摘 ?要:云南省金平縣南科銅鎳礦地處紅河州金平縣金水河鎮南科村境內,面積1.2167km2。本文結合野外項目,綜合調查分析了地形地貌、氣象條件、水文條件并對礦床含隔水巖組,地下水賦存及補給,逕流,排泄條件進行分析,結果表明礦井涌水主要為層間裂隙含水所至,含礦巖層上部有隔水層相隔,礦區地形利于排水,坑道內有一定涌水,但水量很中等,坑道涌水對礦山開采影響較小。
關鍵詞:銅鎳礦床;水文地質條件
水文地質多樣性,變化復雜,規律難尋,給礦井的開采、隧道的挖掘工作增加了很大的風險性.近年來因水害引發的安全事故,造成的人員傷亡和財產損失不可計量。【1】礦床充水因素是礦床水文地質特征分析的一項重要內容,它通過對礦床充水水源、充水通道及充水強度的影響因素進行分析和總結,對礦床開采技術條件提供理論依據。【2】
云南省金平縣南科銅鎳礦地處紅河州金平縣金水河鎮南科村境內,距金平縣城平距約40Km(228°方向),西與越南為鄰。地理坐標:東經102°55′15″~102°56′15″,北緯22°33′30″~22°34′30″,面積1.2167km2。礦權范圍內(標高1500m~1100m)累計查明銅鎳礦石量為359900t。
一 礦區概況
1地形地貌
礦區地處次級分水嶺北東坡地帶。地形切割強烈,屬構造侵蝕中山類型,地勢是南高北低,采礦區最高點位于礦區東南部,海拔標高1540m,最低點位于礦區東部,金水河邊,海拔標高1120m,海拔相對高差420m,為礦區最低侵蝕基準面,探獲的資源量位于侵蝕基準面以上。本次資源量估算最低標高1225m,高于最低侵蝕基準面105m,地形陡,有利于地下水和地表水的排泄。
2氣象條件
礦區屬熱帶氣候,氣候濕熱多雨,6~10月為雨季,11月至次年5月為枯季,年平均總降雨量為1500mm,最大年總降雨量可達2500mm,最小年總降雨量可達1000mm,降雨主要集中在雨季,旱季幾乎無降雨。最高氣溫達32℃,最低氣溫約16℃,年平均氣溫26℃。區內無大型滑坡、泥石流等地質災害歷史。
3水文條件
礦區內水系發育,主要有金水河、老白寨河。金水河最大流量約4500L/s,最小流量約150L/s。平均約1500L/s;老白寨河最大流量約4200L/s,最小流量約150L/s,平均約1300L/s。河流為常年性河流。
流向總體由北向南,沖溝較短,溝谷呈寬“U”字型,沖溝兩岸坡度20°~50°,岸坡較陡,縱坡降較大,現狀條件下,處于穩狀態,礦區主要處于該溪谷的左側中上部,礦山采探礦活動多遠高于河谷,對礦山地下采礦影響較大。礦區內大氣降水經該河流流入紅河,本區最低侵蝕基準面為金水河邊,標高約為1120m。
二 礦區含、隔水巖層(組)
1.第四系含水層(Q)
殘坡積層主要分布于礦區東部河谷部位,厚>5m,不整合覆蓋于下伏地層之上,由粉砂巖、砂巖、泥巖碎塊及粘土組成,含孔隙水,受大氣降水下滲補給,在局部地形低洼處含孔隙水,出露泉點較少,流量0.003~0.221升/秒,富水性弱,季節性變化較大。該層對礦床開采無直接影響。
2. 超基性橄欖輝石隔水層
主要分布于礦區中部,巖石為灰色、深灰色、黑色。微細粒伴自行粒狀結構,塊狀構造。主要礦物為輝石,次要礦物為橄欖石、角閃石等。該巖組軟硬相間,組成不等厚互層軟硬相間的工程地質巖組,總體穩固性差。未來采礦巷道部分多穿行該于該巖組中,對礦山開采影響中等。
3.下志留系上段(S1b)含水層
分布于礦區北部,薄至中厚層狀粉砂巖,粉砂結構,巖石節理、裂隙發育,沿北西西向裂隙有閃長巖、橄欖輝石巖脈侵入,厚度438m。地表裸露,淺部節理裂隙發育,為裂隙含水層,隨深度增加而減弱,總體含水程度中等,主要受大氣降水補給,對礦床開采影響程度中等。
4. 下志留系下段(S1a)含水層
分布于礦區南部,薄至中厚層狀粉砂巖,粉砂結構,巖石節理、裂隙發育,沿北西西向裂隙有閃長巖、橄欖輝石巖脈侵入,厚度1217m。該地層地表淺部巖石風化破碎,風化裂隙發育,透水性好,局部含裂隙水。深部完整,裂隙弱發育,細小而閉合,含水裂隙少見,含水性極差,該組地層在局部沖溝中沿風化帶底部有少量泉水出露和沿溝滲流,流量0.01~0.1L/s,水化學類型為 HCO3·SO4 –Ca·Mg 型水。視為相對隔水層,該層直接覆蓋于含鎳礦地層上面,對礦床開采影響較小。
三 地下水賦存及補給,逕流,排泄條件
礦區地形較陡,屬水文地質單元的補給區,處于最低侵蝕基準面以上,保有大部分工業礦體標高主要在1200~1300m之間,遠高于最低侵蝕基準面標高1120m,受區內溪谷影響較小,銅鎳礦體均產于超基性橄欖輝石巖脈弱裂隙含水層中,富水性弱,但90%以上礦體位置遠高于最低侵蝕基準面,有利于地下水排泄,探采坑道采用平硐,礦體內地下水基本自然排出,礦區地下水無需用水泵抽水形式排泄。
根據野外調查及收集資料,礦區內的礦井涌水主要為層間裂隙含水所至,含礦巖層上部有隔水層相隔,礦區地形利于排水,坑道內有一定涌水,但水量很中等,據礦山不完全記錄統計,坑道平均涌水量約50m3/d左右,坑道涌水對礦山開采影響較小,開采過程中加強坑道排水措施。大氣降水對深部采礦活動有一定的影響,礦山施工時要注意完善排水系統,預防地下水給生產造成危害。
參考文獻
[1] ?張雪娟等 三維水文地質建模技術研究綜述[J].工程技術研究.2017(07).
[2] ?馮娟等 貴州槽箐地區煤礦床充水因素淺析[J].礦產勘查.2018(05).
作者簡介:鄧鐘敏(1984~)男,滿族,水工環工程師,講師,云南國土資源職業學院,主要從事地質方面教學工作。