发表时间:2015-01-20T10:24:04.210Z 来源:《工程管理前沿》2015年第2期供稿 作者: 陈志雄1 钱程2 朱海波2 李祥生2[导读] 矿区地处澜沧江流域勐嘎河与威远江景谷河之间地表分水岭西侧,区内地势西高东低。陈志雄1 钱程2 朱海波2 李祥生2
(1西南有色昆明勘测设计(院)股份有限公司 云南 650051、2云南省有色地质局三○八队 云南 661000)
摘要:文章论述了景谷民乐铜矿矿区水文地质条件,重点介绍矿区各含水层、隔水层的情况及相互之间的联系,地下水、地表 水及生产矿坑及老窿积水对矿床开采的影响,为矿山的建设和矿山的防治水提供了科学依据。 关键词:水文地质条件 含水层 隔水层 构造破碎带 地表水及地下水 生产矿坑及老窿积水 1概况
矿区地处澜沧江流域勐嘎河与威远江景谷河之间地表分水岭西侧,区内地势西高东低,西部最高点海拔2118m,东部最低点为民乐河海拔1026m。宋家坡矿段夹持于民乐河次级文汇溪流与整享溪流之间北北西向展布的宋家坡山脊地带,矿床主要分布于1200~1450m标高之间,赋存于中三叠统宋家坡组陆相火山岩型英安斑岩体中,稳定地下水位处于1245~1280m,矿床大部分可进行露天开采,部分采用坑道开采。目前矿段已开拓最低巷道标高1257.82m,坑道最大涌水量4.92L/S(425.1m3/日),矿床所处山脊两侧,地形有利于矿床疏干排水,因此,矿床属于基岩裂隙型充水,水文地质条件属简单类型。 2 含(隔)水层特征
根据矿段1/2千地表地质、水文地质测绘、坑道水文地质测绘、钻探工程施工及简易水文地质观测、抽水试验等测试,区内地层含(隔)水层特征,自上而下叙述如下:
(1)第四系松散孔隙透水层(Qal、Qdl+pl):厚0.2~9.6m,零星分布于区内山脊、边坡、冲沟、溪(河)流地段。含弱孔隙水,直接接受大气降雨补给,缓慢渗透补给基岩裂隙,散浸泉流量一般0.05~0.25L/S。
(2)中三叠统宋家坡组下段火山角砾岩类裂隙弱含水层(T2S1):此层总厚210~620m,主要分布于矿区大部分地段,构成了矿床顶底板,岩层节理、裂隙不甚发育。地表常见散浸泉沿薄层状凝灰质岩夹层顶板涌出,流量一般较小,坑道中多见滴水现象,个别涌水点流量Q=0.12~0.35L/S。属基岩裂隙含水层,其富水性较弱。
(3)英安斑岩裂隙弱含水~隔水层(ζπ15):总厚120~250m,分布于矿区中部。矿段矿体主要赋存于此层中。岩石完整,节理裂隙不甚发育,在坑道中仅局部沿断裂或节理带有浸水或滴水现象,汇集量Q=0.05~0.14L/S,相对为隔水层,只有当坑道遇到导水现象破碎带时,才会发生较大涌水。
3对矿床充水开出影响因素分析
3.1 构造破碎带特征及对矿床充水的影响
矿区(段)主要为单斜构造,岩层走向为北北西向,倾向南西,倾角35~55°,地下水流向与岩层倾角一致,总体朝民乐盆地方向径流,泉水点、坑道涌水点亦主要分布于矿段西侧坡面、冲沟及盆地边缘,以侵蚀下降泉或接触泉形式出露。
矿段主要发育北东向、北西向组断裂节理构造,南北向组次之,风化裂隙和构造裂隙较为发育。矿床主要赋存于北东向断层和北北西向的断裂交汇地段。北东向组断裂破碎带具压性、压扭性特征,地表出露的散浸泉水主要分布于断裂带上盘,流量仅0.10~0.25L/S,该组断裂具一定阻水性质;北西向组断裂沿断裂破碎带有稀疏滴水,当坑道揭露断裂破碎带时发生涌水,涌水量最大时为16.74L/S,逐渐减小后为3.8L/S,表明沿断裂走向及倾向有一定导水性,而垂直断裂方向具阻水性质。 3.2 地表水对矿床开采的影响
矿段地表水系主要发育于矿段北东、南西两侧,北东侧为民乐河支流整亨河分支流,其汇水面积约2.75km2,河段长约2800m,由南东向北西方向径流,河床标高1245~1340m,据定期观测,流量为36.9~296L/S,推测最大流量约8.8m3/S。南西侧为文回溪河流,汇水面积约1.85Km2,河流亦由南东向北西方向径流,河(溪)床标高1225~1345m。据定期观测:文回溪河流量一般为17.9~106.1L/S,据洪水痕迹推测,最大洪水流量可达2.88m3/S(暴雨后)。宋家坡铜矿床夹持于上述两溪流之间的山脊地段,约占70%的矿石储量位于1250~1456m标高之间,高于河床25~225m,仅少部分矿量位于河床侵蚀基准面以下,矿床大部分可进行露天剥离开采和水平巷道开采,开采过程中只须完善一定的排水设施,矿坑水可自然排泄地表,因此矿段地表水对矿床开采无大的影响。 3.3地下水特征及对矿床开采的影响
矿段主要展布中三叠统宋家坡组中段及下段火山质凝灰岩夹玄武岩岩层,以及顺层侵入的英安斑岩体(层),矿床主要产于英安斑岩体中,岩层呈单斜构造,总体产状:北20~30°西,倾向南西,倾角35~55°,在断裂及节理构造的作用下,形成基岩裂隙型含水层~相对隔水层,含水性显示较弱~弱特征。
(1)据钻孔简易水文地质观测:钻孔冲洗液随深度的增加,漏失量减少或不漏失,近断裂破碎带及节理带发现冲洗液漏失量大,反之为较小,T2S1及英安斑岩层漏失量小,断裂及节理破碎带及旁侧含水性较强,远离地段含水性较弱。
(2)据坑道水文地质调查及流量定期观测,目前区段内的对开拓于1281.58m标高以上的水平小坑道均无明显的涌水点,仅见节理裂隙有稀疏滴水现象,汇集量也小于0.10L/S。处于1257.82m标高的11号坑揭露有流量相对稳定的断裂和节理裂隙带涌水点,涌水量为
0.25L/S: 11号坑涌水点当揭露时涌水量较大,可达16.8L/S,随后逐渐减小为0.25L/S。因此,对处于稳定地下水位以上的地下水对矿床开采无大的影响。
(3)据钻孔抽水试验,处于地下水位以下的T2S1裂隙含水层,含水层厚151.05~154.90m,求得渗透系数(K)为0.122~0.013m/日,随抽水试验降深的增加,单位涌水量减小,减小的规律具潜水类型动态特征,表明本区裂隙含水层虽具一定含水性,但其富水性为弱~较弱,同时亦说明,随着深度的增加,裂隙率减弱,含水性亦随之减弱,属潜水性质的裂隙含水层,为此,对处于稳定地下水位以下的部份,地下水对矿床的开采也无大的影响。 3.4生产矿坑及老窿积水对矿床开采的影响
据本次调查,宋家坡矿段地表至今已开拓规模大小不等的私营水平巷道几十条,巷道长几十米至数公里,分布标高在1257.82~
1413.18m之间,开拓的最低巷道标高为1257.82m,开拓的大部分坑道仅潮湿和有稀疏滴水,滴水部位多沿北东及北西向组节理裂隙带发
生,汇水量小于0.25 L/S。一部分矿体开采已开挖形成低于平巷深8~10m,直径10~15m的数个凹坑,部分凹坑已积水深数米,矿段北东侧巷道施工深度浅,涌水量小或属于干巷道,而南西侧施工深度相对较深且有一定涌水量,说明巷道涌水量随长度的增加或标高的降低而增大,或巷道揭露导水断裂构造,涌水量增大。为此,区内巷道的采空区及凹坑积水会对将来矿床深部开采带来一定的影响。 4、建 议
1、通过以上分析,矿区在做好矿区水文地质勘查与监测工作的基础上,实施有效的地面和坑道防水,并制定突水灾害紧急预案,实施有效的防治。
2、矿坑涌水量预测是根据现有民采坑道涌水量实测资料,采用“比拟法”及“大井法”在预计开拓范围内计算的结果,今后随着矿山开采范围的变化,会有不同程度的变化,建议矿山在开采过程中,根据开采范围、采矿阶段的变化,作进一步的调整核算。
3、裂隙充水矿床涌水量的预测,是指开采系统的总涌水量,对于个别点偶然性突水难以预测,建议矿山生产过程中加予注意。 参考文献
[1]王恒纯,张人权,史毅红等.水文地质学基础.北京:地质出版社,1995. [2] 史长春.水文地质勘察.北京:水利电力出版社,1991.
[3] GB12719-91,矿区水文地质工程地质勘探规范[S].中国标准出版社,1993.
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