廣東省東源縣葉潭鎮擋風凹礦區玻璃用石英砂巖礦水文地質條件的主要問題及對策

危接文

摘要：近年來，隨著我國工業化的推進，礦山企業對礦山地質災害的防治工作取得了一定進步。但是近年來礦山地質災害事件時常發生，對礦山資源的開采工作造成困難，導致采礦經濟效益降低，依然存在很多問題，降低了礦山企業的工作效率。本文基于我國礦山的水文地質特征分析，全面性和針對性相結合地提出防治災害的措施，降低礦山災害的負面影響，對促進我國礦山采礦事業的發展具有十分重要意義，為今后礦床規劃和開采礦山資源提供生產安全指導，以供人員參考。

關鍵詞：水文地質；涌水量；供水水源

東源縣葉潭鎮擋風凹礦區所在區域屬小起伏低山，總體地勢北東高，南西低，最高點為礦區中北部的打鼓頂，海拔高程為435.5m，最低點為礦區南西面，距礦區4號拐點約700m的紅崗水河谷部位，海拔高程68.5m，最大相對高差367m，地形自然坡度20°～50°，局部（打鼓頂）山體陡峻。礦區植被較發育，主要為蕨類植物及桉樹，部分地段石英砂巖礦體裸露，植被較少，礦區殘坡積覆蓋層厚度一般為0.0m～14.0m。

1.礦區含水層及補徑排關系

根據水文地質調查，礦區范圍內含水層位于礦體底部以下的飽水帶中，施工的10個鉆孔均未鉆至地下水位以下（干孔），故厚度不明，主要為層狀巖類裂隙含水層。含水層主要由泥盆系桂頭群沙礫巖、砂巖組成，地下水賦存于風化裂隙和沿層向發育的構造裂隙中，構造裂隙傾向15°～80°，傾角17°～46°。含水層富水性主要與巖層的風化裂隙發育程度關系密切。礦區內未見較大泉水涌水點，地下水主要以滲流形式排泄，泉水主要分布于山體中下部，均為下降泉。礦區南側小溪旁見幾處滲流泉，流量為0.05L/s～0.18L&，2015年4月實測礦區南西側一處泉流量為0.06L/s，富水性極弱；礦體在地下水位以上，礦床開采時不受含水層影響。

礦區處于分水嶺及其兩側向南向北傾斜的山坡地段，為地下水的補給徑流區，區內賦存的地下水以大氣降水直接或間接補給，排泄以蒸發及泉水排泄為主。地下水流向從地形高處向低處流動。根據所施工的10個淺孔都未測到靜止水位，地下水位在礦體之下，據此預測地下水對礦體開采影響較小。

2.礦坑涌水量預測

礦山今后露天開采，主要充水因素為大氣降水，降雨對礦坑涌水量預測，參照中國礦業學院編制的《露天采礦手冊》，預測打鼓頂山脊北側山坡地段礦坑最大日涌水量公式如下：

Qmax=K·A·H24

公式中：

Q_max=降雨對采場最大日集水量，單位m3³/d；

K=地表徑流系數（取決于采礦場揭露巖石的降雨入滲難易程度和采場疏導地表片流設施的能力，取經驗值0.7）

A=采場采取截水措施后的匯水面積35698m2

H24=設計暴雨頻率為5%的日降雨量（近年最大日降雨量HB=453.3mm，按公式H24=1.1HB推算）

Q_max=0.7×35698×（1.1×0.4533）=12460（m³/d）

礦山今后露天開采，雖然礦體分布在山體分水嶺及兩側，充水后自排條件好，也需在采剝面周邊應修筑截排水溝，減少開采區的匯水面積，對開采區外圍地表徑流進行攔截、導流，防止暴雨天氣大面積地表徑流流向采場。

3.礦床水文地質條件評述

礦區處于小起伏低山區，最大相對高差367m，地形自然坡度20。～50。，局部見陡坎。礦體出露于山脊兩側山坡地段，其自然地形地勢利于大氣降水的排泄。

礦區及附近無大的地表水體，以礦區西邊約700m處小河正常水面標高（68.5m）為最低侵蝕基準面，本區礦體最低標高為332m，位于侵蝕基準面以上，今后礦山露天開采，主要受大氣降雨影響，故建議在礦區周圍修建截排水溝，對開采區外圍地表徑流進行攔截、導流，防止暴雨天氣大面積地表徑流流向采場、采坑，對采剝面或堆積場產生沖刷破壞及水土流失等地質災害現象。

綜上所述，本礦床的水文地質條件簡單。

4.礦床工程地質條件評述

（1）礦區內未風化的石英砂巖與砂巖，雖裂隙3條/米～6條/米，完整性中等，但處于礦體底部，開采時影響較小。

（2）礦體主要產于弱風化、微風化的石英砂巖中，礦山露天開采剝離量較小。礦區山體相對較陡，礦山露天開采時，應對運輸道路、開采邊坡進行護坡防滑工作，對廢土、廢石修建擋土墻，防止在大雨、暴雨季節發生泥石流、滑坡等地質災害。

（3）礦區礦體上部巖體質量為Ⅳ級-Ⅴ級，表層第四系殘坡積層屬散體狀，遇水軟化，其抗剪、抗壓強度低，穩定性較差。礦山露天開采時，穩定性較差，礦山今后開采，殘坡積層面以上巖土臺階坡面角應不大于45°，開采時殘坡積層面以下巖體臺階坡面角應不大于60°，應嚴格執行露天礦床安全生產的相關要求。

綜上所述，礦床開采工程地質條件簡單。

5.環境地質條件預測評價

礦區位于小起伏低山，礦區內無常住居民及耕地等，區內無旅游、文物及自然保護地。礦山建設及礦產開發不涉及移民等問題。

礦區內植被發育，經調查，未見有規模較大的泥石流、滑坡等。

據以往的放射性普查資料，礦區范圍內未發現放射性異常，礦山露天開采過程中，對植被、山體有一定的毀壞，礦山地形坡度較大，在大雨、暴雨季節容易造成剝離土滑坡、剝采面崩塌及水土流失現象，為防止滑坡、崩塌及水土流失等現象發生，礦山地形坡度較大，今后開采剝采比為0.15，剝離土石應合理選擇堆放場地，并規范堆放，并修建擋土墻、截水溝、引水渠，攔截雨水，引向外圍山溝，切實做好復墾、復綠工作，礦山開采產生的污水在排放時應注意，應進行沉淀或其他方法處理達標后排放。

綜合考慮礦山露天開采對植被、山體有一定破壞，本礦床開采環境地質條件中等。

6.開采技術條件評價

礦體位于當地侵蝕基準面（68.5m）以上，礦區地勢較陡，有利于地表水的排泄，大氣降雨為采坑充水主要水源，集水可以通過截水溝自排，礦床的賦礦巖性（石英砂巖帶）及水文地質、環境地質、工程地質2018年第四期圍巖的富水性極弱，本區礦體賦存地段主要為地下水徑流區，地下水對礦山露天開采影響較小，水文地質條件簡單。

礦床處在山脊及山脊兩側，礦體主要產于弱風化、微風化的石英砂巖中，礦山露天開采剝離量較小，對礦山開采影響不大。礦山開采工程地質條件簡單。

礦山露天開采，邊坡上部巖體質量差，應做好防滑護坡、復墾、復綠工作，對廢土、廢石修建擋土墻，防止在大雨、暴雨季節發生泥石流、滑坡等地質災害。礦山露天開采，對植被、山體破壞較大，容易引發水土流失及小規模的崩塌、滑坡等地質災害，對環境影響較大。環境地質條件中等。

綜上所述，本礦床開采水文地質簡單、工程地質條件簡單和環境地質條件中等，根據GB/T13908-2002《固體礦產地質勘查規范總則》附錄B的要求，礦床開采技術條件是環境地質問題為主的中等（Ⅱ-3）類型。

本礦床開采水文地質條件簡單，工程地質、環境地質條件中等，擋風凹礦區礦體的剝采比為0.15，建議露天開采。

開采時開挖剝離的覆土、廢石應處理好，防止在雨季特別是大雨、暴雨時發生水土流失、泥石流等地質災害。

礦床開采期間及開采完畢以后應按有關規定做好水土保持、復墾、綠化等環境保護工作。

7.結束語

礦山的開采過程中會出現很多地質災害問題，加強對礦山的勘探，加強對地質災害的預防都是減少地質災害產生損失的必要環節，發現問題及時解決也可以使損失減少到最低，最好預防和檢測才能保證整個開采過程的安全及效率。