广东双保金矿区水文地质条件分析与评价

2021-12-24 11:08
中国金属通报 2021年19期
关键词:含水层水文水源

岑 雷

(广东省地质局第六地质大队,广东 江门 529000)

我国是一个矿产大国,境内不仅蕴含储备着大量的矿产资源,同时对于资源的消耗也位居世界前列。广东双保金矿区是我国相对较大的一个贵金属开采矿区,位于我国南岭以南,邻近南海,环境相对较好。不仅如此,由于经济的发展以及运输条件的进步,矿区的交通十分方便,为日常矿产资源的外部运输提供了极大的便利。广东双保金矿区的矿产分布十分独特,主要构造以剥蚀为主,并且周围多中低山区,虽然该区域昼夜温差较大,四季分明[1]。但是由于其夏季高温多雨,且每年的降水量均居于国内前列,使得矿区汇集了大连的雨水,再加之子区域本身就具有极为丰富的水文环境,这也使得双保矿区虽然水系发达,但是呈现出较为混乱的状况。

除此之外,矿区的水文分布结构也极为不合理,当处于夏季时,雨水较多,水源丰富;但是当处于冬季时,降水量又十分有限,这在一定程度上也增加了矿区资源的开采难度[2]。另外,广东双保金矿区的矿床分布不具规律性,矿区以南的矿场较为分散,这也就表明其水文环境相对较好,较容易控制;而矿区以北地区的矿床则较为聚集,水源消耗较大,矿区的周围呈现出水源缺乏的状态。而且广东双保金矿区的水质情况也相对较差,主要是因为此区域的水源长期受到SO4-HCO3-Ca元素的影响,在松散层和花岗岩之间,流于表面,并且渗水系数相对较低,渗水能力的下降表明水源不能进行有效地过滤,致使水源质量较差[3]。

此区域水源的矿化度大致为0.55 g/l,这表明大多为浅水以及裂隙含水,这一类水源属于化学类型水,内部具有不同的化学物质。对于矿产资源的发育与形成也会产生一定的影响。因此,对广东双保金矿区水文地质条件进行分析与评价。在较为真实的环境之下,对不同阶段的水文地特征以及相应的影响条件作出分析与评价,通过更为精密的仪器以及分析手段进行全方位、系统地处理与调研,得出分析结果,并对所得出结果详细分析,以此来进一步提升整体的分析评价质量水平。

1 广东双保金矿区水文地质现状简述

广东双保金矿区由于其优越的地理位置以及便利的交通,逐渐成为位居国内前列的贵金属开采矿区。此矿区的基本地貌为平原地貌,但是存在部分的盆地区域。矿区总体的地质呈现出西高东低的趋势,并且海拔相对较高,约为465~508m之间,并且存在最高差。而此矿区的水文地质环境实际上是由地貌的主要形成因素以及相关的形态类型来决定的。目前阶段,广东双保矿区的水文环境基本呈现出较为混乱的趋势,虽然金矿含量十分丰富,但是由于上述因素的影响,使得开采难度逐渐增大。矿区主井工业场地的附近以及临时开矿区等地区相对较为平坦,并具有剥蚀准平原的地貌特征,此处的水文地质环境质量便相对较好,并具有一定的规律性,特征相对明显。而岩石的发育与分布对于水文环境也会产生一定的作用。广东双保矿区的地层岩石分布大致呈密集型,主要为三叠形态,同时还包括侏罗系下统组、中统西山窑组以及白垩系矿脉。这样的矿区环境以及开采活动造成了如今的水文地质现状,所以,要想提升矿区整体的开采能力,便需要改变这一现状。

2 水文勘察问题研究

根据上述对广东双保地区水文地质环境现状的分析与简述,可以对此金矿进行一定的了解。随后,需要在此范围之内,研究矿区存在的问题。其一是矿区的地下水位处于不断下降的状态。通常情况下,矿山开采时,如果对地下水处理不当,便会产生极大的关联影响,严重的甚至会损毁矿石。而地下水的水位发生下降,一定程度上可能是自然或者人为造成的。金矿区本身的承载力就相对较弱,再加之水位的变化,如果不加以控制,可能会出现临界变化的情况,产生的影响是不可估量的。

其二是水压的变化。在勘察分析的过程中,地下水压的变化对于分析的最终结果也会造成不同的影响。当进行施工作业时,地下水的实际作用力是较小的,但是当其长久处于稳定的状态时,一旦外界对其造成压力,便很容易产生极大的影响,破坏原本的压力平衡状态,导致地下水回流、斜流现象的发生。上述对水文勘察问题的研究与简述,为后续的分析与评价提供了理论依据。

3 广东双保金矿区水文地质条件分析与评价

3.1 地表水及含水层特征

首先,需要对广东双保金矿区地表水的相关条件进行分析。此矿区多平缓的小山丘,矿区周围的小溪流数量较多,水塘处有拦水坝。所以,地表水源条件相对较为丰富,常年有水。但是由于矿区侧方褶皱以及断裂带的作用力,使得地表水位时常处于不稳定的状态,这在矿区开采的过程中也会造成一定的影响,增强勘察难度。

其次是含水层特征的分析。金矿矿床的含水层水位一般是较低的,并且水量较小。但是广东双保金矿由于临近南海,附件河流众多,再加之夏季多雨,所以,矿区含水层的水源的存储量相对较大。依据地下水赋水条件、水力特征、水源分布等因素的作用,使含水层的水量较为聚集,这在一定程度上也有利于工作人员对含水层水源的集中处理,确保矿山开采的安全性。最后是岩类孔隙水,这部分水源是从洪积层所渗透下的矿区静水形成的,对于水文地质条件的影响作用不大,主要呈现为包气带水的状况。

3.2 地下水运动条件及涌水量预估

通常情况下,地下水的运动条件对于矿产资源的开采与工程的实施是具有关键影响的。主要可以划分为以下几部分:地下水的补给、流动、存储以及排泄等。地下水在运动状态时,水源的补径条件一般与对应含水层的实际类型、水量以及所在地势等均有着紧密地联系。广东双保金矿区的地层较薄,地层中充斥着极多的块状和层状的裂隙,地势相对较高。而他的水源补给方式主要是根据大气降水来实现。水源的流动和存储一般是地下径流的,根据水源流动的方向以及低洼处来决定的。而水源的排泄则是由于洼地数量的多少来控制的,矿区地势较低的区域,排泄水量便会较多,水文地质环境呈现出较差的状态,而地势高的区域则与之相反。

地下涌水量的预估一般是与地形和径流方向具有一定的关联。地下水的水力是处于变化状态的,再加之大气降水的量,形成强大的循环补给系统,在合理的范围之内,进行水量范围的估算,并对地下水的涌水量进行深度地计算。具体如下公式1所示。

公式1中:J表示地下水的涌水量,α表示矿坑汇水面积,ℜ表示渗透系数,经过以上计算,最终可以得出实际的渗透系数。在此基础上,进行水源流动范围的预测,如下表1所示。

表1 地下水源流动范围的预测表

根据表1中的预测范围,可以对地下水的涌水范围进行更为具体的定位,同时对其实际的涌水量也可以明确把握。

3.3 综合性水文地质评价

以上述所分析的广东双保金矿区的水文地质条件为基础,进行综合性的水文地质评价。该金矿的矿体总标高在+35m~+350.45m之间在这个范围之内,可以进行正常的开采和施工,具有相对较高的稳定性。而最低的开采标高大致为+25m,一旦地域这个标准,便会受到水文地质环境的影响。此矿区的水文地质环境不具有特定的规律,相对较为散乱,但是由于矿床较为聚集,使得矿体的侵蚀基准面逐渐下沉,与地下水相接触,一定程度上起到了阻挡的作用。依据计算,可以得出矿体对应部位的水文地质条件的差异以及呈现的特征,依据水文地质特征的类型。划分相关的矿区,通过特殊的方式更改不稳定的水文地质条件,以此来进一步完善广东双保金矿的水文地质条件,使矿山开采工程效率和质量得到优化。

4 结语

综上所述,便是对广东双保金矿区水文地质条件的分析与评价。在对此区域进行水文地质条件分析与评价的过程中,可以站在多层级、多目标的角度上,进行分割式地分析处理。通过对不同建场矿产资源的研究,总结出水文环境更为突出的特征,通过对水文地质条件的了解,可以使矿山开采工程的效率与质量得到明显地提高,进而增加开采勘察成果的准确性、全面性、系统性以及适用性。改变金矿的开采现状,并依据实际情况,对存在的水文问题进行科学地处理,进一步提高开采的质量。

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