水文文字报告

第六章矿床开采技术条件第0节前言一、区域水工环地质工作198年月，安徽省地矿局第二水文地质工程地质队完成《中华人民共和国区域水文地质普查报告•旌德幅（1:200000）》，对区域水文地质、工程地质条件进行了系统的研究。1979年月，安徽省地质局323地质队编制《安徽省水文地质图（1:500000）》并提交“说明书”。2005年6月，安徽省地勘局第二水文工程地质勘查院完成《安徽省泾县地质灾害调查与区划（1:100000）》项目，总结了县域地质灾害的灾情和险情，进行了地质灾易发区的划分，提出地质灾害防治分区，其中对矿山地质灾害的研究有所涉及。二、矿区以往水工环地质工作及评述2007年7月，前本矿区曾开展区域调查、预查及初步普查方面工作。施工槽探、井探、钻探及化探测量等工作，取得了钼等多种矿化点的验证资料，同时初步揭露了区域水文地质、工程地质和环境地质等问题，给今后全面开展水文地质、工程地质和环境地质工作提供了宝贵的资料。（参见三维公司2009年6月详查工作设计）。2007年7月—2009年4月，安徽省核工业勘查技术总院对本矿区开展普查阶段工作，在进行钻探找矿工作的同时开展钻孔简易水文地质工作，大致了解了矿区水文地质条件。三、矿区本次水工环地质工作及评述2009年6月至今，安徽三维矿业有限公司在《安徽省泾县湛岭钼矿地质详查设计及柯村～大康地区金、多金属矿普查工作部署》中对水文地质、工程地质、环境地质工作了具体安排。开展了水工环地质调查、钻探、抽水试验、岩矿石力学分析、水质分析、钻孔放射性测量、地温测量等工作，详见表1。水工环地质实物工作量表1工作项目计量单位设计工作量完成工作量备注矿区水工环地质测绘（1:10000）Km228.10以编为主，编测结合矿区水工环地质测绘（1:2000）Km22.20以测为主，编测结合水文地质钻探m/孔753.02/1地质孔施工完工后进行扩孔抽水试验次降深/孔2/1单孔（BZK132）分段抽水：①1.90—212.30m②1.90—753.02m岩、矿石力学试验组/孔24/4取样孔：BZK132、BZK134、CZK141、BZK136水质分析件11基岩地下水（含矿层）水样2件、孔隙地下水（民井）5件、地表水体4件钻孔放射性测量m/孔地温测量m/孔水工环地质测绘：按照不同精度要求，开展区域和矿区水工环地质综合调查工作，穿越法与追索法相结合，岩石裸露区为重点调查地区，重点调查岩石的节理裂隙发育情况、山体自然边坡的稳定性、地下水的汇水条件与出露特征、水质的感官状况等，采集了地表水、民井等水质分析样品，对水工环地质条件进行初步研究，编制了综合图件。钻探工作：本项目施工的专门性水文地质孔，是在地质孔施工完工后进行扩孔完成；所有地质孔都进行了简易水文地质观测，并依据原钻探班报表、地质岩心编录，对钻孔岩（矿）心进行复查、抽查，对岩石RQD、线裂隙密度、线裂隙率进行系统统计，完善了水工环地质工作记录。抽水试验：是直接评价矿区地下水丰富程度并准确预测矿坑排水量的手段。本项目利用BZK132钻孔，进行稳定流分层和全孔混合抽水，并对抽水试验成果进行了整理，求取了水文地质参数。岩、矿石力学试验：对矿体、矿体顶、底板进行取样，各取3组，矿体加取，每组3块，规格不小于5×5×10cm。水质分析：对基岩地下水（含矿层）、孔隙地下水（民井）、地表水体取样，进行简分析和侵蚀性CO2测定，试验委托安徽省地质实验研究所完成。钻孔放射性测量：地温测量：总之，各项勘查方法均严格按照相关规范、设计书等要求完成，有特别要求的委托有资质的单位协助完成，工作质量可靠，能够满足矿床开采技术条件研究的要求。第一节水文地质矿区处于沿江丘陵平原水文地质单元。一、自然地理条件（一）地形、地貌1、地形矿区地形较为简单，地势呈东南高、西北低，标高65.0—198.7m。2、地貌位于沿江丘陵平原一级地貌类型分区，微地貌可划分为丘陵和河谷平原两类。其中，丘陵为剥蚀—侵蚀成因，呈浑圆状居多，冲沟较为发育，组成地层为花岗岩；河谷平原分布在坝头河两侧，地表较为平坦，为典型的山区河谷堆积成因，组成地层为全新世砾石、砂、粘土混杂堆积的松散地层。（二）水文、气象1、水文本区地表水属长江流域青弋江水系。青弋江的正源称美溪河，源出黟县西北拜年山（海拔1137米）与黄金尖（海拔８８８米）之间的方坑南面，西北向流，泾县位于其下游。青弋江属雨性河流，水位，流量随降雨量变化而变化，在泾县县城段洪水频率20年一遇洪水最大流量为148.6m3/s；50年一遇洪水最大流量为241.1m3/s；200年一遇洪水最大流量为355.6m3/s。矿区内地表水体不甚发育，仅矿区中部一条流量约891m3/h（2010年4月22日测）的小溪—坝头河，宽约2～10m。坝头河流量受季节性降雨量控制，3～6月份雨季流量一般大于800m3/h左右，10～次年2月降雨量少，流量仅为250m3/h左右，枯水季节水流量更小，自南向北经茂林、溪口泄入青弋江。并分布有雷塘水库、冬青水库、凤村水库、柯村水库等小型地表水体，丰水季节与枯水季节蓄水量差别较大。当地最低侵蚀基准面标高为65.50m。2、气象本区属于亚热带季风气候区，温暖湿润，四季分明，雨量充沛，无霜期长。根据当地多年气象资料，多年平均气温15.4℃，极端最高温度41.2℃（1998年7月18日），极端最低温度-15.4℃（1999年12月19日）；多年平均降雨量1532.3mm，年最大降雨量2289.1mm（1999年），年最大小降雨量1111.9mm（1997年），日最大降雨量205mm（1998年）；多年平均蒸发量1344.0mm，年最大蒸发量1621.9mm（1971年），年最小蒸发量1227.9mm（1982年）；多年平均相对湿度85%。二、水文地质特征（一）地下水类型及特征根据矿区地下水赋存条件、水理性质、水力特性，将矿区划分为2个地下水类型，其特征分别叙述如下：1、松散岩类孔隙地下水主要由第四系残坡积、冲洪积物组成，分布于山间谷地平原。岩性主要为褐色、褐黄色粘土，粘质粉土夹粗细砂，少含砾石等，厚度一般在2.0—6.0m。一般具有上细下粗的“二元结构”，上部粘性土透水性相对较弱，下部砂、砾石层富水性较好。据矿区民井调查资料，单井出水量一般不足5m3/d，最大为下屋村民组水井，出水量10.5m3/d，最小者为何家村民组张家水井，出水量为1.72m3/d，降雨季节补给迅速，出水量较干旱季节高出近二倍。水质多属HCO3—Ca型，亦有少属SO3·HCO3－Ca类型分布。PH值一般在6.45—6.67之间，溶解性总固体0.060—0.528g/L。为当地居民分散饮用水的供水水源。2、基岩裂隙水主要赋存于燕山期花岗岩体之中，岩石含水性主要受构造作用、风化作用、蚀变作用等影响和控制，含水特征存在差异。（1）一般特征花岗岩体完整性较好，节理、裂隙不太发育，并多为岩脉充填，总体富水性较弱。浅部风化带、构造破碎带相对含水丰富，对矿坑充水有一定影响。水质多属HCO3—Ca型，PH值一般在8.12—6.57之间，溶解性总固体0.078g/L。（2）风化裂隙地下水岩石风化带厚度分布不均匀，一般2—10m，少数达到20m。岩石破碎，裂隙发育，BZK132、CZK165、CZK141、CZK185等孔在风化带钻进中，发生冲洗液消耗量呈明显的突增、漏失现象。该类型地下水与上覆松散岩类孔隙水含水岩组之间，并无稳定的隔水层，其水量、水质特征与孔隙水也基本一致，民井取水时往往是混合取水。（3）构造裂隙地下水矿区内断层的构造不发育，岩体侵入接触带上下较多形成压性、压扭性构造破碎带，地表出露为构造碎裂岩带。构造破碎带规模一般宽1.5—10.0m，延展数十米，角砾岩化发育，角砾为次生石英岩、硅化花岗岩，多呈粗细粒状、碎屑状，少见棱角状、次棱角状，高岭土、绿泥石、碳酸盐、硬石膏等物质紧密胶结。钻进中冲洗液（泥浆）消耗略增大。由于岩石具强泥化蚀变矿物胶结，挤压碎裂严重，张裂隙不发育，未见孔洞分布，含水一般。（4）蚀变岩裂隙地下水矿区岩石蚀变作用较为强烈，矿体的上部多绿泥石化、碳酸盐化、高岭土化，矿体的下部多硅化、钾化，含水较弱。绿泥石化、碳酸盐化、高岭土化花岗岩弱含水岩带：埋深10—300m，标高90—-300m，岩石破碎程度较高，裂隙发育，以网状裂隙为主，呈细脉状，产状多近水平，钻进中亦有发现冲洗液消耗量大于50L/h的多消耗量现象。岩石普遍多具有高岭土化、绿泥石化蚀变，泥化矿物密实充填于裂隙中，亦见有片状碳酸盐脉、硬石膏脉，3—4cm石英脉充填于裂隙中，充填密实，未见孔隙、孔洞分布。经BZK132孔抽水，单位涌水量22.40m3/h（含风化岩带水），单位涌水量0.0075L/s·m。硅化、钾化花岗岩弱含水岩带：埋深于450m以下，标高也在-450m以下。该岩带岩石多数较完整，裂隙较发育，。岩石多具钾化、硅化较强，岩性较坚硬。裂隙以近直立一组较发育，并分布倾角∠45～∠65°裂隙，硅质脉密集充填，脉宽可达3—5cm，未见溶蚀、孔洞分布，少数孔650m以下见石英脉中零星孔洞分布，但无水蚀现象，且连通性差。（5）矿体裂隙地下水为钼床主要赋矿岩带，花岗岩普遍钾化、绿泥石化、绢云母化，为弱含水岩带。埋深300—500m，标高-200～-450m。岩石较破碎，裂隙较发育，以隐蔽裂隙、细脉状裂隙为主，倾角一般近水平、∠35～∠55°、∠65～∠75°发育，亦见有网状裂隙发育。裂隙充填物主要有高岭土、硬石膏、碳酸盐以及细脉状较宽硅质脉，沿细脉状硅质脉常见较多的辉钼矿化，未见孔隙、孔洞。BZK132全孔（至753.02m孔深段）抽水，涌水量26.02m3/h，单位涌水量0.0083L/s·m。（二）含水岩组（段）之间的水力联系松散岩类孔隙地下水直接与基岩裂隙水的风化带含水岩组接触，水力联系较为密切，其间无隔水层存在，具有统一的地下水水位和动态；基岩地下水的其他含水岩组，多呈相互独立状态，节理、裂隙多被泥质（高岭土、绿泥石）、碳酸盐、绢云母、硅质充填或闭合状，水力联系微弱。（三）水质评价本矿区松散岩类孔隙地下水和基岩裂隙水，水质较好，无色、无味、无嗅、透明，检测项目均可满足生活饮用卫生标准，适合饮用，也可做工业用水。三、矿坑涌水量预测1、充水因素矿区内地表水系不甚发育，坝头河从矿区中部流过，径流量较小。矿体及其顶底板皆为含水弱的花岗岩类及其蚀变岩组成，断层构造不发育，岩体（岩脉）频繁侵入形成的构造破碎带含水微弱，矿坑充水的间接水源主要为大气降水。2、边界条件矿体分布在B10—B14线，赋存标高-200—-450m左右。截面形态呈V字型，水平投影长400m左右，宽平均50m。该矿适合井工开采，随着开采深度、范围、强度的加大，地下水径流场、动力场将发生改变，松散岩类孔隙地下水和基岩地下水将汇聚至矿坑之中，地表水也会间接进入矿坑。矿床含水岩组总体可概化为统一的潜水含水体，矿坑范围可概化为一个“大井”。3、矿坑涌水量预测本矿区矿坑涌水量估算将采取2种方法并相互验证：a、水均衡法；b、地下水动力学法（大井法）。⑴计算公式、参数确定及计算结果A、水均衡法a-1.公式：AFTa-2.参数：A—降雨量（m）；F—大气降水汇水面积（m2）；—入渗补给参数，取0.2；T—时间。a-3.计算结果（见表2）均衡法预测矿坑涌水量表2降雨入渗补给面积F（m2）时间T降雨量A（m）入渗补给参数（）矿坑涌水量（m3）6717200年最大0.22890.2307512.416年平均0.15230.2204632.780年最小0.11190.2149377.090日最大0.02050.227540.520备注⒈F为1:2000矿床面积加上1:10000地形图按地表分水岭丈量出的补给面积；⒉降雨量资料来源于泾县气象局；⒊入渗补给表数据参考《冶金矿山设计参数资料》。B、地下水动力学法（大井法）预测矿坑涌水量b-1.公式：001.366K(2H-S)SQRlgr动b-2.参数：K—渗透系数加权平均数；H—潜水含水层厚度（m）；S—疏