查干哈達(dá)廟礦區(qū)礦床開采技術(shù)條件

1、查干哈達(dá)廟礦區(qū)礦床開采技術(shù)條件 摘 要 本次水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)勘查工作，在搜集利用區(qū)域水文地質(zhì)資料和周邊已有礦區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，根據(jù)礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范GB12719-91的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合查干哈達(dá)廟礦區(qū)的實(shí)際情況，開展了相應(yīng)的工作。其目的是查明礦區(qū)含水層及隔水層的巖性、厚度、產(chǎn)狀、分布范圍、埋藏條件、水位、水質(zhì)、水量、水溫，礦層頂?shù)装鍘r石的穩(wěn)定性，礦區(qū)地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件及各含水層之間的水力聯(lián)系，以確定礦床充水因素，預(yù)測(cè)礦坑涌水量，對(duì)礦床水資源綜合利用進(jìn)行分析，指出供水水源方向，評(píng)價(jià)地質(zhì)環(huán)境。 關(guān)鍵詞 查干哈達(dá)廟礦區(qū)；礦床開采 中圖分類號(hào)：P

2、611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：16717597（2013）022-159-2 1 區(qū)域水文地質(zhì)條件 本區(qū)地處區(qū)域水文地質(zhì)單元的補(bǔ)給、徑流區(qū)，構(gòu)造是控制區(qū)內(nèi)地下水埋藏與分布的主導(dǎo)因素。區(qū)內(nèi)構(gòu)造為加里東晚期及華力西晚期，主要分為成礦期斷裂和成礦后期斷裂，構(gòu)造方向?yàn)楸睎|和北西向，構(gòu)造的發(fā)育為區(qū)內(nèi)裂隙水和裂隙孔隙水及孔隙水賦存奠定了基礎(chǔ)。 本區(qū)水系不發(fā)育，工區(qū)北有一較大的季節(jié)性間歇河流為艾不蓋河，該河隨季節(jié)匯集大氣降水形成河流。 干旱、多風(fēng)、降雨集中的氣候條件，對(duì)大氣降水滲入補(bǔ)給地下水極為不利，地下水只有在溝谷洼地和河谷平原及裂隙發(fā)育的山區(qū)才能獲得較多的滲入補(bǔ)給?，F(xiàn)根據(jù)含水層的巖類分述如下。1 含

3、（隔）水層 含（隔）水層主主要有：松散巖類孔隙水（Qh）、下第三系始新統(tǒng)阿山頭組弱含水層（E2a）基巖裂隙水、巖漿巖及脈巖含水巖組2 區(qū)域地下水的補(bǔ)給、徑流及排泄條件 大氣降水是區(qū)內(nèi)地下水的主要補(bǔ)給來源，除部分蒸發(fā)外，其余滲入補(bǔ)給地下水和形成地表徑流，區(qū)內(nèi)水系不發(fā)育，大部分溝谷為季節(jié)性河流。 賦存于山區(qū)和低山丘陵的基巖裂隙水主要接受大氣降水的垂直滲入補(bǔ)給，然后由地勢(shì)較高的山區(qū)向地勢(shì)較低的溝谷徑流，一是以泉的形式排泄到溪流溝谷洼地，沿途下滲，除部分蒸發(fā)外，其余補(bǔ)給地下水；二是以地下徑流的形式，向地勢(shì)低洼的丘間溝谷洼地中的孔隙潛水進(jìn)行排泄。該區(qū)為本區(qū)的補(bǔ)給區(qū)。 賦存于丘間溝谷洼地地區(qū)的第四系孔隙潛

4、水，主要接受大氣降水的補(bǔ)給，其次還接受基巖裂隙水和部分地段河水的側(cè)向補(bǔ)給，然后向下游徑流，補(bǔ)給河谷平原區(qū)第四系孔隙潛水或泄入沼澤和諾爾，進(jìn)行蒸發(fā)排泄。該區(qū)為本區(qū)地下水的補(bǔ)給徑流區(qū)。3 礦區(qū)水文地質(zhì)條件 礦區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度： 礦區(qū)地處低山丘陵區(qū)，礦區(qū)內(nèi)地下水主要為基巖裂隙水，水質(zhì)不好?；鶐r裂隙水主要分布在山區(qū)地勢(shì)較低的坡腳和小型溝谷溝掌地帶的風(fēng)化殼內(nèi)，靜止水位普遍較高，其下為裂隙極不發(fā)育的完整基巖，隔水不含水。而第四系孔隙潛水主要分布在地勢(shì)低洼的溝谷中溝谷洼地，靜止水位普遍較低，孔隙潛水富水性中等，主要接受地下水徑流的側(cè)向補(bǔ)給和大氣降水垂直入滲補(bǔ)給，此外還接受基巖風(fēng)化裂隙水的側(cè)向補(bǔ)給。 2

5、 礦區(qū)工程地質(zhì)特征1 工程地質(zhì)概況 銅礦化體主要是賦存在二疊統(tǒng)凝灰?guī)r中，巖石普遍糜棱巖化、高嶺土化，礦化體頂、底板經(jīng)風(fēng)化、淋濾較為破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，強(qiáng)度降低，穩(wěn)定性差，遇水后成軟泥狀，易坍塌或片幫。開采礦體時(shí)應(yīng)予以進(jìn)行支護(hù)。 礦區(qū)出露的變英安巖節(jié)理裂隙最為發(fā)育，被后期細(xì)石英脈沿三組節(jié)理、裂隙貫入，三組節(jié)理、裂隙產(chǎn)狀統(tǒng)計(jì)如下：第一組125°85°-55°，第二組175°70°，第三組80°55°。第一組節(jié)理最為發(fā)育，與礦區(qū)礦化蝕變帶走向一致2 礦體及圍巖頂?shù)装宸€(wěn)定性評(píng)價(jià) 礦體頂?shù)装鍘r石均較破碎，呈塊狀和短柱狀，巖石的力學(xué)性質(zhì)

6、較差，并向邊坡地帶風(fēng)化程度有由弱變強(qiáng)。弱風(fēng)化帶中的巖石裂隙也較發(fā)育，巖石整體穩(wěn)固性也較差。作為直接頂?shù)装迨遣环€(wěn)定的，開采時(shí)需加強(qiáng)支護(hù)。在大面積掘進(jìn)和開采時(shí)，應(yīng)留足夠的巖柱和礦柱，支撐頂部巖石的壓力，以免發(fā)生頂板塌陷和崩塌的可能性。開采溝谷附近及以下礦層時(shí)應(yīng)考慮潛水下滲能力， 以免造成礦坑突水的可能性。 礦區(qū)內(nèi)未見較大的軟弱夾層和活動(dòng)性斷裂的存在，但礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造及巖漿巖發(fā)育，變質(zhì)作用強(qiáng)烈，這對(duì)巖體質(zhì)量及巖體的穩(wěn)定性造成了一定程度的破壞，所以在礦體開采時(shí)，應(yīng)隨時(shí)注意各種地質(zhì)現(xiàn)象的變化，做到防患于未然，以免造成不良后果。3 可能出現(xiàn)的工程地質(zhì)問題預(yù)測(cè) 1）氧化帶巖石由于受風(fēng)化作用的影響，巖石質(zhì)量差，巖

7、體較破碎，工程力學(xué)性質(zhì)較差，容易發(fā)生頂板冒落，兩壁受力擠壓變形的現(xiàn)象，開采時(shí)應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)。 2）礦區(qū)在大面積掘進(jìn)和開采時(shí)，容易發(fā)生頂板塌陷和崩塌的可能性。 3）礦山開采后，將大面積地破壞各巖體的整體穩(wěn)定性和巖石的物理力學(xué)性質(zhì)，將可能導(dǎo)致地面塌陷和山體開裂等對(duì)地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生影響破壞的可能性。在誘發(fā)因素及大范圍開采的影響下有可能發(fā)生局部崩塌滑動(dòng)等巖土工程問題的可能性。 3 礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件1 地形、地貌 本區(qū)位于天山蒙古地槽褶皺系，內(nèi)蒙興安地槽褶皺帶，華力西晚期褶皺帶內(nèi)，三級(jí)構(gòu)造單元為哲斯敖包復(fù)向斜的東南側(cè)，區(qū)內(nèi)褶皺段裂較為發(fā)育。礦區(qū)位于低山丘陵區(qū)，礦區(qū)內(nèi)地形平緩，最高點(diǎn)海拔高程為1115 m，相對(duì)高

8、差不大。2 地層及地質(zhì)構(gòu)造2.1 區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià) 礦區(qū)動(dòng)峰值加速度小于0.2 g，根據(jù)國(guó)家GB18306-2001規(guī)范，屬地震活動(dòng)微弱區(qū)，但有感地震時(shí)有發(fā)生，因此建筑物抗震設(shè)防烈度應(yīng)以8度進(jìn)行設(shè)防。2.2 地層 本區(qū)除局部分布的第四系沖積層外，主要出露的地層為下二疊統(tǒng)大石寨組一巖段P1d1、大石寨組二巖段P1d2、大石寨組三巖段P1d3及下第三系始新統(tǒng)阿山頭組。 2.3 地質(zhì)構(gòu)造 礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，可分為成礦期斷裂和成礦后斷裂。 1）成礦期斷裂：以北東向?yàn)橹鳎摻M斷裂與區(qū)域上的29號(hào)斷裂近于平行分布，斷層產(chǎn)狀與礦區(qū)地層產(chǎn)狀大體相同，走向北東30°左右，傾向東南，傾角50

9、6;-70°，是主要的儲(chǔ)礦構(gòu)造，礦體沿該組斷裂分布，礦體的產(chǎn)出狀態(tài)嚴(yán)格受該組斷裂的控制。 2）成礦后斷裂：主要為北西向斷裂，該組斷裂形成期晚于北東向斷裂，走向320°左右，表現(xiàn)為平推斷層的性質(zhì)，截?cái)嗖㈠e(cuò)開北東向斷裂。 礦區(qū)褶皺構(gòu)造不發(fā)育，地層呈倒轉(zhuǎn)的屬單斜構(gòu)造，僅在青灰色結(jié)晶灰?guī)r和凝灰質(zhì)砂巖中，由于受構(gòu)造的影響發(fā)生層間小褶皺。3 地震 根據(jù)國(guó)家GB18306-2001規(guī)范，本區(qū)動(dòng)峰值加速度小于0.2 g，對(duì)應(yīng)地震烈度為8度。故本區(qū)屬地震活動(dòng)微弱地區(qū)。4 工程地質(zhì)條件 礦區(qū)內(nèi)未見較軟弱夾層和活動(dòng)性斷裂的存在，首期開采地段的邊坡均為較硬巖，根據(jù)巖石力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果按單軸抗壓強(qiáng)度（C

10、W MPa）劃分礦體圍巖屬軟弱巖（CW60 MPa），按巖石的軟化系數(shù)KW劃分屬易軟化的巖石。通過上述分析，巖石完整程度為中等，按結(jié)構(gòu)類型劃分屬塊狀結(jié)構(gòu)，故礦區(qū)的工程地質(zhì)條件屬塊狀巖類的簡(jiǎn)單型。5 水文地質(zhì)條件 礦區(qū)為低山丘陵區(qū)，地形平緩，礦區(qū)內(nèi)地下水主要為第四系孔隙潛水和基巖裂隙水，水質(zhì)較差，礦區(qū)基巖裂隙水富水性較弱，礦體與裂隙含水層直接接觸，裂隙水沿風(fēng)化裂隙和構(gòu)造斷裂帶直接進(jìn)入礦坑，造成礦床充水，是礦床充水的直接因素。地下水的補(bǔ)給條件差，水文地質(zhì)邊界簡(jiǎn)單，礦床是以裂隙含水層充水為主，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的礦床。6 礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)類型 礦區(qū)內(nèi)為純牧業(yè)區(qū)，地廣人稀，民用建筑較少，礦區(qū)附近無污染源，地

11、下水為礦化度1-3克/升的Cl-Na和Cl·SO4-Na型水，礦石和廢石不易分解出有害組分及無放射性，故礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量良好。 4 礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)影響評(píng)價(jià)1 礦區(qū)水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià) 根據(jù)礦區(qū)水質(zhì)分析結(jié)果，礦區(qū)地下水礦化度小于1 g/l-3 g/l，為微咸水-咸水，為Cl-Na和Cl·SO4-Na型水，水中F超標(biāo)，其它指標(biāo)基本符合國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)，作為礦區(qū)日常生活用水不宜長(zhǎng)期飲用，所以最好還是尋找更好的水源地。2 礦坑水和其它污染源區(qū)對(duì)地下水的影響 礦區(qū)內(nèi)地下水主要為第四系孔隙潛水和基巖裂隙水，水質(zhì)不好?；鶐r裂隙水主要分布在山區(qū)地勢(shì)較低的坡腳和小型溝谷溝掌地帶的風(fēng)化殼內(nèi)，靜止水位普遍較高，而第四系孔隙潛水主要分布在地勢(shì)低洼的溝谷中，礦區(qū)開采后，若礦坑水和其它生產(chǎn)廢水直接排放滲入到地下，將會(huì)使地下水受到污染。另外、礦石和廢石的大量堆放，會(huì)在降水淋濾的作用下，污染水滲入到地下，使地下水受到污染。 因此，礦坑水及其它工業(yè)廢水不應(yīng)隨意排放，應(yīng)根據(jù)礦區(qū)地形地貌和水文地質(zhì)條件，合理選擇選礦廠和尾礦庫的地址或采取有效的防護(hù)措施，對(duì)采礦排出的水和其它廢水進(jìn)行凈化處理和回收利用，以免對(duì)地下水造成水