毛坪铅锌矿东西向帷幕线地质特征分析

李东立 杨昌松 彝良驰宏矿业有限公司

毛坪铅锌矿东西向帷幕线地质特征分析

李东立 杨昌松 彝良驰宏矿业有限公司

本论文阐述了毛坪铅锌矿东西向帷幕线的地层、构造、水文地质等地质特征以及帷幕线地下水与矿坑水的关系，在深入分析了东西向帷幕线地质特征基础上，更为科学的对矿区地下水含水系统做出了划分，给出了将来实施帷幕注浆的空间边界，为矿山合理开发提供了科学依据。

大水矿山；帷幕注浆；地下水；含水层

1 引言

毛坪铅锌矿位于云南省彝良县境内，是我国西南地区一座水文地质条件复杂的大水矿山，东西向帷幕线处于矿区南部洛泽河河东片区。当前矿山排水、治水问题突出，其中河东区排水量最高达30，000m3/d，严重制约着矿山未来深部的安全开采，为此，公司制定了注浆防渗帷幕堵水方案。本文分析了南部东西向帷幕线的地质、构造和水文地质特征以及东西向帷幕线地下水与矿坑水的关系，来说明东西帷幕线注浆的可行性和必要性，并为将来注浆段的选取提供依据。

2 地层特征

东西向帷幕线横切石门坎背斜东翼，地层总体产状自西向东逐渐缓倾，受应力挤压，呈波状起伏。东西向帷幕线钻孔揭露地层特征由浅至深岩性变化如下：

（1）灰色、灰白色白云岩：605～743m标高以上，粗晶结构，中-厚层构造，岩芯呈薄饼状，破碎地段含少量白色硅质细脉体，小晶洞较发育，连通性差。

（2）灰黑色白云岩：743～605m标高以下，中—细晶结构，中层构造，局部薄层构造，晶洞发育，一般1cm左右，最大2～3cm，但分布不均匀，连通性较差。

（3）炭质白云岩：本次施工的钻孔在400～480m标高的不同位置均揭露一层炭质白云岩，灰黑色，微细晶—泥晶结构，厚层构造，岩石硬度降低，局部见少量白色硅质细条带。该层分布厚度稳定，连续性好，构成下部承压含水层的隔水顶板。

3 构造特征

该区域断裂构造如下：

① 水平向特征

以帷幕线DK06钻孔为界，西段和东段裂隙发育差异较大。DK06钻孔以西段地层靠近背斜核部，裂隙发育方向极不规则，各个方向发育程度不等。

② 垂向特征

垂向裂隙发育特征主要受地层埋藏深度、岩石性质影响。DK06钻孔以西段，自上而下裂隙发育程度呈减弱趋势。

4 水文地质特征

本次在东西向帷幕巷道施工的钻孔，在深部穿过炭质白云岩时突遇涌水，并具有高水头压力。炭质白云岩完整性好，厚度稳定，隔水性好，其与石门坎背斜核部的弱透水层共同形成一个阻水带，将含水层分为上下两个含水层子系统。

（1）阻水带在DK05钻孔及其东段，构成承压含水层顶板的炭质白云岩连续性好，厚度稳定；DK05钻孔以西段，位于背斜核部，由于石门坎背斜核部地层透水性呈现上强下弱的特征，深部地层透水性明显减弱，根据DK04钻孔压水试验资料，在460m标高以下地层透水率一般在0.08～0.24Lu，透水性极弱。因此，由炭质白云岩及背斜核部的弱透水带共同形成一个阻水带阻挡下层地下水，并使其具有高水头压力。

（2）上部含水层。因受裂隙发育特征差异的影响，上部含水层的透水性、富水性表现为西部较强，向东减弱。矿山经过长期开采疏干，上部含水层中地下水位大幅下降，沿帷幕线在东西向上形成一个槽状低洼带。

（3）下部含水层。依据钻孔岩芯及井下电视资料分析，下部承压含水层为石门坎东翼地层受构造作用顺层滑动，形成缓倾斜的层间裂隙带，层间裂隙带以上分布36～41m厚度的炭质白云岩，完整性好，裂隙不发育，构成该承压含水层顶板。

（4）上、下层地下水之间的相互关系。由于矿山井下排水以及勘探工程从未揭过该区下部承压含水层，该承压含水层地下水基本处于天然原始状态。由于矿山长期排水疏干，上层地下水水位大幅度下降，低于下层承压水头，造成下层承压水对上层水有一定越流补给，但补给量有限。

5 帷幕线地下水与矿坑水的关系

东西向帷幕线内，上部含水层，岩性主要为白云岩，岩石硬而脆，受挤压应力作用，岩石破碎，形成一系列挤压性裂隙，地下水通过裂隙间渗流运动，自南向北补给矿坑水。本次进行的示踪试验，在DK05钻孔上部含水层中投入荧光素钠试剂，连续监测31天后在井下670m中段92线一带的新建竖井附近接受到，估算地下水流动速度约为7.9m/d，说明东西向帷幕线一带上部含水层中地下水是矿坑充水的补给水源之一。下部承压含水层位于石门坎背斜东翼，由于背斜核部在深部具有阻水作用，东西两翼深部含水中地下水联系弱，东西向帷幕线一带下部含水层中地下水对矿坑充水影响小。

6 结论

东西向帷幕线含水层分为上部含水层和下部承压含水层，下部承压水和矿坑水联系微弱，矿坑南部来水的主要补给通道是上部含水层，上下含水层之间的隔水层可以作为拟建帷幕体的底板。帷幕线东段（DK07～DK08钻孔一带），地层透水性极弱，可作为拟建帷幕体东部边界。因此，在地质体空间分布特征上满足帷幕建成的基础条件。

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