廣東省東源縣葉潭鎮(zhèn)擋風凹礦區(qū)玻璃用石英砂巖礦水文地質(zhì)條件的主要問題及對策

危接文

摘要：近年來，隨著我國工業(yè)化的推進，礦山企業(yè)對礦山地質(zhì)災害的防治工作取得了一定進步。但是近年來礦山地質(zhì)災害事件時常發(fā)生，對礦山資源的開采工作造成困難，導致采礦經(jīng)濟效益降低，依然存在很多問題，降低了礦山企業(yè)的工作效率。本文基于我國礦山的水文地質(zhì)特征分析，全面性和針對性相結(jié)合地提出防治災害的措施，降低礦山災害的負面影響，對促進我國礦山采礦事業(yè)的發(fā)展具有十分重要意義，為今后礦床規(guī)劃和開采礦山資源提供生產(chǎn)安全指導，以供人員參考。

關鍵詞：水文地質(zhì)；涌水量；供水水源

東源縣葉潭鎮(zhèn)擋風凹礦區(qū)所在區(qū)域?qū)傩∑鸱蜕?，總體地勢北東高，南西低，最高點為礦區(qū)中北部的打鼓頂，海拔高程為435.5m，最低點為礦區(qū)南西面，距礦區(qū)4號拐點約700m的紅崗水河谷部位，海拔高程68.5m，最大相對高差367m，地形自然坡度20°～50°，局部（打鼓頂）山體陡峻。礦區(qū)植被較發(fā)育，主要為蕨類植物及桉樹，部分地段石英砂巖礦體裸露，植被較少，礦區(qū)殘坡積覆蓋層厚度一般為0.0m～14.0m。

1.礦區(qū)含水層及補徑排關系

根據(jù)水文地質(zhì)調(diào)查，礦區(qū)范圍內(nèi)含水層位于礦體底部以下的飽水帶中，施工的10個鉆孔均未鉆至地下水位以下（干孔），故厚度不明，主要為層狀巖類裂隙含水層。含水層主要由泥盆系桂頭群沙礫巖、砂巖組成，地下水賦存于風化裂隙和沿層向發(fā)育的構(gòu)造裂隙中，構(gòu)造裂隙傾向15°～80°，傾角17°～46°。含水層富水性主要與巖層的風化裂隙發(fā)育程度關系密切。礦區(qū)內(nèi)未見較大泉水涌水點，地下水主要以滲流形式排泄，泉水主要分布于山體中下部，均為下降泉。礦區(qū)南側(cè)小溪旁見幾處滲流泉，流量為0.05L/s～0.18L/s，2015年4月實測礦區(qū)南西側(cè)一處泉流量為0.06L/s，富水性極弱；礦體在地下水位以上，礦床開采時不受含水層影響。

礦區(qū)處于分水嶺及其兩側(cè)向南向北傾斜的山坡地段，為地下水的補給徑流區(qū)，區(qū)內(nèi)賦存的地下水以大氣降水直接或間接補給，排泄以蒸發(fā)及泉水排泄為主。地下水流向從地形高處向低處流動。根據(jù)所施工的10個淺孔都未測到靜止水位，地下水位在礦體之下，據(jù)此預測地下水對礦體開采影響較小。

2.礦坑涌水量預測

礦山今后露天開采，主要充水因素為大氣降水，降雨對礦坑涌水量預測，參照中國礦業(yè)學院編制的《露天采礦手冊》，預測打鼓頂山脊北側(cè)山坡地段礦坑最大日涌水量公式如下：

Omax=K·A·H24

公式中：

Qmmx=降雨對采場最大日集水量，單位m³/d；

K=地表徑流系數(shù)（取決于采礦場揭露巖石的降雨入滲難易程度和采場疏導地表片流設施的能力，取經(jīng)驗值0.7）

A=采場采取截水措施后的匯水面積35698m²

H24=設計暴雨頻率為5%的日降雨量（近年最大日降雨-～HB=453.3mm，按公式H24=1.1HB推算）

Qmax=0.7×35698×（1.1×0.4533）=12460（m³/d）

礦山今后露天開采，雖然礦體分布在山體分水嶺及兩側(cè)，充水后自排條件好，也需在采剝面周邊應修筑截排水溝，減少開采區(qū)的匯水面積，對開采區(qū)外圍地表徑流進行攔截、導流，防止暴雨天氣大面積地表徑流流向采場。

3.礦床水文地質(zhì)條件評述

礦區(qū)處于小起伏低山區(qū)，最大相對高差367m，地形自然坡度20°～50°，局部見陡坎。礦體出露于山脊兩側(cè)山坡地段，其自然地形地勢利于大氣降水的排泄。

礦區(qū)及附近無大的地表水體，以礦區(qū)西邊約700m處小河正常水面標高（68.5m）為最低侵蝕基準面，本區(qū)礦體最低標高為332m，位于侵蝕基準面以上，今后礦山露天開采，主要受大氣降雨影響，故建議在礦區(qū)周圍修建截排水溝，對開采區(qū)外圍地表徑流進行攔截、導流，防止暴雨天氣大面積地表徑流流向采場、采坑，對采剝面或堆積場產(chǎn)生沖刷破壞及水土流失等地質(zhì)災害現(xiàn)象。

綜上所述，本礦床的水文地質(zhì)條件簡單。

4.礦床工程地質(zhì)條件評述

（1）礦區(qū)內(nèi)未風化的石英砂巖與砂巖，雖裂隙3條/米～6條/米，完整性中等，但處于礦體底部，開采時影響較小。

（2）礦體主要產(chǎn)于弱風化、微風化的石英砂巖中，礦山露天開采剝離量較小。礦區(qū)山體相對較陡，礦山露天開采時，應對運輸?shù)缆?、開采邊坡進行護坡防滑工作，對廢土、廢石修建擋土墻，防止在大雨、暴雨季節(jié)發(fā)生泥石流、滑坡等地質(zhì)災害。

（3）礦區(qū)礦體上部巖體質(zhì)量為Ⅳ級-Ⅴ級，表層第四系殘坡積層屬散體狀，遇水軟化，其抗剪、抗壓強度低，穩(wěn)定性較差。礦山露天開采時，穩(wěn)定性較差，礦山今后開采，殘坡積層面以上巖土臺階坡面角應不大于45°，開采時殘坡積層面以下巖體臺階坡面角應不大于60°，應嚴格執(zhí)行露天礦床安全生產(chǎn)的相關要求。

綜上所述，礦床開采工程地質(zhì)條件簡單。

5.環(huán)境地質(zhì)條件預測評價

礦區(qū)位于小起伏低山，礦區(qū)內(nèi)無常住居民及耕地等，區(qū)內(nèi)無旅游、文物及自然保護地。礦山建設及礦產(chǎn)開發(fā)不涉及移民等問題。

礦區(qū)內(nèi)植被發(fā)育，經(jīng)調(diào)查，未見有規(guī)模較大的泥石流、滑坡等。

據(jù)以往的放射性普查資料，礦區(qū)范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)放射性異常，礦山露天開采過程中，對植被、山體有一定的毀壞，礦山地形坡度較大，在大雨、暴雨季節(jié)容易造成剝離土滑坡、剝采面崩塌及水土流失現(xiàn)象，為防止滑坡、崩塌及水土流失等現(xiàn)象發(fā)生，礦山地形坡度較大，今后開采剝采比為0.15，剝離土石應合理選擇堆放場地，并規(guī)范堆放，并修建擋土墻、截水溝、引水渠，攔截雨水，引向外圍山溝，切實做好復墾、復綠工作，礦山開采產(chǎn)生的污水在排放時應注意，應進行沉淀或其他方法處理達標后排放。

綜合考慮礦山露天開采對植被、山體有一定破壞，本礦床開采環(huán)境地質(zhì)條件中等。

6.開采技術條件評價

礦體位于當?shù)厍治g基準面（68.5m）以上，礦區(qū)地勢較陡，有利于地表水的排泄，大氣降雨為采坑充水主要水源，集水可以通過截水溝自排，礦床的賦礦巖性（石英砂巖帶）及圍巖的富水性極弱，本區(qū)礦體賦存地段主要為地下水徑流區(qū)，地下水對礦山露天開采影響較小，水文地質(zhì)條件簡單。

礦床處在山脊及山脊兩側(cè)，礦體主要產(chǎn)于弱風化、微風化的石英砂巖中，礦山露天開采剝離量較小，對礦山開采影響不大。礦山開采工程地質(zhì)條件簡單。

礦山露天開采，邊坡上部巖體質(zhì)量差，應做好防滑護坡、復墾、復綠工作，對廢土、廢石修建擋土墻，防止在大雨、暴雨季節(jié)發(fā)生泥石流、滑坡等地質(zhì)災害。礦山露天開采，對植被、山體破壞較大，容易引發(fā)水土流失及小規(guī)模的崩塌、滑坡等地質(zhì)災害，對環(huán)境影響較大。環(huán)境地質(zhì)條件中等。

綜上所述，本礦床開采水文地質(zhì)簡單、工程地質(zhì)條件簡單和環(huán)境地質(zhì)條件中等，根據(jù)GB/T13908-2002《固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范總則》附錄B的要求，礦床開采技術條件是環(huán)境地質(zhì)問題為主的中等（Ⅱ-3）類型。

本礦床開采水文地質(zhì)條件簡單，工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)條件中等，擋風凹礦區(qū)礦體的剝采比為0.15，建議露天開采。

開采時開挖剝離的覆土、廢石應處理好，防止在雨季特別是大雨、暴雨時發(fā)生水土流失、泥石流等地質(zhì)災害。

礦床開采期間及開采完畢以后應按有關規(guī)定做好水土保持、復墾、綠化等環(huán)境保護工作。

7.結(jié)束語

礦山的開采過程中會出現(xiàn)很多地質(zhì)災害問題，加強對礦山的勘探，加強對地質(zhì)災害的預防都是減少地質(zhì)災害產(chǎn)生損失的必要環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)問題及時解決也可以使損失減少到最低，最好預防和檢測才能保證整個開采過程的安全及效率。