如何開展雞冠嘴—桃花咀礦區水文地質資料匯編工作

王亞男, 王球勝, 熊揚福

((1.湖北省地質局 第一地質大隊,湖北 大冶 435100; 2.湖北省地質局 第六地質大隊,湖北 孝感 432000)

如何開展雞冠嘴—桃花咀礦區水文地質資料匯編工作

王亞男1, 王球勝1, 熊揚福2

((1.湖北省地質局 第一地質大隊,湖北 大冶 435100; 2.湖北省地質局 第六地質大隊,湖北 孝感 432000)

雞冠嘴—桃花咀礦區及其周邊礦區均為巖溶充水礦床,水文地質條件復雜。多年的地質勘查和礦山開采形成大量的水文地質資料,各資料間有多處矛盾之處,且對雞冠嘴—桃花咀礦區水文地質條件研究程度停滯不前。在實地調查、資料整理和分析研究的基礎上,本次資料匯編總結歷年水工環工作成果,提出存在的問題及建議,重點理清礦區水文地質條件存在的幾個問題,部署礦區下一步水文地質工作,并提出持續開展礦區水文地質工作的意見。

水文地質;資料匯編;礦區

1 基本情況

1.1 礦區基本情況

雞冠嘴—桃花咀礦區位于湖北省大冶市,兩礦區相毗鄰,探采礦權屬同一公司,經過多年的開采兩礦區已形成統一的探采系統。雞冠嘴—桃花咀礦區外圍有鯉泥湖銅鐵礦、猴頭山銅鉬礦、許家咀多金屬礦等多家礦山開采區或普查區,礦區及其周邊礦區均為巖溶充水礦床,礦區水文地質條件復雜。

圖1 雞冠嘴—桃花咀礦區分布圖Fig.1 Distribution sketch of Jiguanzui—Taohuazui mining area and other mining areas near it

1.2 礦區現有水文地質資料

雞冠嘴礦區地質勘查工作始于1983年,于1989年投產。桃花咀礦區地質勘查工作始于1987年,于1998年投產。雞冠嘴—桃花咀礦區多年的地質勘查和礦山開采形成大量的水文地質資料,包括成果報告14份,水文地質工程地質編錄本228份,雞冠嘴—桃花咀礦區9年的各中段排水量統計資料,井巷道涌水點流量觀測資料30份,雞冠嘴—桃花咀礦區注漿工程資料9份。

1.3 存在問題

1.3.1 資料結論矛盾

雞冠嘴—桃花咀礦區共計提交了14份報告,這14份報告對礦區水文地質條件的認識有多處矛盾:①對同一礦區大理巖命名不統一,邊界條件不清楚;②破碎帶在各報告間命名不同(經查看圖件核實為同一破碎帶);③對各大理巖間水力聯系程度認識互為矛盾。

1.3.2 礦區水文地質條件研究程度停滯不前

對雞冠嘴和桃花咀礦區水文地質條件的研究基本上停留在1989年勘探和1992詳查期間(1989年雞冠嘴礦區提交了勘探報告,1992年桃花咀礦區提交了詳查報告)。主要體現在以下兩個方面:

(1) 雞冠嘴礦區已開拓到-470 m中段,桃花咀礦區已開拓到-570 m中段,除1989年勘探報告和1992年詳查報告外,無其他報告估算雞冠嘴—桃花咀礦區礦坑涌水量(1989年勘探報告估算的是-100 m、-160 m中段礦坑涌水量,1992詳查報告估算的是-500 m中段礦坑涌水量)。礦坑涌水量估算停滯不前。

(2) 1989年勘探及1992年詳查工作之后,雞冠嘴—桃花咀礦區還開展了接替資源勘查、深部普查、深部詳查等工作。礦區外圍也做了大量的找礦、普查工作,這些都是研究雞冠嘴—桃花咀礦區水文地質條件的重要資料。但是,沒有相關報告對這些資料進行系統整理、分析、研究。

2 資料匯編工作及取得的成果

2.1 資料匯編工作

本次資料匯編不僅要匯總還要編寫。匯總是對所有已通過評審備案的水文地質資料按照一定的組織結構進行匯攏;編寫是充分利用各方面資料進一步研究礦區水文地質條件,理清各資料的矛盾點。資料匯編具體的工作方法如下:

2.1.1 實地調查

對雞冠嘴—桃花咀礦區井下涌水點進行調查,主要調查涌水點位置,測定涌水量,觀測出水層位。調查井下排水系統,了解水倉容積、水泵排水能力。查找以往地質勘查工作遺留的地下水位長觀孔位置,觀測地下水位。

2.1.2 資料整理

(1) 鉆探編錄資料。整理鉆探資料主要的目的是掌握雞冠嘴礦區、桃花咀礦區大理巖分布情況,大理巖巖溶發育情況,統計大理巖含水層厚度,各統計表格表頭如圖2。

圖2 鉆探編錄資料整理表格表頭Fig.2 Header of sorting form of drilling compiling data

(2) 井下涌水點流量觀測資料。將井下涌水點流量觀測資料按出水點層位進行分類,根據觀測資料繪制流量衰減長期觀測圖,研究各含水層補給條件。流量衰減長期觀測圖見圖3。

(3) 礦坑實際排水量資料。雞冠嘴—桃花咀礦區自2005年來均記錄了井下各泵房水泵啟閉時間,對該資料進行整理,統計礦坑各中段實際排水量。礦區日均總排水量見圖4。

(4) 長觀孔觀測數據。雞冠嘴—桃花咀礦區及其外圍遺留有4個地下水位長觀孔,并觀測了一個水文年以上。對長觀孔觀測數據進行整理,并繪制地下水動態與降雨量關系曲線圖(圖5)[1],了解大氣降雨對各含水層地下水的補給情況。

圖3 涌水點流量衰減長期觀測圖Fig.3 Long-term observation diagram of the flow attenuation in water inflow point

圖4 礦區歷年日平均總排水量統計圖Fig.4 Statistics of daily average total drainage over the calendar years in mining areas

圖5 地下水位動態與降雨量關系圖Fig.5 Relationship graph between dynamic groundwater level and precipitation

(5) 注漿資料。2009—2014年間在雞冠嘴—桃花咀礦區多處位置先后實施了注漿工程,礦區注漿有加固及防治水兩個目的。對所有注漿資料進行整理,將注漿范圍投影到礦區水文地質平面圖上,了解注漿工程對礦區水文地質條件的影響。

(6) 水文地質剖面圖改造。在原1989年勘探報告和1992年詳查報告附圖——水文地質剖面圖的基礎上進行改造。在原剖面圖上增加后期施工的鉆孔編錄資料,并添加相應的水文地質內容,如巖溶率、溶洞及充填物、含水層風化帶下限、終孔穩定水位等。

2.1.3 分析研究

以礦區水文地質問題為導向進行分析研究,主要從三方面來收集礦區水文地質問題:一是翻閱雞冠嘴—桃花咀礦區所有水文地質資料,查找出水文地質問題;二是資料整理時,新發現的水文地質問題;三是礦山開采時,暴露的水文地質問題。從各角度分析研究礦區水文地質問題,得出結論,并對無法得出結論的問題提出建議。

2.2 研究成果

最終提交了《湖北省大冶市雞冠嘴—桃花咀金銅礦區水文地質資料匯編》報告,包括29張附圖,2冊附表。報告詳細敘述了雞冠嘴—桃花咀礦區水文地質條件、工程地質條件和環境地質條件,總結了歷年水工環工作成果,對存在的問題提出建議。報告重點理清了以下礦區水文地質問題:

(1) 明確了礦區大理巖的塊數、邊界條件,統一了命名。

(2) 對礦區大理巖的巖溶發育規律、含水性特征有了更準確的認識。

(3) 推翻了1989年勘探報告所認為的雞冠嘴東南部大理巖以靜儲量為主,動儲量補給不足的結論,認為東南部大理巖補給充沛。

(4) 進一步理清了礦區巖溶水與周邊礦區巖溶水的水力聯系情況。

(5) 對礦坑涌水量進行了復核評價。

3 下一步水文地質工作部署

3.1 地下水位長期觀測孔的建立

在雞冠嘴—桃花咀礦區布設7個地下水位長期觀測孔,主要用于觀測礦區各大理巖地下水位情況,進一步查明各大理巖水文地質邊界條件及其間的水力聯系。

3.2 東南部大理巖放水試驗

在-470 m中段,對東南部大理巖開展放水試驗,選取4個長觀孔作為放水試驗觀測孔。根據放水試驗結果,計算東南部大理巖含水層的滲透系數(K值),從而預測雞冠嘴礦區礦坑涌水量[2]。

3.3 桃花咀深部大理巖抽水試驗

對桃花咀深部大理巖進行多孔抽水試驗,根據抽水試驗結果,查明桃花咀深部大理巖含水層滲透系數K,預測桃花咀礦區-570 m中段及以下的礦坑涌水量。

4 結語

本次資料匯編工作對礦區水文地質做了階段性總結,理清了過去開展的水文地質工作內容、取得的成果、存在的問題,并提出持續開展礦區水文地質工作的意見。

[1] 國家礦產儲量管理局.礦區水文地質工程地質勘探規范:GB12719—1991[S].北京:中國標準出版社,1991.

[2] 中國地質調查局.水文地質手冊[M].第二版.北京.地質出版社,2012.

(責任編輯：陳文寶)

How To Carry Out the Work of Hydrogeological Data Compilationin the Jiguanzui—Taohuazui Mining Area

WANG Yanan1， WANG Qiusheng1， XIONG Yangfu2

(1.TheFirstGeologicalBrigadeofHubeiGeologicalBureau，Daye，Hubei435100； 2.TheSixthGeologicalBrigadeofHubeiGeologicalBureau，Xiaogan，Hubei432000)

Jiguanzui—Taohuazui mining area and other mining areas surrounding it are karst water-filled deposit with complex hydrogeological conditions.Years of geological exploration and mining formed a large number of hydrogeological data. But there are many contradictions into these data，which prevent the Jiguanzui—Taohuazui mine hydrogeological research degree improving.Based on field surveys,data compilation and analysis,these compilation data sum up the results of the work over the calendar years，put forward the existing problems and suggestions，focus on the several problems of the hydrogeological conditions in mining areas；deploy next hydrogeological work in mining areas， and advise the hydrogeological work in continuous development of mining areas.

Hydrogeological； data compilation； mining area

2016-01-19;改回日期:2016-02-17

王亞男(1985-),女,工程師,碩士在讀,水文與水資源工程專業,從事礦區水文地質、工程地質、環境地質工作。E-mail:364388423@qq.com

P641; G271

A

1671-1211(2016)05-0788-04

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2016.05.027

數字出版網址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20160811.0814.002.html 數字出版日期:2016-08-11 08:14