大型金属矿床水工环地质特征及矿山开发保护探析

王 磊

（安徽省地质矿产勘查局327地质队，安徽 合肥 230011）

近些年来，随着科技的进步，世界上很多国家发现了越来越多的大型金属矿床，逐渐成为国内外地质勘探专家关注的热点问题，随着研究和开发的探索，各国专家对大型金属矿床的形成环境和规律进行了研究。本文总结大型金属矿床水工环地质特征的形成环境以及规律，探讨应该如何在保护地质环境的基础上进行矿山开发。

1 大型金属矿床区域地质背景

通常情况下，大型金属矿床区域的底层均是呈现东西向的走向，局部区域由于受到构造影响，呈北东走向。从整体来看，金属矿床构造为复背斜，局部地区出现的褶皱以及断裂发育均较完善，所形成的向斜山均与矿区有关；整体的构造线呈南北方向，其中断裂构造一是分为有东西向，二是分为北东向，此区域经常会出现剧烈的岩浆活动，经过猛烈的岩浆活动进而形成地表岩层[1]。

2 大型金属矿床区水工环地质条件分析

2.1 区域水文地质特征

铁矿矿区多处于低中山区的过渡地带，区域地表水丰富，根据调查显示矿区最大水流量高达1500m3/秒。该区域由于地下水资源十分丰富，因此含有不同水质的水流，矿区温度长期保持在17℃左右。其中铁矿矿区的岩溶水由北西方向流入南东，其中在区域上的水位高度均保持一致。根据铁矿矿区底层的岩土特征可以总结出，整个矿区含水层的类型主要有寒武系碳酸盐岩类、石炭系碎屑岩类以及奥陶系碳酸盐岩类等较老的岩石。

铝土矿区多处于山体与断陷盆的国度地带。其中区域形成的泉域区主要是面积为1500km2的断层溢流泉。整个矿床呈西高东低的走向，据数据记载当前地势最高的铝土矿区海拔为1425.547m，最低的为1205.241m。其构造呈南东方向，其中岩溶水主要是从西向东流。钼钨矿区局部区域地势可以发现较小的水潭，但是均无可持续性的供水河流，含水岩层与隔水岩层呈条带状主要分布在矿区的沟谷地带。

2.2 矿床区域水文地质特征

大型金属铁矿矿区主要分布在山区的东部地带，其中含水层以及沟谷形态多种多样，断裂构造较少，整个矿区的地表水水流方向均是从西向东，泉点主要分布在沟谷地带的平坦区域，泉点分布的出露地段的岩石性质绝大多数是花岗岩以及辉长岩等。大型金属矿区铝土矿床多分布在山区的中南部地区，从整体来看地貌均为切割的低中部山区，地势主要为东高西低。沟谷多为南东-北西方向纵横分布在整个矿区。

大型金属钼钨矿床多分布在泥盆系中，同时这也是所有大型金属矿床的主要分布地带。其底层为北西走向，与地表的倾斜幅度为20°-40°之间。泥盆系底层整体为单斜结构，构造常有褶皱，尤其是断裂层部分倾斜角度与其他部分相比较大，其岩性主要是凝辉岩。

3 大型金属矿床工程地质特征分析

大型金属铁矿矿床由于主要分布在河段的断裂地带，因此其岩石类型主要有辉长岩、冰水沉积以及三叠系粉砂岩等。根据不同的岩石特性，可将整个岩体划分为层状岩、松散岩组。部分构造活动对岩石的裂缝具有巨大影响，同时对整个岩石的稳定性也有一定的影响，极易在矿山开发中出现塌方或是边坡失稳的不良安全地质现象。

大型金属铝土矿区的岩石特性较为坚硬，另外还包含部分软乎层状碎屑岩岩体，这一部分的岩石类型主要含有碳酸盐以及碎屑岩等不同结构，区域上方土质多为黄土。区域下方多为软弱的岩层分布着大量岩石，在最下端借助较为坚硬的岩石底部，提升整个岩层的稳定性。

大型金属钼钨矿床与其邻近的岩层区域的矿区特征基本相同，根据岩石特性可将其岩石划分为坚硬岩组和松散岩组。而分布在沟谷出的松散岩石组，由于受到风化等外界因素的影响，其结构相比较松散，因此这一地带极易发生塌方现象。

4 大型金属矿床环境地质特征分析

大型金属铁矿所处地带，其人类活动较为频繁，主要表现在矿山开采和工程建设这两方面。但是，常年以来由于受到不合理的矿山开发以及工程建设的破坏，导致矿床周边的植被遭到毁坏，直接影响到该区域周边的地下水位直线下降，使得周边的水土流失现象严重，对生态环境造成严重影响，同时又极大地减少了周边工作区的地下水量。

大型金属铝土矿床所处地区切割较为严重，整个矿区地形也较为复杂，主要由第三系松散盐类覆盖在地表表面。

大型金属钼钨矿区目前为止，并没有发现水土流失以及泥石流等安全事故工程现象，因此在今后的矿山开采过程中，需对踩坑进行处理，避免发生不必要的不良地质灾害。

5 大型金属矿床区域矿山开发保护措施探析

今后，开展大型金属矿区开采的过程中，均会不断重视植被保护以及局部风化带的作用，加强对周边林地以及绿地的保护。在矿山开发的生产过程中，工作部分应当加强对所有不稳定边坡的管理和监督，根据实际情况适当放坡，确保金属矿床开发边坡的安全，以此提升整个矿山开采的安全保障；在建设矿山的过程中，需在矿床周边多截取几个排水沟，这样可以有效减少矿区内部的含水量。根据溶洞的深浅，可进行不同级别的灌浆处理和回填处理。

在矿山开发的过程中，采用爆破技术难免会对周边的生态环境造成影响，在进行爆破处理之前需明确周边环境保护的目标，在做了初步分析和预估爆破结果之后，再确定科学的、合理的爆破操作流程，限定安全距离后方可进行爆破处理。

6 结语

综上所述，大型金属矿区由于岩石特性不同，均表现出不同的地势环境，同时所属区域地势较为复杂，使得矿山开发需注重统筹多方面的细节内容。因此，在开发矿山之前，需勘查区域内部的地址环境以及部分地质极有可能诱发的水土流失、地面塌陷等不良地质问题，才能确立开发操作流程，在尽可能保护生态环境的条件下方能进行大型开采作业。