试分析金矿采矿活动对地下水的影响

2016-10-26 08:47
山东工业技术 2016年20期
关键词:矿坑涌水量含水层

王 超

(山东省招远市金亭岭矿业有限公司,山东 招远 265400)

试分析金矿采矿活动对地下水的影响

王 超

(山东省招远市金亭岭矿业有限公司,山东 招远 265400)

在进行金矿采矿活动时,造成金矿开采无法顺利完成的主要因素就是地下水位的下降。如何在采矿前期对此区域内的地下水质的基本状况及采矿期间会产生的影响进行预测,是相关工作者迫切想解决的事情。本文以某个金矿的采矿活动为例,详解金矿的采矿对地下水的影响因素,试析其预测的方式。

金矿;采矿活动;地下水;影响

本文中的矿区属于西北区域,地貌形态属于丘陵河谷平原,山脊有很多浑圆状基岩裸露,且河谷较为平坦,地表侵蚀微弱,标高在105~126m,坡降8.1%~11%,在金矿采矿区域内的最低侵蚀基准面标高在107m,区域位于南侧河谷地。在本次的金矿采矿活动中,为避免当地地下水位下降,影响居民生活生产用水,在采矿前,团队对金矿区域进行地质勘测与地下水涌水量进行预测。

1 金矿采矿区域基本的地质条件

(1)矿床区域内的水文地质条件。在金矿采矿的矿床内部,主要的含水层是地质的第四系孔隙潜水含水层、基岩风化带裂隙潜水含水层和基岩裂隙承压含水层三类。在整个第四系孔隙当中,第一种潜水含水层是连绵不断的分布在其中的,且所含水量较为充足,水量厚越1.5~6.6m。在金矿的开采期间,很容易造成较薄部分的断泥层破碎,将导致断裂带上下两盘构造裂隙含水层成为一个连续的含水体。

(2)矿床涌水条件分析。在本次金矿的采矿活动中,需要加深矿体的范围(约-665~-1478m),在这个区域内的矿体埋藏的较深入,降雨对地层的水量补给不足,所以出现了基岩风化带裂隙水充水并不明显的情况。

2 对金矿开采区域涌水情况进行预测

2.1 大井法

在金矿的采矿过程中,在进行矿坑的干燥处理时,对矿坑的涌水量和周围水位下降时呈现的相对稳定的状态,即可认为是以此矿坑为中心,形成地下水辐射流场,从而基本满足了稳定矿井流动条件。此金矿区域从二十年前开始采矿,所以形成丰富的坑道涌入水量的资料,如表1所示:

表1 历年平均涌水量(m³/d-1)

在三个计算公式中Q是在设计时对涌水量的预测值,单位为m³/ d;K为透水的系数;H是承压时的地质含水层水头的高度;M为静止时的水位标高和预测中段之间的差;S是水位下降的深度;R是影响水位的半径,一般取值为100m,而r1则是引用的半径;R1是影响引用半径;a是根据水平的投影图测量采矿坑的长度;b则是测量的矿坑宽度;η是在金矿的采矿活动中的比例系数,一般为1.18。采用以上计算公式进行计算涌水量时,因为矿层之间的含水量和透水系数比较复杂,就算在同一段矿层中也会有较大的差异,因此会采用开采过的矿层中段位置——-652m处的涌水量(-3300m³/d),用公式将断层中的透水系数和影响的半径求出,最终可得透水系数为0.000327m/ d,再根据所要挖掘的深度值代入,可以求得此深度中的涌水量。

2.2 比拟法

在采用比拟法预测金矿开采活动对地下水的影响时,是在已知开采矿山矿坑的涌水量之后,通过预测水文地质条件和开采条件与之像是的矿山的矿坑涌水量的一种常见办法。比拟法预测同样是采用中段的-652m涌水量的平均值3000m³/d,开采的深度为-1400m,所以矿坑中的地下水涌水量计算为:

在计算公式中,F是预测新挖掘矿坑的面积,其值为1.152km²;而F1原有矿坑的面积,是0.948km²;S是预测的新矿坑中的地下水位的降低深度,在本次挖掘中所预测的值为1515m;S1是原本的矿坑水位降深,勘测的实际数据是767m;Q1是已知的矿坑涌水量,取中段的平均值为3000m³/d。

由此可以看到,采用比拟法通过对需要挖掘的金矿坑中的地下水进行计算,所得出的值与前文所述的大井法获取的值相近。所以在此金矿区域内进行采矿活动对地下水没有不良影响。

3 结束语

由此可知,在进行金矿的采矿活动前,为避免对区域内的地下水有不良的影响,勘测队可以通过对地层进行研究和涌水量预测,确定影响的系数后才可决定是否进行采矿活动。

[1]崔晓光,裴向军,母剑桥.河南某金矿采矿活动对地表地质灾害影响研究[J].长春工程学院学报(自然科学版),2014(03):89-93.

[2]陈斌,祝怡斌,翟文龙.某离子型稀土矿采矿活动对地下水的影响分析[J].有色金属(矿山部分),2015(02):63-66.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.114

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