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湖南省某大型含铍萤石-锡(铜)矿水文地质问题与对策
2017-10-141809

一、矿区南侧低山发育SN向冲沟,流量变化较大,自南流向北,汇入北侧的良田溪。良田溪是矿区较大的地表水,溪水自西向东流入矿区北侧后折向北东,其平均流量是2027m3/d,雨季最大流量是5141m3/d。

(一)地质构造

矿区位于官余复式向斜南端,其东侧为界牌岭短轴倾伏背斜,矿体主要赋存于背斜核部的100~200m标高内。

近SN向断层主要有四条,包括F1、F3矿区水文地质;环境问题;综合分析;湖南

湖南省某矿区是大型含铍萤石-锡(铜)矿,位于某县距县城约42km,省道1806线自西向东横贯矿区中部。由于受当时工作程度的限制,对矿区水文地质条件认识不够,致使在采矿过程中,出现了严重的地质环境问题,造成了一定的经济损失。本文利用原有资料对矿山开采中暴露的地质环境问题进行综合分析,取得了对矿区水文地质条件较全面的认识,对今后类似矿山的勘探和开采具有一定的借鉴意义。

(二)矿区水文地质条件

1、自然地理概况

矿区属剥蚀、溶蚀低山丘陵地貌,地势南西高,北东低。矿区内南西侧是剥蚀低山,相对最高点是界牌岭,标高为584.1m;北东侧是溶蚀丘陵,最低点是良田村附近,标高为340.8m,为矿区相对侵蚀基准面。矿区相对高差为243.3m。

该区属亚热带季风区,气候温和,潮湿多雨。据宜章县气象站资料,该区历年平均气温为17.6°C,最高气温为38°C,最低气温为0.5°C;年平均降、F4、F5,走向一般为15°,其中F1、F3、F4为走向正断层,产状为110°∠50~80°;F5产状为280°~290°∠60°。F4规模最大,长度约为3~4km,破碎带宽度为50~70m。背斜东西两翼分别受F1和F3两条走向断层所切割。

2、NW向断层主要有四条,包括F201、F202、F401、F402,产状为35°~50°∠40°~70°,均为张扭性横断层。该组断层常表现为错断SN向断层,一般规模较小,但破碎带较发育。

(三)地层的含水性

1、石磴子组灰岩岩溶裂隙含水层

石磴子组灰岩在矿区内下伏于测水组之下,在官余向斜两翼及SN两端均有出露,为矿体的直接赋矿层位,其厚度是430m。该地层中地表岩溶发育,溶沟、溶槽、漏斗常见;地下岩溶也较发育,钻孔见溶洞率为63.41%,岩溶率为0.48%。岩溶发育在F4上盘和倾伏背斜轴部,其发育标高一般在200~100m左右,局部受构造影响,发育标高最深达-205.55m。该层富水性主要受构造控制,在断层破碎带、接触带和风化带等地段,岩溶裂隙发育,含水性较强,且自上向下富水性减弱。总体上属中等富水,泉水流量为0.1~1.0L/s,钻孔单位涌水量为0.542L/s.m。

Fig.1HydrogeologicalmapoftheminefieldC2+3、Cz-壶天群、梓门桥组含水层Cc-测水组隔水层Cs-石磴子组含水层1-水文地质界线2-断层及编号3-上升泉及流量(L/s)4-涌水钻孔及编号5-地面塌陷6-坑道编号7-地表水及流向

2、测水组砂页岩隔水层

在矿区内出露较广,岩层厚度为60~100m。该岩层浅部风化破碎,风化深度为40m左右,含风化裂隙水,泉水出露少,流量很小,一般在0.1~0.5L/s。风化裂隙被粘土充填较好,为隔水层。

3、壶天群与梓门桥组白云质灰岩岩溶裂隙含水层

该岩层呈NNE向分布于官余向斜核部。岩溶发育,岩溶受SN向、EW向断层和节理构造的控制,地表岩溶形态多为溶沟、石芽,地下以竖向发育的溶蚀裂隙和溶洞为主。该岩层富水性强,泉水出露较多,最大流量为5.55L/s,一般为0.1~1.0L/s。该岩层上覆5~10m厚的第四系粘土和粉砂质粘土,土为褐、黄褐色。不均匀含碎石、角砾,其量约为10%~20%,碎石、角砾成分多为砂岩,偶见灰岩,粒径一般为1~3cm。土呈可塑状态,土洞较发育。

(四)断层的导水性

1、近SN向断层的导水性

F1、F3、F5断层结构面紧密,胶结充填良好,导水性差。F1经注水试验,其单位吸水量为0.1534~0.20L/s.m;F3经注水试验,其单位吸水量为0.0388L/s.m。F4断层位于背斜轴部,破碎带宽度50~70m,断层两侧裂隙发育,岩溶较发育,导水性能强,单位吸水量为1.806~3.310L/s.m;PD375坑道揭露有较多的流水点,其流量为1.4L/s左右。

2、NW向断层的导水性

主要有四条,F201、F202、F401、F402均为张扭性横断层。该组断层常表现为错断SN向断层,一般规模较小,但破碎带较发育,且有较好的导水性能,可形成地下水渗流通道。

(五)地下水补给、径流、排泄条件

矿区地下水主要在南端接受大气降水补给,赋存于岩石的裂隙和溶洞中,沿着岩石的裂隙和溶洞向NNE向径流,在北端良田

 

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