工程地質巖組屬于整體塊狀巖類。輝石角閃石巖等巖性較單一，以Ⅳ、Ⅴ級結構面為主，結構面間距大于100m。巖體呈巨型塊狀體，見有高度角的剪切節理，裂隙面多閉合，有的被脈巖充填。根據鄰區對比：輝石角閃石巖抗壓強度30Mpa-60Mpa。綜上所述，礦區巖體為整體和塊狀結構，巖石為堅硬和半堅硬巖類，巖體總體質量為中等。

（2）所處構造部位及對礦區工程地質的影響。大廟-紅石砬深斷裂在礦區南部通過，它具有長期性、階段性活動特征，晚古生代控制了超基性巖體生成，并同時形成超貧磁鐵礦體。在斷裂帶內表現為較強的片理化作用，產生構造片巖和糜棱巖，在斷裂帶之外構造表現為剪切作用，生成剪切裂隙，并以Ⅳ、Ⅴ級結構面為主。深斷裂是超基性的控巖構造，對礦體完整性影響不大。構造巖帶為阻水層，防止裂隙水徑流影響礦體。

（3）露天采場邊坡穩定性評述。采場為斜坡露天，形成邊坡約為采場一半或三分之二，出露巖石多為輝石角閃石巖，少量為超貧磁鐵礦石。原巖均為堅硬巖石，因受風化作用、構造運動等內、外地質營力影響，產生風化-構造裂隙。據現場調查采場邊坡角達80°以上，大部分為形成臺階，最大深度達30m。由于露天采場年限多者5-7年，少者2-4年，邊坡局部有坍塌現象，大部分較為穩定。小結：現礦山主要開采礦體位于當地侵蝕基準面以上，地形有利于排水，礦體圍巖單一，力學強度高，結構面不發育，穩定性好，工程地質問題不突出，無原生環境地質問題，礦石及廢棄物不會分解出有害組分，采礦活動不形成對附近環境和水體的污染，本區開采技術條件屬于簡單的I類型礦床。

作者:梁志 單位:石家莊天圓礦山勘測工程咨詢有限公司