论文武川县前湾兔金矿水文地质条件是关于本文可作为相关专业水文地质论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文水文地质勘查论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
摘 要：通过水文地质工作,查明矿区地下水的赋存条件、补给方式、涌水量及水化学成分；查清矿床充水和地下水之间的关系；探明矿区基岩裂隙水和松散岩类孔隙水之间的水力联系.矿山开采中,疏干水的排放,特别是回渗形成的涌水量增大,本文都从水文地质角度阐明原因,提出解决方案,指导矿山开采.
关键词：矿区水文地质
前言
内蒙古武川县前湾兔金矿于1995年开采,正式开采之前没有提交水文地质报告.开采中,地下水疏干近距离排放,造成疏干水通过松散岩孔隙和基岩裂隙,回流至矿床.由于疏干费用巨大,不能保证开采条件,同时存在安全隐患,矿山面临关闭.因此,矿区水文地质条件成为矿山开采企业必须探明的头等大事.本文作者领导组织完成矿区水文地质工作,查明矿区水文地质条件,为该矿山的发展起到决定性作用.也为矿山企业创造了可观效益.
一、区域水文地质条件
矿区位于阴山山脉大青山北麓低山丘陵地带,属低山丘陵区,区内沟谷较发育,平时无地表水,均为季节性充水的沟谷,雨季逢暴雨才形成洪流,主要汇集于矿区内的乌兰不浪支沟内,并且由西南向东北方向排泄.气候属于典型的大陆性气候,其特点为干旱少雨、冬季寒冷、夏季炎热、昼夜温差大、春秋两季多风沙.年平均气温2.5℃,一月份平均气温-15℃,最低-36℃,七月份平均气温18.5℃左右,最高36℃.雨季集中在7、8月份,多为暴雨,年平均降水量355mm,年蒸发量1753mm.风速一般4.1～6.4m/s,平均风速3.6m/s,最大风速24m/s；冻结期为每年10月至翌年的4月底,最大冻土深度2.0m.
区域出露地层为元古界三合明群变质岩和白垩系砂岩、砂质泥岩、砂砾岩.区域内岩浆活动十分强烈,侵入岩分布广泛,从吕梁期——加里东期——华力西期,从酸性——中性均有分布,其中以华力西期灰白色、浅肉色花岗岩为主,由于侵入体的破坏,使三合明群地层支离破碎,大部分以捕虏体或残留体存在.矿区内没有喷出岩出露.
该地区岩石由于长期裸露地表,久经风化剥蚀,节理裂隙发育,大气降水可直接渗入补给并储存在风化裂隙带中,形成基岩裂隙水.岩性为片麻岩、斜长角闪岩,石英岩等,由于所处地形、地貌及地质构造条件不同,节理裂隙发育程度不一,故使该含水岩组的富水性不均匀.地下水水位埋深一般30～50m,单井涌水量一般100～2000m3/d,地下水水质较好,矿化度小于1g/L,地下水水化学类型为HCO3——Ca·Mg型.
白垩系砂岩、砂砾岩中赋存碎屑岩类孔隙裂隙水,位于矿区外东部.含水岩性为半胶结的砂砾岩、粗砂岩,裂隙发育,由于含水层多为泥质胶结,其富水性较差.地下水多具承压性,静止水位一般5～10m,含水层厚度30～50m,单井涌水量小于100m3/d,地下水水质较好,矿化度小于1g/L,地下水水化学类型为HCO3——Mg·Na型.
矿区内的沟谷中为第四系全新统坡积、冲洪积的碎石、砂砾石、砂土等.在矿区东、西两侧有东西向分布的沟谷,据调查,地层厚度7～15m,水位深埋在3～5m,单井出水量为100～500m3/d,静止水位不稳定,随季节变化和降水大小而变化,雨季水位上升,旱季水位下降.
区域地下水的形成及分布主要受地质构造、地形地貌和地理环境的控制和制约,这些因素相对稳定且变化缓慢,而气候和水文则是本区地下水发生明显变化的主导因素.该区降水稀少,气候干旱,区内无常年性河流,在矿区旁的乌兰不浪支沟中虽然无常年地表水流,但地下水是比较丰富的,水质相对也较好,主要接受大气降雨、洪水及周边基岩裂隙水的补给.
二、矿区水文地质条件
矿区范围内地表出露的地层主要有：元古界三合明群第一岩组的混合岩化黑云角闪斜长片麻岩、斜长角闪片麻岩、斜长角闪岩、石英岩夹磁铁石英岩及第四系冲洪积、坡积层.第四系冲洪积层,分布在沟谷中,其岩性由砂砾石、砂、砂性土组成；第四系坡积层分布于沟谷的两侧,岩性为碎石夹土.按含水岩类、赋存条件、水力特性可将矿区内地下水划分为两种类型：即松散岩类孔隙水和基岩裂隙水.现分述如下：
1. 松散岩类孔隙水
第四系全新统残坡积层主要分布于沟谷的两侧,地层岩性为碎石夹土,地层厚度一般1～3m,厚度向沟谷或冲沟中心地带增加,地下水水位埋深一般大于3m,因此残坡积物为透水不含水层.
松散岩类孔隙水主要为第四系全新统冲洪积砂、砂砾石.
第四系全新统冲洪积层主要分布在矿区沟谷中,地层岩性为砂、砂砾石,矿区内沟谷走向近东西向,从西向东沉积厚度和颗粒逐渐变厚变细,地层厚度一般为7～15m.含水层岩性为第四系冲洪积砂砾石层,赋存孔隙潜水,水位深埋一般在3～5m,上游埋藏深度较深,向下游较浅.含水层厚度一般5～10m,在沟谷中心地带地下水涌水量一般100～500m3/d,沟谷边缘涌水量减小,一般小于100m3/d；其他小冲沟规模较小,第四系全新统冲洪积层较薄,基本为透水不含水层.
松散岩类孔隙水主要接受大气降水渗入补给,其次为基岩裂隙水的侧向迳流补给,地下水自高向低沿地形向低洼处迳流,排泄方式以地下迳流排泄为主,人工开采次之.
2. 基岩裂隙水
矿区岩石为元古界三合明群第一岩组的混合岩化黑云角闪斜长片麻岩、斜长角闪片麻岩、斜长角闪岩、石英岩夹磁铁石英岩.经地面测绘和竖井揭露,基岩的强风化裂隙带厚度一般20～30m之间,其下为中等风化带,向下裂隙发育程度减弱.强风化——中等风化裂隙带成为地下水的赋存带.因区内气候干旱,降水量少,补给源不足,使得基岩裂隙水相对贫乏,且空间分布上也不均匀.基岩裂隙水水位埋深一般25～40m,含水层厚度一般40～50m,单井涌水量500～2000m3/d.据SJ4竖井抽水,地下水水位深埋28.0m,口径2m,降深110m疏干涌水量为2000m3/d,单位涌水量约为0.5L/s·m.地下水水质较好,矿化度小于1g/L,水化学类型为HCO3—Mg·Ca型水,地下水水位年变化幅度0.3～1.0m.总体而言,变化规律是由低山丘陵区向低洼地带水位埋深逐渐变浅,而涌水量则逐渐增大.
基岩裂隙水主要接受大气降水的垂直渗入补给及上覆第四系坡积物的渗透补给,沿节理裂隙向地形低洼处迳流,补给第四系松散岩类孔隙水.
3. 矿区水文地质
矿区处于低山丘陵区域,地形起伏稍大,沟谷发育,从地形地貌条件看有利于自然排水,在雨季沟谷中有暂短的洪流通过,最低侵蚀基准面为1770m.区内地下水以基岩裂隙水为主,松散岩类孔隙水次之.裂隙水赋存于基岩风化裂隙带中,受风化程度影响,水位变化较大,含水层厚度也因地而异,主要接受大气降水入渗补给,以侧向迳流方式补给沟谷中第四系松散岩类孔隙潜水.而孔隙水分布在矿区内的沟谷中,分布面积相对较小,地下水水位,含水层厚度相对稳定,其单井涌水量强于基岩裂隙水,水质较好,孔隙潜水除接受大气降水和洪水补给外,还接受周边基岩裂隙水的侧向补给,以侧向迳流方式向下游排泄.
经以上分析矿区内沟谷中地下水可作为该矿的生产生活用水.建议矿床开采时的疏干水用于生产,沟谷中地下水用于生活.
4. 矿床充水因素分析
矿体所处地形位置较高,矿体赋存标高为1587～1715m,矿区内最低侵蚀基准面为1770m,侵蚀基准面高于矿体的最低赋存标高,沟谷中松散岩类孔隙潜水和洪水为矿床的间接充水因素.因矿区大气降水水量小,洪水的发生频率低,汇水面积仅4km2,所形成的洪水流量较小,历时过程短.并且,洪水要经过第四系地层的下渗进入基岩裂隙风化带,而后以基岩裂隙水侧向迳流的形式涌入矿井巷道,其涌水量完全受矿床开采标高地段基岩裂隙的发育程度及导水性控制.因此,不会对矿床开采造成大的影响.但是,沟谷中第四系松散岩类孔隙水涌水量100～500m3/d,水量较丰富,能够通过基岩的节理裂隙入渗到矿井巷道,由于孔隙水地段尚在开采矿段以外,可以对矿床造成一定的影响.
矿体为基岩,呈似层状、脉状产出,其围岩为混合岩化黑云角闪斜长麻片、斜长角闪岩,基岩地表大面积出露,据钻探资料,强风化裂隙带厚度一般20～30m,向下裂隙发育程度随深度逐渐减弱.当地气候干旱,降水量小,裂隙水补给源不足,但是,风化裂隙深度较大,另外矿脉为导水裂隙带,给基岩裂隙水一个很好的贮水空间,含水层厚度40～50m,经SJ4抽水,涌水量为2000m3/d.基岩裂隙水是矿床开采的主要充水因素,由于水量相对较丰富,对矿床开采可能造成一定的影响.
按照《矿区水文地质工程地质勘探规范》（GB12719—91）,将该矿区划分为第二类第三型,即以裂隙水充水为主,属于水文地质条件复杂型的矿床.
5. 矿床涌水量
矿区内矿体主要有一条,即I号矿体.该矿体从1995年进行系统的探采,至今约二十余年,标高1700m以上矿体基本采空,现有开采竖井4眼.
由于现在金矿正在生产阶段,因此利用矿井的实际排水量作为矿床的涌水量.根据竖井资料,静止水位28m左右,利用3台出水量为80m3/h的潜水泵同时抽72小时可降至138m（即开采平硐下）,形成降落漏斗之后用一台80m3/h的潜水泵可以稳定在138m,丰水期和枯水期水量有所变化,增加和减少的涌水量约为20%.
需说明的是,本次矿床涌水量是利用现在开采水平的实际涌水量,而实际上开采顺序是自上而下分阶段开采.上部风化带含水性相对较好,向下逐渐减弱,也就是说随着矿床的开采,上部基岩裂隙水将逐渐被疏干,向下部开采阶段水量有减小之趋势.但从安全角度考虑,建议矿山排水设备的排水能力可按5000m3/d配置.
指示剂法和化学平衡计算法,在今后水文地质工作中选择应用,可以进一步提高查明水文地质条件的精度.
参考文献：
[1] 《水文地质,工程地质手册》．
[2] 《矿区水文地质工程地质勘探规范》（GB12719-91）.
总结:本论文为您写水文地质毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。
参考文献：
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