山東某鐵礦礦床充水因素分析及礦坑涌水量預測

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1、ISSN167l一290o采礦技術(shù)第10卷第5期2010年9月CN43—1347／TDMiningTechnology，Vo1．10，No．5Sep．2010山東某鐵礦礦床充水因素分析及礦坑涌水量預測王亮，辛小毛，曾先貴(長沙礦山研究院，湖南長沙410012)摘要：山東萊新鐵礦水文地質(zhì)條件復雜，根據(jù)地質(zhì)資料和近幾年礦坑水文資料，對礦床充水因素進行了詳細分析研究，并在此基礎(chǔ)上采用Q—P曲線外推法和解析法重新進行了涌水量預測，經(jīng)對比分析，預9n,4結(jié)果基本符合實際，為該鐵礦安全生產(chǎn)提供了指導性意見。關(guān)鍵詞：鐵礦；充水因素；礦坑涌水量山東萊新鐵礦水文地質(zhì)條

2、件復雜，礦坑涌水量(3)奧陶系：在礦區(qū)內(nèi)所見灰?guī)r、大理巖為中奧大。水文地質(zhì)勘察報告預測西礦區(qū)一305水平以上陶統(tǒng)馬家溝組第四、第五、第六段，由于古地形的控礦坑最大涌水量為50000t／d，但由于其預測的假設(shè)制作用，由南至北，灰?guī)r、大理巖深度逐步增大，而其條件和前提條件都與現(xiàn)實不符，其預測結(jié)果偏小，特厚度則逐漸變薄。奧陶系灰?guī)r，大理裂隙發(fā)育，含水別是該地區(qū)強降暴雨期間，現(xiàn)實的正常涌水量就已豐富，為區(qū)內(nèi)主要含水巖層。達到近50000t／d，給礦山的安全開采帶來隱患。為(4)礦體由杜官莊以東傾伏于中奧陶系灰?guī)r之了確保礦山的安全高效開采，礦床充水因素分析及下

3、，但因古剝蝕作用，以及侵入過程中的起伏變化，礦坑涌水量預測顯得尤為重要。因而于西尚莊與紀家莊以北，巖體伏于第三系紅砂巖之下，巖體在礦床地段呈鋸齒狀或舌狀侵入，礦區(qū)1礦區(qū)主要地層及構(gòu)造有兩層10—30m的閃長玢巖脈順層侵入，構(gòu)成了礦1．1地層體較為穩(wěn)定的底板。巖體僅在風化殼或局部構(gòu)造裂研究區(qū)內(nèi)分布影響礦床充水因素的地層主要有隙中含有微弱裂隙水，單位涌水量為0．1～0．8第四系、第三系、奧陶系及巖漿巖侵入巖體。因巖L／s．m，滲透系數(shù)0．05—0．1m／d，水質(zhì)為SO一型，性、分布位置、埋藏條件及其含水性和透水性等不同礦化度1g／L以上，為礦區(qū)灰?guī)r、大理

4、巖含水層中的特征，它們對礦床充水所起的作用和影響的程度差良好隔水巖體。異性很大。1．2構(gòu)造斷裂及其控水性(1)第四系(Q)：屬于沖積層、沖洪積層，巖性礦區(qū)構(gòu)造復雜，斷裂、褶皺十分發(fā)育，主要有東主要為砂質(zhì)粘土、砂、礫石，因此是一個強含水層和西向構(gòu)造帶、北北東向斷裂F：、F、F和F及新東透水層，平均厚度為13．47m。第四系的水位埋深1西向斷裂F等，其地下水的運動大都受構(gòu)造斷裂的～41TI，滲透系數(shù)為50～300m／d，單位涌水量q=1控制?！?2L／s．ITI。水質(zhì)類型為Hco；一Ca一Mg“型，(1)F(牛泉一茂盛堂)斷裂：構(gòu)造形跡在茂盛礦化度為0．

5、2g／i。堂村南出露，村北被第四系、第三系覆蓋，推斷該斷(2)第三系：在區(qū)域上第三系紅砂巖自塔子～裂向北延伸至牛泉村南，ZK37孔于孑L深228．8～石門官莊斷裂以北開始出現(xiàn)，向北逐漸加厚，礦床地239．87m見有構(gòu)造角礫巖，為該斷裂面延伸的依段厚度為150～250m，其沉積厚度及分布嚴格受古據(jù)。斷裂走向近南北，展布傾向東，斷裂兩側(cè)地層不一地形及地質(zhì)構(gòu)造控制。礦區(qū)內(nèi)第三系為管莊組地，顯示斷裂東側(cè)地層相對向北推移，西側(cè)向南移動層，巖性主要為紅色粘土巖、粘土質(zhì)砂巖、粘土質(zhì)砂之特點。該斷層在南部不具阻水性，這已為礦區(qū)大礫巖，底部為礫巖和礫石，第三系滲透系數(shù)

6、為口徑抽水所證實，但往北則漸顯阻水性，已被N和0．00032m／d，單位涌水量q=0．000173L／s．m，含N孔之間的水頭和水溫所證實。水性弱，可視為良好的隔水巖層。(2)F、F(候家溝東)斷裂帶：F：斷裂大都被王亮，等：山東某鐵礦礦床充水因素分析及礦坑涌水量預測47第三系及第四系覆蓋，僅在局部地段出露，構(gòu)造形跡體下盤礦巖接觸帶、礦床西南和西側(cè)，以及礦體上盤清楚，壓扭性特征明顯。其走向為N200～300E，傾礦巖接觸帶，巖溶裂隙十分發(fā)育，富水性強，導水性向在南段為北西，北段為南東，傾角74?！?0。，推斷好，礦坑絕大部分的涌水點都分布于此，是礦區(qū)

7、地下斷距80m左右。位于F斷裂以東，有一條或幾條水進入礦坑的主要逕流通道，也是礦床防治水的重與F2大致平行、性質(zhì)相同的斷裂如F3。該組斷裂點地帶。特別是在一200m和一300m水平左右，是具隔水性質(zhì)，是阻擋南部灰?guī)r地下水側(cè)向進入礦區(qū)礦體的頂、底板。其頂、底板大理巖通常有閃長玢的東部屏障，但在斷裂的西南、東北兩端的滅尖處，巖、矽卡巖等穿插，巖脈附近的大理巖較破碎，巖脈分別與F斷層、斷層相交形成兩個缺口，其中東本身具有松軟、易風化、穩(wěn)固性差的工程地質(zhì)特征，北端的缺口是外圍地下水進入礦區(qū)的重要逕流通易發(fā)生冒頂塌方，并伴隨泥石流和突水的危險。道，而西南端的缺

8、口由于F。斷層相對隔水性質(zhì)，其礦巖上下盤接觸帶是大理巖含水層中的地下水進入礦區(qū)的水量有限。進入礦床的主要逕流