巖溶區(qū)尾礦庫(kù)封場(chǎng)水文地質(zhì)勘察工作方法
——以貴州某金礦尾礦庫(kù)為例

高 峰，江 峰，王若帆

（貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局114地質(zhì)大隊(duì)，貴州遵義563000）

1 勘察目的

通過(guò)開(kāi)展相關(guān)勘察工作并綜合分析研究，查明尾礦庫(kù)所處地下水系統(tǒng)水文地質(zhì)條件的變化及地下水環(huán)境現(xiàn)狀，明確尾礦庫(kù)庫(kù)區(qū)是否存在滲漏，并為尾礦庫(kù)封場(chǎng)工作提供必要的水文地質(zhì)參數(shù)。

2 勘察區(qū)基本情況

勘察區(qū)為巖溶發(fā)育區(qū)，位于南東東軸向背斜北翼、南東東走向阻水?dāng)嗔褞?，地表出露主要為夜郎組二段（T2y）碳酸鹽巖?？辈靺^(qū)原始水文地質(zhì)單元主要以阻水?dāng)嗔褳榻?，分屬南、北兩個(gè)水文地質(zhì)單元，尾礦庫(kù)庫(kù)區(qū)處于兩個(gè)地下水單元上游補(bǔ)給區(qū)，勘察區(qū)天然水文地質(zhì)條件復(fù)雜。此外，勘查區(qū)內(nèi)金礦開(kāi)采歷史久遠(yuǎn)，1986～2005年以露天開(kāi)采氧化礦為主，2007年后以豎井加平巷開(kāi)拓方式開(kāi)采原生礦石，紫木凼金礦成礦帶主要沿區(qū)內(nèi)F1阻水?dāng)嗔颜共?，主要分?490m、1465m、1440m、1415m、1390m、1365m、1345m、1315m

八個(gè)中段，開(kāi)采活動(dòng)對(duì)使得F1阻水?dāng)嗔言斐善茐?，人工巷道改變了原始地下水徑流途徑，一系列的人為活?dòng)使得區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件變得更加復(fù)雜。

3 勘察工作難點(diǎn)

3.1 水文地質(zhì)條件復(fù)雜

勘察區(qū)天然水文地質(zhì)條件復(fù)雜，另區(qū)內(nèi)存在歷史久遠(yuǎn)的大規(guī)模人工采礦活動(dòng)，早期開(kāi)采活動(dòng)對(duì)區(qū)內(nèi)地形地貌、地質(zhì)條件及地質(zhì)環(huán)境的改造情況無(wú)資料可查，近年來(lái)地下人工開(kāi)采活動(dòng)對(duì)區(qū)內(nèi)控水構(gòu)造造成破壞，使得區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件變得更加復(fù)雜。

3.2 無(wú)類(lèi)似勘察項(xiàng)目借鑒的經(jīng)驗(yàn)

勘察工作主體為受礦產(chǎn)開(kāi)采導(dǎo)致水文地質(zhì)條件及環(huán)境發(fā)生變化的天然地質(zhì)體及具有污染性質(zhì)的人工堆積體，系統(tǒng)的勘察工作思路及方法目前尚無(wú)成熟經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。

3.3 鑒定尾礦庫(kù)是否存在滲漏工作困難

通過(guò)相關(guān)勘察手段綜合分析論證尾礦庫(kù)現(xiàn)狀條件下是否存在滲漏為本次勘察工作的重點(diǎn)、難點(diǎn)工作，單方面論證結(jié)論說(shuō)服力差，需從多角度綜合論證得出的結(jié)論才具有可信度，論證工作技術(shù)復(fù)雜、困難。

4 勘察工作思路

針對(duì)復(fù)雜工況及水文地質(zhì)條件且無(wú)相關(guān)勘察工作經(jīng)驗(yàn)可參考的情況下，需要重點(diǎn)理清勘察思路，勘察工作緊緊圍繞地下水系統(tǒng)這根主線不斷摸索前進(jìn)，分析掌握地下水系統(tǒng)、水文地質(zhì)條件、地下水環(huán)境的變化，通過(guò)有的放矢地完成專(zhuān)項(xiàng)水文地質(zhì)調(diào)查、水文地質(zhì)鉆探、地球物理勘探、工程測(cè)量、抽水試驗(yàn)、水化學(xué)分析等多種勘察工作，將其成果有機(jī)融合、綜合研究，從水文地質(zhì)條件、物探解譯、水位線、水化學(xué)等多角度綜合分析論證尾礦庫(kù)現(xiàn)狀條件下是否存在滲漏，尾礦庫(kù)對(duì)區(qū)內(nèi)地下水環(huán)境是否產(chǎn)生明顯的影響，達(dá)到勘察目的。

5 勘察工作重點(diǎn)

（1）掌握勘察區(qū)內(nèi)對(duì)地下水補(bǔ)徑排特征、地下水環(huán)境產(chǎn)生影響的原始地質(zhì)單元背景及人為改造后的地質(zhì)單元現(xiàn)狀，了解勘查區(qū)內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)組成、運(yùn)作方式等；

（2）由于區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件受人為活動(dòng)發(fā)生了巨大變化，需充分分析、研究、掌握勘察區(qū)在早期、現(xiàn)代、后期三個(gè)階段地下水系統(tǒng)范圍、補(bǔ)徑排特征、水環(huán)境特征等；

（3）在掌握勘察區(qū)天然地質(zhì)背景及人工改造情況的前提下，針對(duì)需要解決的具體問(wèn)題，綜合分析需要補(bǔ)充的勘察工作手段，多角度分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。

6 綜合研究

6.1 地下水流場(chǎng)發(fā)生變化

勘察區(qū)金礦開(kāi)采活動(dòng)將F1阻水?dāng)嗔哑茐?，溝通了原有的南、北兩個(gè)獨(dú)立地下水單元，勘察區(qū)形成以1308～1316m水倉(cāng)為中心的地下水降落漏斗區(qū)，原始地下水流場(chǎng)發(fā)生改變，礦井排水成為區(qū)域地下水的排出方式。

6.2 地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)的選取

由于開(kāi)采條件下勘察區(qū)水文地質(zhì)條件發(fā)生了較大變化，區(qū)內(nèi)水點(diǎn)在體現(xiàn)地下水水質(zhì)背景值、現(xiàn)狀值的角色發(fā)生了變化。礦井排水成為區(qū)域地下水的最終排出方式，其水質(zhì)情況可反映現(xiàn)狀條件下的區(qū)域地下水環(huán)境；此時(shí)勘查區(qū)內(nèi)監(jiān)測(cè)井及周邊泉點(diǎn)所處位置則成為地下水上游補(bǔ)給徑流區(qū)，其水質(zhì)情況可作為區(qū)域地下水水質(zhì)背景值考慮；另以尾礦庫(kù)滲濾液作為場(chǎng)區(qū)污染源，根據(jù)其水質(zhì)情況掌握勘察區(qū)主要地下水污染指標(biāo)。

隨著地下水位逐步恢復(fù)天然狀態(tài)，降深漏斗將消失，地下水總體由南西向北東徑流，CK1號(hào)井將作為本底井，CK2、CK3、CK4號(hào)井將作為監(jiān)測(cè)井，對(duì)掌握尾礦庫(kù)區(qū)淋濾液滲漏情況發(fā)揮重要作用。

6.3 尾礦庫(kù)是否存在滲漏的鑒定

在掌握勘察區(qū)現(xiàn)狀水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，綜合分析鑒定尾礦庫(kù)區(qū)污染泄露情況：

（1）根據(jù)完成的地球物理勘探成果，尾礦堆積體表現(xiàn)為淺部連續(xù)的極低電阻率區(qū)域，而周邊基巖則表現(xiàn)為連續(xù)連片的相對(duì)高阻區(qū)，邊界完整清晰，說(shuō)明尾礦庫(kù)防滲層防滲效果良好。

（2）尾礦庫(kù)浸潤(rùn)線標(biāo)高為1516.20～1532.50m，庫(kù)外地下水監(jiān)測(cè)井同期水位標(biāo)高在1476.18～1504.30m尾礦庫(kù)區(qū)浸潤(rùn)線最低標(biāo)高較庫(kù)外地下水水位最高標(biāo)高仍高出11.90m，表明尾礦庫(kù)區(qū)內(nèi)、外水力聯(lián)系弱，防滲層防滲功能良好，目前尚未發(fā)生滲漏情況。

（3）開(kāi)采條件下，以上游泉點(diǎn)、監(jiān)測(cè)井來(lái)反映區(qū)域地下水特征污染指標(biāo)的背景值特征，以礦坑排水水質(zhì)情況反映勘察區(qū)地下水環(huán)境特征，礦坑排水除砷（背景值）外，各項(xiàng)指標(biāo)基本在背景值范圍內(nèi)，且未檢測(cè)到氰化物，表明區(qū)域地下水水質(zhì)基本未受尾礦庫(kù)影響。

7 結(jié)語(yǔ)

在無(wú)相關(guān)勘察工作經(jīng)驗(yàn)可參考的情況下，本勘察項(xiàng)目在專(zhuān)項(xiàng)水文地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，輔以水文地質(zhì)鉆探、地球物理勘探、工程測(cè)量、抽水試驗(yàn)、水化學(xué)分析等工作手段，查明了區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件及水環(huán)境現(xiàn)狀，多角度論述了尾礦庫(kù)未對(duì)區(qū)內(nèi)地下水產(chǎn)生明顯的影響，同時(shí)實(shí)施勘察孔繼續(xù)發(fā)揮監(jiān)測(cè)場(chǎng)區(qū)地下水環(huán)境的作用，為尾礦庫(kù)后續(xù)封場(chǎng)工作提供了水文地質(zhì)技術(shù)支撐，達(dá)到了項(xiàng)目勘察目的。