苏剑
云南华联锌铟股份有限公司 都龙 663701
摘要：随着我国现代化建设进程的逐渐加速，矿业事业的繁荣稳定发展直接对国家经济发展具有积极促进效应。为切实保障矿区生产安全以及采矿效率，就必须对矿区的地质环境进行全面调查，规避岩因素和人为因素所诱发的工程地质问题。基于此，本文将以曼家寨露天采场矿区的地质背景分析为例，对矿区的各方面地质情况展开详细分析。
关键词：曼家寨；露天矿场；矿区；地质背景
一、矿区地质背景
（一）岩地理
曼家寨露天采场矿区位于滇东南岩溶高原南部边缘，其地貌的形成受到岩性和构造的直观影响，尤其是主干的断裂更对地形地貌的成型起到了绝对控制作用。总的来说，该地区沟谷纵横、峰峦起伏，以构造侵蚀地貌为主，区域地貌相对比较复杂。倘若对矿区的地形地貌进行进一步分析，那么则可以将其划分为构造侵蚀地貌和溶蚀侵蚀地貌，矿业开采难度系数相对较高。
（二）水文气象
本文所研究的曼家寨露天采场位于北回归线以南，地处中亚热带湿润气候区域，所以该地区整体呈现出温湿多雨的气候特征。就近几年曼家寨气温及年平均降水情况来说，其2017年2018年2019年的年平均降水量分别达到1322毫米，2107.4毫米以及1149.6毫米。一般情况下，该区域大概从5月左右开始进入雨季，10月底雨季结束。而从水文角度对矿区地质环境展开分析，则该区域的水系发育完善，露天采场沟谷纵横，分布着小白河、南加河等水系。同时，随着该地区采矿事业的繁荣稳定发展，为克服废土场和尾矿库等矿山工程队合谷生态造成的负面影响，地方政府组织修建了包括曼家寨大沟排洪隧洞、铜街南大沟排洪隧洞等系列工程，为拦档上游来水立下了汗马功劳。
（三）地层岩性
曼家寨露天采场矿区位于我国云南省东南部，该地区的地层岩浆活动剧烈，矿产资源较为丰富。就现阶段的区域勘察情况来说，其南部、北部、东南部的区域出露层相对比较分散，具有涵盖古元古界猛洞岩群和新寨岩组在内的元古界，同时也具有寒武系和第四系，一层一圆形相对比较复杂。除此以外，该地区受到后期构造破坏不规则穹窿状产出。
二、水文地质条件
（一）地层及侵入岩体富水性
在研究曼家寨露天场矿区水文地质条件的过程中，首先要重视地层及侵入侵入划分，一般情况下，研究人员会根据地质勘察工作中钻孔涌水量以及泉水流量大小，来对该区域的地层富水性等级进行判定，针对曼家寨的水文地质勘探同样不外如是。具体来说，该区域的地层及侵入岩体富水性一共划分为三层，分别是孔隙水含水层，裂隙水含水层以及岩溶裂隙水含水层。其中，孔隙水含水层主要集中分布在矿区南部和北部的第四系地层结构中，是由于人工堆积而导致的，其主体构成成分是粘土变质岩以及花岗岩碎块，富水性相对来说较弱。裂隙水含水层集中分布在新寨岩组的多个区域，受到地层岩性差异的影响而在形态上有明显不同。比如说，根据2019年铜街-曼家寨露天采场专项工程地质研究一阶段报告得出，位于新寨岩组第六岩段的裂隙水含水层含有大量的灰白、浅灰及灰色二云片岩夹少量的二云石英片岩，但是在晚白垩纪老君山单元花岗岩区域则以块状构造的中花白色花岗岩以及黑白云母为主要构成成分。最后，岩溶裂隙水含水层主要集中分布在新寨岩组三岩段，其构成成分包括灰绿色灰白色块状的方结石，大理岩，二云片岩，以及白云石大理岩，具有大量的硫化物矿，富水性为中等。总的来说，曼家寨露天矿区的众多水层中主要水文地质特征参数存在本质差异，但是绝大多数均为弱富水性，少数岩体为中富水性。
（二）地下水系统划分
所谓地下水系统，指具有统一水利联系的且有边界为限的海水地质体，是在衡量露天采场矿区地质背景过程中必须要考虑到的水资源评价基本单位。具体来说，相关人员在研究水文地质单元的过程中要将其划分为若干个地下水系统，而本次矿区地质研究中。则主要将矿区范围划分成了三个地下水系统，其具体包括田蓬一段地下水系统，新寨三段地下水系统以及新寨一段系统，而在划分含水层和相对隔水层的过程中，分别选定额中等富水性地层以及弱水性等及岩体。在矿区外围东面方向的系统是田蓬一段地下水系统，该系统又隶属于岩溶裂隙水系统，其东面方向，西部以及北部的地质界限共同作为该系统的隔水边界，而南部的边界直至万龙山尾矿库方向河流。整体来说，这一阶段水系统的地形地貌特征为西高东低，相对高度差相对较小，属于构造侵蚀中山地形地貌。值得注意的是，这一区域的地下水主要来源是大气降水和部分地表沟流，但是受到地区地形地貌以及地层岩性的影响，地下水多呈现混合流的形式运动，最终汇入南加河。而且，受到相对大气降水变化的影响，该地区的地下水流量变化具有明显的滞后性特征，且滞后时长最高能达到一个月左右。而在位于矿区中部的新寨三段地下水系统中，相应的地质界限共同构成了隔水边界，其地貌整体呈现北东高南西低的走势，相对高度差较上一系统相比相对较大，但同样属于构造侵蚀中山地形地貌。与此同时，新寨三段地下水系统的主要补给来自于大气降水和部分沟流，其受到地形和地层岩性的控制主要以混合流的形式运动，分化深度相对来说可以忽略不计。而且，系统中地下水的流量变化同样具有一定的滞后性，只是滞后性大约稳定在10天左右，波动相对来说较小。最后，位于矿区东部地区的新寨一段地下水系统属于裂隙水系统，其整体地势呈现出北东高南西低的状态，相对高度差和新寨三段地下水系统的高度差相一致，属于构造侵蚀中山地形地貌。
三、工程地质状况
（一）工程地质岩组划分
结合现阶段曼家寨的露天采场矿区地质勘查情况来说，可以依据岩层结构类型以及岩土体力学强度对岩体进行综合划分，如将其划分为粘性土和素填土多层土体。具体来说，这种土体结构主要分布在露天采场北方铜街尾矿库附近，土体结构表面植被发育茂盛，粘性土含水率相对较高，孔隙比大约稳定在0.8左右，与此同时粘性土和素填土多层土体岩组的透水性较弱，膨胀收缩特性强，由于其含水量的大小变化会直接影响力学性质，所以站在工程学的角度来说，其性质相对较差。再比如说，曼家寨地区的工程地质岩组还包括极软质散体碎裂结构断层破碎带岩组、极软质散体碎裂结构二云片岩、绿泥片岩岩组等，在地质勘察的过程中有具体情况具体分析。值得注意的是曼家寨地区的岩土体种类较为丰富，但是其主体部位的绿泥片岩和二云片岩的防风性能都相对较差，同时存在较为明显的断层和层间褶皱，部分岩体的分化现象明显甚至已经破碎，水文地质条件偏差，所以在展开矿山开采活动过程中，要格外注意对地质灾害及次生灾害的防范工作，尤其注意暴风雨天气可能诱发的边坡失稳和山体滑坡等灾害隐患。
（二）岩体风化特征
通过对一定阶段内露天矿区勘探情况的数据资料显示，整个矿区的强风化带主要集中在0~30米的深度范围，其占比甚至高达85%，而深度范围为60 ~ 90米的强风化带大约占比1%。由于本文所研究的露天矿区岩性结构十分复杂，这也就意味着不同的延性结构区域，可能对应着不同的风化层分布特征，甚至同一种岩体，也在其不同的具体区域有着差异明显的分化特征。比如说，曾经有研究人员分别在露天矿场的北部区域，西部区域移动部区域进行钻孔，并对各区域的风化层厚度进行测量，最终分析出北部全强风化层，平均深度大约为21米左右，西部全枪风化层深度大约为14米左右。但值得一提的是中部区域由于第三岩段的大理岩占主导地位，所以抗风化能力相对较强。
四、结束语
综上所述，曼家寨地区地形地貌和水文特征相对比较复杂，为矿产开采工作带来了较大挑战。因此，相关工作人员必须对矿区地质背景展开全面系统的分析，对一系列影响采矿工作质量和安全的问题进行规避，推动露天矿场采矿效率的提升。
参考文献：
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