如何開展雞冠嘴—桃花咀礦區(qū)水文地質(zhì)資料匯編工作

王亞男, 王球勝, 熊揚(yáng)福

((1.湖北省地質(zhì)局 第一地質(zhì)大隊,湖北 大冶 435100; 2.湖北省地質(zhì)局 第六地質(zhì)大隊,湖北 孝感 432000)

如何開展雞冠嘴—桃花咀礦區(qū)水文地質(zhì)資料匯編工作

王亞男1, 王球勝1, 熊揚(yáng)福2

((1.湖北省地質(zhì)局 第一地質(zhì)大隊,湖北 大冶 435100; 2.湖北省地質(zhì)局 第六地質(zhì)大隊,湖北 孝感 432000)

雞冠嘴—桃花咀礦區(qū)及其周邊礦區(qū)均為巖溶充水礦床,水文地質(zhì)條件復(fù)雜。多年的地質(zhì)勘查和礦山開采形成大量的水文地質(zhì)資料,各資料間有多處矛盾之處,且對雞冠嘴—桃花咀礦區(qū)水文地質(zhì)條件研究程度停滯不前。在實(shí)地調(diào)查、資料整理和分析研究的基礎(chǔ)上,本次資料匯編總結(jié)歷年水工環(huán)工作成果,提出存在的問題及建議,重點(diǎn)理清礦區(qū)水文地質(zhì)條件存在的幾個問題,部署礦區(qū)下一步水文地質(zhì)工作,并提出持續(xù)開展礦區(qū)水文地質(zhì)工作的意見。

水文地質(zhì);資料匯編;礦區(qū)

1 基本情況

1.1 礦區(qū)基本情況

雞冠嘴—桃花咀礦區(qū)位于湖北省大冶市,兩礦區(qū)相毗鄰,探采礦權(quán)屬同一公司,經(jīng)過多年的開采兩礦區(qū)已形成統(tǒng)一的探采系統(tǒng)。雞冠嘴—桃花咀礦區(qū)外圍有鯉泥湖銅鐵礦、猴頭山銅鉬礦、許家咀多金屬礦等多家礦山開采區(qū)或普查區(qū),礦區(qū)及其周邊礦區(qū)均為巖溶充水礦床,礦區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜。

圖1 雞冠嘴—桃花咀礦區(qū)分布圖Fig.1 Distribution sketch of Jiguanzui—Taohuazui mining area and other mining areas near it

1.2 礦區(qū)現(xiàn)有水文地質(zhì)資料

雞冠嘴礦區(qū)地質(zhì)勘查工作始于1983年,于1989年投產(chǎn)。桃花咀礦區(qū)地質(zhì)勘查工作始于1987年,于1998年投產(chǎn)。雞冠嘴—桃花咀礦區(qū)多年的地質(zhì)勘查和礦山開采形成大量的水文地質(zhì)資料,包括成果報告14份,水文地質(zhì)工程地質(zhì)編錄本228份,雞冠嘴—桃花咀礦區(qū)9年的各中段排水量統(tǒng)計資料,井巷道涌水點(diǎn)流量觀測資料30份,雞冠嘴—桃花咀礦區(qū)注漿工程資料9份。

1.3 存在問題

1.3.1 資料結(jié)論矛盾

雞冠嘴—桃花咀礦區(qū)共計提交了14份報告,這14份報告對礦區(qū)水文地質(zhì)條件的認(rèn)識有多處矛盾:①對同一礦區(qū)大理巖命名不統(tǒng)一,邊界條件不清楚;②破碎帶在各報告間命名不同(經(jīng)查看圖件核實(shí)為同一破碎帶);③對各大理巖間水力聯(lián)系程度認(rèn)識互為矛盾。

1.3.2 礦區(qū)水文地質(zhì)條件研究程度停滯不前

對雞冠嘴和桃花咀礦區(qū)水文地質(zhì)條件的研究基本上停留在1989年勘探和1992詳查期間(1989年雞冠嘴礦區(qū)提交了勘探報告,1992年桃花咀礦區(qū)提交了詳查報告)。主要體現(xiàn)在以下兩個方面:

(1) 雞冠嘴礦區(qū)已開拓到-470 m中段,桃花咀礦區(qū)已開拓到-570 m中段,除1989年勘探報告和1992年詳查報告外,無其他報告估算雞冠嘴—桃花咀礦區(qū)礦坑涌水量(1989年勘探報告估算的是-100 m、-160 m中段礦坑涌水量,1992詳查報告估算的是-500 m中段礦坑涌水量)。礦坑涌水量估算停滯不前。

(2) 1989年勘探及1992年詳查工作之后,雞冠嘴—桃花咀礦區(qū)還開展了接替資源勘查、深部普查、深部詳查等工作。礦區(qū)外圍也做了大量的找礦、普查工作,這些都是研究雞冠嘴—桃花咀礦區(qū)水文地質(zhì)條件的重要資料。但是,沒有相關(guān)報告對這些資料進(jìn)行系統(tǒng)整理、分析、研究。

2 資料匯編工作及取得的成果

2.1 資料匯編工作

本次資料匯編不僅要匯總還要編寫。匯總是對所有已通過評審備案的水文地質(zhì)資料按照一定的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行匯攏;編寫是充分利用各方面資料進(jìn)一步研究礦區(qū)水文地質(zhì)條件,理清各資料的矛盾點(diǎn)。資料匯編具體的工作方法如下:

2.1.1 實(shí)地調(diào)查

對雞冠嘴—桃花咀礦區(qū)井下涌水點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查,主要調(diào)查涌水點(diǎn)位置,測定涌水量,觀測出水層位。調(diào)查井下排水系統(tǒng),了解水倉容積、水泵排水能力。查找以往地質(zhì)勘查工作遺留的地下水位長觀孔位置,觀測地下水位。

2.1.2 資料整理

(1) 鉆探編錄資料。整理鉆探資料主要的目的是掌握雞冠嘴礦區(qū)、桃花咀礦區(qū)大理巖分布情況,大理巖巖溶發(fā)育情況,統(tǒng)計大理巖含水層厚度,各統(tǒng)計表格表頭如圖2。

圖2 鉆探編錄資料整理表格表頭Fig.2 Header of sorting form of drilling compiling data

(2) 井下涌水點(diǎn)流量觀測資料。將井下涌水點(diǎn)流量觀測資料按出水點(diǎn)層位進(jìn)行分類,根據(jù)觀測資料繪制流量衰減長期觀測圖,研究各含水層補(bǔ)給條件。流量衰減長期觀測圖見圖3。

(3) 礦坑實(shí)際排水量資料。雞冠嘴—桃花咀礦區(qū)自2005年來均記錄了井下各泵房水泵啟閉時間,對該資料進(jìn)行整理,統(tǒng)計礦坑各中段實(shí)際排水量。礦區(qū)日均總排水量見圖4。

(4) 長觀孔觀測數(shù)據(jù)。雞冠嘴—桃花咀礦區(qū)及其外圍遺留有4個地下水位長觀孔,并觀測了一個水文年以上。對長觀孔觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,并繪制地下水動態(tài)與降雨量關(guān)系曲線圖(圖5)[1],了解大氣降雨對各含水層地下水的補(bǔ)給情況。

圖3 涌水點(diǎn)流量衰減長期觀測圖Fig.3 Long-term observation diagram of the flow attenuation in water inflow point

圖4 礦區(qū)歷年日平均總排水量統(tǒng)計圖Fig.4 Statistics of daily average total drainage over the calendar years in mining areas

圖5 地下水位動態(tài)與降雨量關(guān)系圖Fig.5 Relationship graph between dynamic groundwater level and precipitation

(5) 注漿資料。2009—2014年間在雞冠嘴—桃花咀礦區(qū)多處位置先后實(shí)施了注漿工程,礦區(qū)注漿有加固及防治水兩個目的。對所有注漿資料進(jìn)行整理,將注漿范圍投影到礦區(qū)水文地質(zhì)平面圖上,了解注漿工程對礦區(qū)水文地質(zhì)條件的影響。

(6) 水文地質(zhì)剖面圖改造。在原1989年勘探報告和1992年詳查報告附圖——水文地質(zhì)剖面圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造。在原剖面圖上增加后期施工的鉆孔編錄資料,并添加相應(yīng)的水文地質(zhì)內(nèi)容,如巖溶率、溶洞及充填物、含水層風(fēng)化帶下限、終孔穩(wěn)定水位等。

2.1.3 分析研究

以礦區(qū)水文地質(zhì)問題為導(dǎo)向進(jìn)行分析研究,主要從三方面來收集礦區(qū)水文地質(zhì)問題:一是翻閱雞冠嘴—桃花咀礦區(qū)所有水文地質(zhì)資料,查找出水文地質(zhì)問題;二是資料整理時,新發(fā)現(xiàn)的水文地質(zhì)問題;三是礦山開采時,暴露的水文地質(zhì)問題。從各角度分析研究礦區(qū)水文地質(zhì)問題,得出結(jié)論,并對無法得出結(jié)論的問題提出建議。

2.2 研究成果

最終提交了《湖北省大冶市雞冠嘴—桃花咀金銅礦區(qū)水文地質(zhì)資料匯編》報告,包括29張附圖,2冊附表。報告詳細(xì)敘述了雞冠嘴—桃花咀礦區(qū)水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件和環(huán)境地質(zhì)條件,總結(jié)了歷年水工環(huán)工作成果,對存在的問題提出建議。報告重點(diǎn)理清了以下礦區(qū)水文地質(zhì)問題:

(1) 明確了礦區(qū)大理巖的塊數(shù)、邊界條件,統(tǒng)一了命名。

(2) 對礦區(qū)大理巖的巖溶發(fā)育規(guī)律、含水性特征有了更準(zhǔn)確的認(rèn)識。

(3) 推翻了1989年勘探報告所認(rèn)為的雞冠嘴東南部大理巖以靜儲量為主,動儲量補(bǔ)給不足的結(jié)論,認(rèn)為東南部大理巖補(bǔ)給充沛。

(4) 進(jìn)一步理清了礦區(qū)巖溶水與周邊礦區(qū)巖溶水的水力聯(lián)系情況。

(5) 對礦坑涌水量進(jìn)行了復(fù)核評價。

3 下一步水文地質(zhì)工作部署

3.1 地下水位長期觀測孔的建立

在雞冠嘴—桃花咀礦區(qū)布設(shè)7個地下水位長期觀測孔,主要用于觀測礦區(qū)各大理巖地下水位情況,進(jìn)一步查明各大理巖水文地質(zhì)邊界條件及其間的水力聯(lián)系。

3.2 東南部大理巖放水試驗(yàn)

在-470 m中段,對東南部大理巖開展放水試驗(yàn),選取4個長觀孔作為放水試驗(yàn)觀測孔。根據(jù)放水試驗(yàn)結(jié)果,計算東南部大理巖含水層的滲透系數(shù)(K值),從而預(yù)測雞冠嘴礦區(qū)礦坑涌水量[2]。

3.3 桃花咀深部大理巖抽水試驗(yàn)

對桃花咀深部大理巖進(jìn)行多孔抽水試驗(yàn),根據(jù)抽水試驗(yàn)結(jié)果,查明桃花咀深部大理巖含水層滲透系數(shù)K,預(yù)測桃花咀礦區(qū)-570 m中段及以下的礦坑涌水量。

4 結(jié)語

本次資料匯編工作對礦區(qū)水文地質(zhì)做了階段性總結(jié),理清了過去開展的水文地質(zhì)工作內(nèi)容、取得的成果、存在的問題,并提出持續(xù)開展礦區(qū)水文地質(zhì)工作的意見。

[1] 國家礦產(chǎn)儲量管理局.礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范:GB12719—1991[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1991.

[2] 中國地質(zhì)調(diào)查局.水文地質(zhì)手冊[M].第二版.北京.地質(zhì)出版社,2012.

(責(zé)任編輯：陳文寶)

How To Carry Out the Work of Hydrogeological Data Compilationin the Jiguanzui—Taohuazui Mining Area

WANG Yanan1， WANG Qiusheng1， XIONG Yangfu2

(1.TheFirstGeologicalBrigadeofHubeiGeologicalBureau，Daye，Hubei435100； 2.TheSixthGeologicalBrigadeofHubeiGeologicalBureau，Xiaogan，Hubei432000)

Jiguanzui—Taohuazui mining area and other mining areas surrounding it are karst water-filled deposit with complex hydrogeological conditions.Years of geological exploration and mining formed a large number of hydrogeological data. But there are many contradictions into these data，which prevent the Jiguanzui—Taohuazui mine hydrogeological research degree improving.Based on field surveys,data compilation and analysis,these compilation data sum up the results of the work over the calendar years，put forward the existing problems and suggestions，focus on the several problems of the hydrogeological conditions in mining areas；deploy next hydrogeological work in mining areas， and advise the hydrogeological work in continuous development of mining areas.

Hydrogeological； data compilation； mining area

2016-01-19;改回日期:2016-02-17

王亞男(1985-),女,工程師,碩士在讀,水文與水資源工程專業(yè),從事礦區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)工作。E-mail:364388423@qq.com

P641; G271

A

1671-1211(2016)05-0788-04

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2016.05.027

數(shù)字出版網(wǎng)址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20160811.0814.002.html 數(shù)字出版日期:2016-08-11 08:14