与碳酸盐岩有关的金属矿山开采地下水影响研究.pdf

第 2 7卷 第 6 期 2 0 1 3年 1 2月 肆 j } l MI NERAL RES0U RCES AND GEOLOGY Vo 1 ． 2 7 ， No ． 6 De c ．2 O1 3 与碳 酸盐岩有关 的金属 矿 山开 采地 下水 影响研究① 徐文忻 ， 刘 杰 ， 李蘅 ， 梁文 寿 ， 李香兰 ， 吴亮 1 ． 中国有色桂林矿产地质研究院有限公 司， 广西 桂林5 4 1 0 0 4 ； 2 ． 广西环境治理工程技术研究 中心 ， 广西 桂林5 4 1 0 0 4 ； 3 ． 广西环境重点实验室 ， 广西 桂林5 4 1 0 0 4 ； 4 ． 广西壮族 自治 区环保技术 中心 ， 广西 桂林5 4 1 0 0 4 1 前言 摘 要 我 国碳酸盐岩 出露面积广泛， 并发育沉积、 热水沉积和热液交代型等矿床 ， 这些矿床的地下水赋存在 碳酸盐岩的溶隙、 溶管、 溶管系和溶管网中， 使得地下水运动复 杂化。研 究区矿床赋存在碳酸盐岩 中， 地 下水 为松散堆积层孔隙水、 基岩裂隙水和碳酸盐岩溶水； 不 同类型水渗透 系数不一， 矿坑 涌水量 实测值为 7 4 3 ． 0 0 m。 ／ h ， 采用数值化模拟矿坑地下水变化 ， 获得深部开采时的地下水变化趋势， 并提 出突水防控对策。 关键词 碳酸盐岩 ； 深部开采 ； 地下水影响 ； 地 下水评价 中图分类 号 P 6 4 1 ． 5 文献标识 码 A 文章编 号 1 0 0 1 5 6 6 3 2 0 1 3 0 6 0 4 9 9 0 5 我 国碳 酸盐岩 系 出露 面积 9 l万 k m ， 包 括 覆 盖 型和 埋 藏 型 的 总 面 积 可 达 3 4 4万 k m。 邹 成 杰 ， 1 9 9 3 。碳 酸盐 岩 出 露 面 积 占省 区面 积 1 5 以上 的 有 云南 、 贵 州 、 广 西 、 湖 南 、 湖北 、 山西 和 四川 表 1 。 这 些地 区的碳 酸盐 岩 地层 发 育沉 积 、 热水 沉积 和 热 液 交代 型等 多种 矿床 。这 些矿床 地下水 随着 赋存 在碳 酸 盐 岩中溶 隙 、 溶 管 、 溶 管 系和 溶 管 网不 同， 地 下 水 运 动 和运 动参数也 略有 不 同 表 2 。从表 2中可 以看 出赋 存于碳酸盐岩地下水运动较为复杂 ， 因此对于赋存或 与碳 酸盐 岩有关 的露 天 开 采 和地下 开 采 矿床 ， 需 要 重 视水 文地质调 查和地下 水环境 影响 预测 。本文 主要 对 碳酸盐岩金属矿床地下开采 的地下水影响进行研究， 对地 下水流场 变化进行 预测 ， 对 于碳酸盐 岩非金 属矿 床开采 的地下水影 响研究将 拟另文进行讨论 。 表 1 中国主 要省 区 碳酸 盐分 布和 出露 面积 Ta bl e 1 Di s t r i b ut i o n a n d ou t c r op a r e a of c a r b o n a t e i n ma j o r p r o v i n c e s r e g i o n s o f C h i n a 注 由桂科攻 0 9 9 2 0 2 7 6 、 广西 环境保 护厅 “ 广西 铅锌矿采 掘类 项 目环境影响评价评估要点研究” 联合支助 。 表 2碳 酸盐岩 地 下水 动 力特征 表 Ta b l e 2 Dy na mi c c h a r a c t e r i s t i c s o f g r ou nd wa t e r i n c a r b on a t e r o c k 据何 宇彬， 1 9 9 8 有改动。 ①收稿 日期 2 0 1 3 0 3 1 0 作者简介 徐文忻 1 9 5 6 ， 男 ， 教授级高工 ， 主要从事 资源环境地质评价及 管理工作 。 4 99 表 3 矿 区地 层 岩石 性质 Ta b l e 3 Ro c k p r o p e r t y o f s t r a t a i n mi n i n g a r e a 表 4 矿 区地 下水 类 型及 富水 性 Ta bl e 4 Gr ou nd wa t e r t yp e s a n d wa t e r a bu nd an c e i n mi n i n g a r e a 算 表5 可知， 实测值在稳定流解析法和水均衡法计 3 地 下水环境 影响评价等级 算值之间 ， 平均水量约为 7 4 3 ． O O m。 ／ h 。 表 5 矿 山涌 水水 量计 算 表 Ta bl e 5 Di s c ha r g e r a t e c ompu t a t i on s he e t o f m i n e wa t e r i n r u s h 根 据 已有 的水 文 地 质 勘查 资 料 及项 目为 地下 开 采 ． 地下开采可能会影响地下水水位下降， 参照 环境 影 响评价技术 导则一一 地下 水环境 H J 6 1 0 2 0 1 1 ， 项 目属Ⅱ 类 项 目。依 据矿 区建 设 场地 的项 目的排水 规 模 、 引起的地下水水位变 化范围、 地下水环境敏感程 度、 可能造成的环境水文地质问题的大小等条件 ， 确定 地采地下水环境评价工作等级为一级 表 5 。 表 6 矿区地下水环境影响评价等级划分表 Ta b l e 6 Gr a d i n g o f a f f e c t i on o n gr o und wa t e r e nv i r o nm e nt o f mi ne 5 Ol