探矿中水文地质的作用范文

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摘要：

水文地质、工程地质及环境地质对探矿十分重要，了解矿区水文地质条件，了解矿体围岩和矿石的稳定性，进一步了解环境地质条件及矿山开采前后的变化，才能更好的对矿山进行准确评估。

关键词：

水文地质；矿山

一、引言

本次核实工作是在收集水文地质、工程地质及环境地质资料的基础上，了解矿区地表水体分布，了解矿体顶底板围岩和矿石的稳定性，特别是矿区露天开采对环境地质条件的影响进行调查了解，对其诱发的矿山环境地质问题进行评估，为进一步开展环境治理提供依据。本区地处冀北山区，属燕山山脉，地貌形态属中低山区，沟谷较发育，受水面积小，自然排水条件良好，不利于降水渗入补给地下水。主要含水层为两种类型，一是第四系松散堆积物中的孔隙水，二是分布于基岩风化构造裂隙中的基岩裂隙水。地下水补给主要靠大气降水，故地下水受季节性影响明显。矿体赋存在辉石角闪岩体中，矿体最高标高830m，最低标高600m，当地最低侵蚀基准面标高650m，现阶段采面最低标高627m，矿体开采方式为露天阶梯式开采。根据矿区岩层含水特征可分为风化—构造裂隙含水层，隔水不含水岩层和孔隙含水岩层。各含水岩层水文地质特征

（1）风化—构造裂隙含水层。角闪辉石岩体（ψσ43）：矿体赋存于该岩体中，位于矿区中部，该矿区位于关地岩体东部，走向50°—60°，倾向NW，倾角70°左右，关地岩体呈椭圆状产出，东西长约3km，南北最大宽度约1.5km，矿区内岩体南北宽约1100m，东西长约950m，出露面积约0.89km2。超贫磁铁矿赋存在此岩体中，根据采场揭露情况，强风化层在10m—15m左右，岩石较酥软，裂隙面粗糙锈染较强，风化裂隙随深度增加而减弱，最深处超过50m，深部构造裂隙大部分钙质充填。众多的泉水多以散流状、渗流状溢出，大部分为季节性泉，出露标高630m—650m，流量0.08—0.26L/s，矿化度0.29g/L，季节变化明显。由于构造或岩体产状关系，地下水受深部致密坚硬岩层阻隔可能形成了局部承压水。

（2）隔水不含水岩层。在矿区周围均有出露，主要为太古界单塔子群白庙组，以单斜产出，走向NW，倾向NE，倾角30—50°白庙组（Arb）：主要分布矿区西北部，岩性为角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩、斜长变粒岩、黑云斜长角闪岩、黑云斜长变粒岩、磁铁石英岩。地表有少量的风化裂隙，属隔水不含水层位。

（3）孔隙水含水岩层。主要分布于武烈河支流河漫滩和阶地上，以及山涧沟谷地带。残坡洪积：（Q4sdpl）：分布于山间沟谷和山麓边缘，岩性为亚粘土、粘土、碎石土等，厚度0.5m—5.0m左右，含孔隙潜水。含水层厚度1.5—4m，水位埋深1.2m左右。雨季单井出水量＜5t/h，仅能部分满足居民的生活用水，属弱含水层。

二、构造破碎带的含水特征

矿体附近无大的构造断裂发育，仅有一些小裂隙，与开采矿体联系不大，也未发现其含水和导水的证据，矿体内部局部小挤压破碎带一般无水或弱含水，未与地表水联通，因此该区是一个构造简单的矿区。

三、地下水补给、径流、排泄的动态变化及设防建议

该区地下水主要接受大气降水的垂直渗入补给，大部分地表植被覆盖较好，有利于大气降水入渗补给，地下水的径流方式主要受地貌条件控制，一般是以局部地表分水岭为界，一部分沿裂隙和人工裂隙渗入地下以泉的形式排泄，另一部分随自然地形坡降汇集于山间沟谷之中。而第四系冲洪积层中孔隙水主要以居民用水，农业用水和选矿业用水方式排泄。地下水动态变化主要受大气降水的控制，根据民用水井的调查统计，地下潜水年变幅一般在0.2m～0.6m之间。该矿均为露天阶梯式开采，最低开采标高部分已达到最低侵蚀基准面之下。通过对该矿区采场涌水量调查,在雨季正常情况下水量不大，与露天开采工作基本无影响。但是如果遇到暴雨，水量会急剧增加，局部有形成山洪的可能，因此对正在开采的采场应修建导水沟，排水沟和必要的排水设备，加强防洪，防患于未然。

四、水化学特征

根据以往水文观测站在此地观测井资料，该区地下水类型为HCO3—Ca型。地下水在丰水季节，钠、镁、氯离子增高，钙、硫酸根、重碳酸根减少。矿区水文地质条件预测评价本矿开采方式为露天开采，以风钻凿岩、火药爆破采矿，随着采坑越来越深，会破坏原有的有利于排水的斜坡地形，形成易于积水的凹坑，大气降水对采矿生产的影响将会增加。建议矿山加强水文地质工作，增加并加强防水设施，形成一定的防水能力。比如修建泄洪道，并保持其畅通，使采区泄洪顺畅，防止采场被淹。工程地质条件及开采后的变化工程地质条件现状评价

（1）地质岩组特征。矿体顶底板围岩主要为辉石角闪石岩（ΨΟ43），为结晶块状岩石，工程地质岩组属于整体块状岩类。辉石角闪石岩等岩性较单一，以Ⅳ、Ⅴ级结构面为主，结构面间距大于100m。岩体呈巨型块状体，见有高度角的剪切节理，裂隙面多闭合，有的被脉岩充填。根据邻区对比：辉石角闪石岩抗压强度30Mpa-60Mpa。综上所述，矿区岩体为整体和块状结构，岩石为坚硬和半坚硬岩类，岩体总体质量为中等。

（2）所处构造部位及对矿区工程地质的影响。大庙-红石砬深断裂在矿区南部通过，它具有长期性、阶段性活动特征，晚古生代控制了超基性岩体生成，并同时形成超贫磁铁矿体。在断裂带内表现为较强的片理化作用，产生构造片岩和糜棱岩，在断裂带之外构造表现为剪切作用，生成剪切裂隙，并以Ⅳ、Ⅴ级结构面为主。深断裂是超基性的控岩构造，对矿体完整性影响不大。构造岩带为阻水层，防止裂隙水径流影响矿体。

（3）露天采场边坡稳定性评述。采场为斜坡露天，形成边坡约为采场一半或三分之二，出露岩石多为辉石角闪石岩，少量为超贫磁铁矿石。原岩均为坚硬岩石，因受风化作用、构造运动等内、外地质营力影响，产生风化-构造裂隙。据现场调查采场边坡角达80°以上，大部分为形成台阶，最大深度达30m。由于露天采场年限多者5-7年，少者2-4年，边坡局部有坍塌现象，大部分较为稳定。小结：现矿山主要开采矿体位于当地侵蚀基准面以上，地形有利于排水，矿体围岩单一，力学强度高，结构面不发育，稳定性好，工程地质问题不突出，无原生环境地质问题，矿石及废弃物不会分解出有害组分，采矿活动不形成对附近环境和水体的污染，本区开采技术条件属于简单的I类型矿床。

作者:梁志 单位:石家庄天圆矿山勘测工程咨询有限公司