(核工業柳州工程勘察院,廣西 柳州 545005)
水文地質工作是礦產資源勘查中的重要組成部分,做好水文地質工作有利于科學采礦,避免環境污染,還會給礦產資源開發節省一定的經濟成本。
但是從當前市場經濟影響下,礦產資源勘查更多的側重于實現利益的最大化,往往忽略了水文地質工作的工作性質,不利于我國可持續發展,所以對礦區的水文地質工作必須要重視。
廣西柳江縣大澤礦區金屬礦位于廣西壯族自治區柳州市柳江縣里雍鎮大塘村~紅花沖附近,采礦權人為廣西柳江藍天礦業有限公司,開采金屬礦,生產規模達9.9萬t(原礦)/a。Ⅰ-2號礦體位于斷層東面,平均厚度4.12m,傾角38°左右,屬傾斜中厚礦體。Ⅰ-1號礦體位于斷層西面,平均厚度4.12m,傾角小于30°,屬緩傾斜中厚礦體,本設計推薦采用全面采礦法回采礦體[1]。
本區礦區區域屬亞熱帶季風氣候,氣候溫和,夏無酷暑,冬無嚴寒。年平均氣溫為20.4℃,光照充足,年平均無霜期332天;歷年平均降雨量一般1350mm~1500mm;年平均日照為1600h。礦區內無常年性地表河,調查區附近的主要地表河流為柳江河,地表水體對礦山開采無影響[2]。
礦區主要為侵蝕溶蝕類型的礦體結構,以礦山、洼地組成的地質為特征,高100m~300m不等,長寬300m~500m,間距500m~800m,常沿走向斷裂帶排列呈開闊谷地,而與有覆蓋的礦山有別[3]。
(1)區域礦性
勘查區內出露礦層第四系,二疊系下統。
(2)區域地質構造
調查區處于“廣西山字型”構造前弧東翼內側,穿山——古亭山——洛埠大斷裂北端,穿山向斜西翼。區域內次級褶皺及斷裂構造發育,構造主要受穿山——古亭山——洛埠大斷裂及穿山向斜兩大構造控制。
(3)區域水文地質條件
①區域水文地質單元:通過實地調查訪問,上大塘屯西側的消水洞與北西側的水山一帶泉水有明顯水力聯系。因此,礦區北側上大塘一帶的地下水向北西方向徑流,與礦區地下水無水力聯系;②水文地質補給、徑流、排泄條件:水文地質的補給主要取決于氣象水文、地形地貌、礦性組合和地質構造等條件,水文地質地下水沿地下、礦體裂隙向低洼處徑流,其排泄方式主要為礦體集中排泄。
礦區整體地貌屬于峰叢谷地地貌,礦區范圍內最高山為礦區北側的山峰,海拔366.0m,最低處為大塘屯北東側的礦界5號拐點一帶標高167.0m,最大相對高差約200m,一般為100m~150m,總體地勢北東高南西低,如圖1所示。

圖1 礦區地形地貌
據本次調查、收集原有勘探孔以及本次地質監測孔的勘查資料結果,礦區內主要分布有二疊系下統孤峰組(P1g)及第四系覆蓋層(Q),按礦體及風化程度劃分如下。
(1)第四系覆蓋層(Q)
主要為含礫粘礦層(Qdl+el),主分布于礦區斜坡地帶及溝谷低洼地帶,結構致密,呈硬塑狀,層厚度3.0m~22.0m不等。
(2)硅質礦、灰礦體、泥質灰礦、碳質灰礦互層(P1g)
遍布于整個礦區,灰色、灰黑色,細晶結構,中厚層狀構造,巖石較完整。
礦區位于穿山向斜北段西翼,該向斜軸部富水,而礦區內發育有3條逆斷層,即F1、F2、F3礦山斷層。各斷層均呈北東~南西向,向南東傾斜,最大傾角68°,斷層面附近膠結較為緊密,且充填多為泥質礦體結構,因此具有一定的阻水性。
本次綜合采用收集資料、水文地質調查測繪、試坑滲水試驗、鉆孔壓注水試驗、取地下水水樣做全分析等綜合勘查方法,基本查明了礦區及其附近的水文地質條件。
礦山水文地質是勘查的重要環節,也是礦山開采的安全因素之一。本文以廣西地區金屬礦為例,分析礦區水文地質特征和水文地質參數,總結礦區水文地質特征類型、區充水條件和礦區突水的可能性,研究結果發現:礦區礦體含水巖帶與隔水礦帶沒有明顯的界限,屬風化裂隙、構造裂隙相互貫通融匯形成的地下水含水層(帶),埋藏類型屬局部承壓的潛水含水層。
礦區所在區域為一個相對獨立、完整的水文地質單元:西部、北部以凳山~利啰山~通天蠟燭山一帶的地表水分水嶺為界;東部以天馬山~土地公~獅子山~旗山一帶的地表分水嶺為界;南側以大塘溝及柳江河為排泄邊界。礦區位于該水文地質單元南側,地下水總體由北東向南西徑流,最終以柳江為最低排泄邊界。
礦區地下水類型為碳酸鹽巖夾碎屑巖溶洞裂隙水,泉流量多小于10L/s,含水層富水性弱~中等,分布不均。礦區北東地處地下水補給、徑流區,地下水埋深大于70m,水位高程90m~93m,年水位變幅5m~10m;礦區南西側屬地下水徑流、排泄區,地下水埋深0m~4.5m,年水位變幅1m~3m。