巴基斯坦山達(dá)克銅礦北礦段水文地質(zhì)條件分析

周宇

摘 要 為了基本查明山達(dá)克銅礦北礦段水文地質(zhì)條件，評價礦床開采技術(shù)條件，根據(jù)在山達(dá)克北礦段進(jìn)行的地質(zhì)勘查，本文主要介紹了礦區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件及礦床充水因素，并預(yù)測礦坑涌水量。

關(guān)鍵詞 巴基斯坦；山達(dá)克；水文地質(zhì)；水資源

中圖分類號 P64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）160-0107-01

1 自然地理及水文特征概況

山達(dá)克（Saindak）礦區(qū)位于巴基斯坦俾路支?。˙aluchistan）西北邊陲的阿木拉夫（Amalaf）村南西側(cè)，西鄰伊朗，北鄰阿富汗。

礦區(qū)無長流水系，僅見干枯河床，暴雨時地表水流向總體由西向東。區(qū)內(nèi)年降雨量為7.2mm～187.6mm，年平均降雨量60.2mm，月最大降雨量94mm（2005-2），日最大降雨量36mm（2005-2），由于干旱少雨，基本上沒有植被，沙塵暴天氣時有出現(xiàn)，持續(xù)時間一般1～4天。

2 區(qū)域水文地質(zhì)概況

由于礦區(qū)炎熱干旱少雨，年平均降雨量60.2mm，地下水水位埋深大，且缺乏相關(guān)區(qū)域地質(zhì)資料及泉點(diǎn)信息，故未能此天然泉點(diǎn)流量作為劃分含水層富水性的依據(jù)，僅能根據(jù)礦區(qū)含（隔）水層注水試驗(yàn)資料、鄰近礦區(qū)（南礦體露天采場）的礦坑涌水量以及各含隔水層與礦床的關(guān)系，結(jié)合以往的水文地質(zhì)觀測資料、鄰近礦區(qū)鉆孔水文資料，按地下水類型、充水含水層介質(zhì)類型劃分為松散巖類孔隙水、碎屑巖類裂隙水、火山巖類裂隙水、侵入巖類裂隙水4類。

3 礦區(qū)水文地質(zhì)條件 3.1 鉆探工程揭露水文地質(zhì)特征

北礦段地質(zhì)勘探共布置鉆孔37個，在施工過程中對其中33個鉆孔進(jìn)行簡易水文地質(zhì)觀測，并對所有施工鉆探工程進(jìn)行水文地質(zhì)編錄。

礦區(qū)鉆孔水流溶蝕現(xiàn)象分布較廣，多由大氣降水及生產(chǎn)用水沿?cái)鄬悠扑閹?、基巖與風(fēng)化帶接觸面、安山斑巖侵入接觸面下滲所致，鉆孔施工工程中，相鄰鉆孔間動水位及沖洗液消耗無明顯變化，鉆孔終孔后其孔內(nèi)水位未受相鄰鉆孔水位影響，區(qū)內(nèi)地下水流溶蝕程度較淺，尚未形成大規(guī)模連續(xù)分布帶，及對裂隙水賦存空間有影響，但影響范圍很小，對礦體及圍巖透水性影響較小。

3.2 地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄特征

礦區(qū)地下水的主要補(bǔ)給源是大氣降水，大氣降水通過風(fēng)化裂隙及構(gòu)造裂隙以地下水的形式由西向東運(yùn)移。其中一部分地下水由于透水條件及地形的變化，以蒸發(fā)的形式排泄，另一部分垂直滲透的地下水則通過構(gòu)造裂隙，風(fēng)化裂隙及層狀裂隙滲入成為礦區(qū)地下水的主要補(bǔ)給源。

3.3 礦床充水因素

山達(dá)克銅金礦北礦體屬規(guī)模較小、品位低的斑巖型銅礦床。因礦區(qū)處于近東西向的丘陵河谷地帶，周邊無常年泉點(diǎn)及河流，雨季首采區(qū)西部、西南部易形成季節(jié)性河流匯流自西向東流經(jīng)露天采場，形成礦坑季節(jié)性充水水源，故開采礦床前于露天開采境界上口西側(cè)對季節(jié)性河流進(jìn)行截道改流，使其沿自南向北流出礦區(qū)。就目前擬定開采方案而言，未來礦床主要充水因素為。

3.3.1 大氣降雨對礦床充水的影響

工作區(qū)處于近東西向的丘陵河谷地帶，周邊無常年地表水體，四周地形切割相對強(qiáng)烈，由于植被不發(fā)育，基巖裸露，受構(gòu)造運(yùn)動及風(fēng)化作用的影響，裂隙發(fā)育，巖體破碎，風(fēng)化劇烈，有利于大氣降雨的表層滲入，少部分夾帶大量風(fēng)化基巖碎塊隨地形地貌形成季節(jié)性河流，大部分大氣降水直接以雨水方式匯入礦坑，少部分通過第四系松散堆積物、周邊圍巖、礦體頂板裂隙側(cè)漏、滲透進(jìn)入礦坑。

3.3.2 地下水對礦床充水的影響

礦體賦存于巨厚的包氣帶中，礦區(qū)范圍內(nèi)無常年地表水體，鉆孔揭露該區(qū)地下水位高程小于644.11m，區(qū)內(nèi)施工鉆孔沖洗液消耗量小，以返水為主，鉆孔施工結(jié)束后孔內(nèi)殘留沖洗液水位長期保持不變，無明顯下滲現(xiàn)象，區(qū)內(nèi)無明顯導(dǎo)水構(gòu)造發(fā)育。

3.3.3 生產(chǎn)生活用水的排泄、下滲對礦床充水的影響

區(qū)內(nèi)生產(chǎn)生活用水皆由車輛自周邊水廠運(yùn)輸至礦區(qū)，首采區(qū)與周邊水廠地勢較平緩，生產(chǎn)生活用水無法形成季節(jié)性河流自西向東排泄出礦區(qū)，大部分通過風(fēng)化帶及裂隙滲入礦體。除此之外，因水廠管道局部老化，部分生活生產(chǎn)用水亦通過泄露滲入礦床。因礦區(qū)年降雨量小，蒸發(fā)量大，干旱時節(jié)生產(chǎn)生活用水的排泄、下滲是礦床主要充水水源。

總體來說，礦體及其圍巖透水性弱，區(qū)內(nèi)無明確透水構(gòu)造，賦存于基巖中的生活生產(chǎn)用水、包氣帶水通過圍巖滲透補(bǔ)給礦坑充水量有限。礦床露天開采最低標(biāo)高為753m，區(qū)內(nèi)及相鄰地下水對礦坑充水無影響，生產(chǎn)生活用水的排泄和下滲有限。綜上所述，大氣降雨是礦床的主要充水水源。

3.4 礦坑涌水量預(yù)測及供水方向

3.4.1 涌水量計(jì)算方法選擇

現(xiàn)擬定開采方式為露天開采，開采境界上口：長800m，寬500m；境界底長200m，寬80m；開采深度227m，境界底標(biāo)高753m，封閉圈標(biāo)高950m。以礦區(qū)所處水文地質(zhì)單元地表水、地下水補(bǔ)、徑、排特征，本次鉆孔（ZK1500）揭露最低標(biāo)高644.11m未見地下水位，結(jié)合礦區(qū)露天開采境界圈定結(jié)果，此次涌水量計(jì)算僅考慮大氣降雨因素，計(jì)算最低標(biāo)高為753m。確定以露天采礦場降雨逕流量來計(jì)算此次礦坑涌水量。

3.4.2 計(jì)算方法

正常降雨逕流量（Qz）計(jì)算公式：

Qz=FHφ

式中，F(xiàn)——坑采泵站負(fù)擔(dān)的最大匯水面積；H——正常降雨量；

φ——正常地表逕流系數(shù)。

3.4.3 計(jì)算參數(shù)的選取

1）匯水面積F的圈定

匯水面積F露頭境界內(nèi)取開采境界上口面積，為320 830.93m2。境界外匯水面積結(jié)合截水溝及分水嶺、補(bǔ)給范圍綜合確定，為982 919.83m2。

2）降雨量

一般礦區(qū)按雨季平均降雨量作為正常降雨量，據(jù)近10年氣象資料可知，山達(dá)克礦區(qū)正常降雨量為0.33mm，多年雨季日最大降雨量為36mm。

3）地表逕流系數(shù)

取地表逕流系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值，境界內(nèi)取0.8，境界外取0.2。

3.4.4 涌水量預(yù)測結(jié)果

按上述公式及參數(shù)計(jì)算，所得結(jié)果見表1。

4 結(jié)論

山達(dá)克北礦段地區(qū)常年干旱，地表水匱乏，大氣降雨是礦床的主要充水水源。

本次計(jì)算的礦坑涌水量是在查明礦區(qū)水文地質(zhì)條件及礦床涌水因素的基礎(chǔ)上，結(jié)合2004年至2013年礦區(qū)氣象資料及礦床設(shè)計(jì)開采方案計(jì)算的，計(jì)算結(jié)果較可靠。同時，礦山今后應(yīng)注意加強(qiáng)礦坑水動態(tài)觀測和深部地下水賦存狀況調(diào)查工作，掌握礦坑涌水的動儲量年變化，并加強(qiáng)對通過含水層河道松散沉積物的勘查，檢查是否存在滲漏段。還應(yīng)并注意溝谷治理、生產(chǎn)生活用水的排泄，防止雨季溝谷水直接入坑的問題發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

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