關(guān)于內(nèi)蒙古高爾旗礦業(yè)有限公司礦區(qū)礦床開采技術(shù)條件的分析

【摘 要】?jī)?nèi)蒙古高爾旗礦業(yè)有限公司屬錫林郭勒盟阿巴嘎旗巴彥圖嘎蘇木管轄，阿巴嘎旗北部各蘇木間均有低等級(jí)小柏油路相通，邊防公路從普查區(qū)通過，東南距阿巴嘎旗旗政府所在地別力古臺(tái)鎮(zhèn)約150km，距錫林浩特市約240km，交通較為便利。通過對(duì)礦區(qū)礦床開采技術(shù)條件的分析，確保礦山安全高效的生產(chǎn)。

【關(guān)鍵詞】工程地質(zhì)；水文地質(zhì)；環(huán)境地質(zhì)；勘查類型

【Abstract】Inner Mongolia Gaoerqi Mining Industry Limited Company is under the jurisdiction of Bayantugasumu， Abagaqi， Xilinguolemeng. Some low-grade asphalts between towns in the north of Abagaqi are interlinked. Border highways pass through census area. The mine locates about 150km west-north of Bieligu Town where Abagaqi government is located and 240km from Xilinhao City. Therefore， the traffic is convenient for mine. It ensures that the mine produces safely and efficiently by the analysis of mining technical condition of deposit.

【Keywords】engineering geology； hydrogeololgy； environmental geology； prospecting type

一、水文地質(zhì)

1、自然地理

地形地貌：礦區(qū)處于內(nèi)蒙古高原北部低山丘陵區(qū)，巖性為淺變質(zhì)碎屑巖、正長(zhǎng)花崗巖及少量火山碎屑巖，標(biāo)高在1409.89～1496.16m之間，相對(duì)高差一般1～10m，最大高差87m；地貌上西高東低，地形較為平坦，第四系玄武巖覆蓋區(qū)較大，基巖出露面積較小。水系極不發(fā)育，個(gè)別地方形成季節(jié)性水泊。

氣候：礦區(qū)屬中溫帶干旱、半干旱大陸性及中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，氣溫變化大，年度最高氣溫39°C，最低氣溫-40℃，平均氣溫0-3°C。年降雨量變化為165～350mm，平均295mm，年蒸發(fā)量1844mm左右，降雨多集中在6～8月份，降雨量占全年降水量的70%；冰凍期長(zhǎng)，冰凍深度2.5～3.5m，無霜期3～4個(gè)月；受西伯利亞冷空氣及短期暖流影響，冬春季多為西北風(fēng)，夏季多東北風(fēng)及東南風(fēng)，較濕潤(rùn)。

2、區(qū)域水文地質(zhì)

礦區(qū)屬內(nèi)蒙古北部高原水文地質(zhì)區(qū)，低山丘陵貧水地段，位于烏利雅斯太河小流域，構(gòu)成一個(gè)比較完整的次級(jí)水文地質(zhì)單元，面積約100km2。含水巖系為主要為泥盆系、石炭系—二疊系淺陸相火山碎屑巖和第四系松散巖類。依據(jù)地下水賦存條件和水力性質(zhì)不同將區(qū)內(nèi)含水層劃分為基巖裂隙含水層和第四系松散巖類孔隙含水層兩大類。

3、礦區(qū)水文地質(zhì)

礦區(qū)面積5.59km2左右。區(qū)內(nèi)最大標(biāo)高1496.16m，最低標(biāo)高1409.89m，為當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面，礦體出露標(biāo)高829m～1486m。礦區(qū)屬低山丘陵區(qū)，高差小。地下潛水位埋藏較淺，含水層主要為第四系殘坡積、沖洪積砂礫石、卵石及風(fēng)積砂構(gòu)成，顆粒間隙大，利于地下水的運(yùn)移及賦存。其次為基巖裂隙含水層，分布較廣，富水性弱，為礦床的直接充水含水層。區(qū)內(nèi)無常年性地表徑流，溝谷只在雨季有暫時(shí)性水流。

（1）第四系松散巖類孔隙含水層

主要分布在丘間溝谷、洼地中，出露標(biāo)高為1425m～1440m，面積約6.93km2，含水層由沖洪積砂礫石、碎石組成，地下水埋深2m～20m，水位標(biāo)高1380～1420m。潛水面隨地形變化而變化，地下水動(dòng)態(tài)隨季節(jié)變化明顯，礦區(qū)內(nèi)當(dāng)?shù)啬撩袼{(diào)查資料表明，礦區(qū)文田機(jī)井2011年成井，井深40.00m，靜水位埋深20m，可連續(xù)滿足3個(gè)機(jī)臺(tái)晝夜用水。

（2）玄武巖空洞裂隙水

分布于礦區(qū)北部，由于礦區(qū)內(nèi)無該層水的機(jī)民井資料，故水位、富水性不詳。

（3）基巖裂隙含水層

區(qū)內(nèi)零星分布，由基巖風(fēng)化裂隙水及構(gòu)造裂隙脈狀水組成，為礦床主要充水含水層。

基巖風(fēng)化裂隙水：風(fēng)化裂隙含水層主要由泥盆系下統(tǒng)沉積碎屑巖組成，裂隙發(fā)育，賦存基巖風(fēng)化帶裂隙水，裂隙水主要接受大氣降水補(bǔ)給，因降水稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，入滲條件差，故基巖風(fēng)化裂隙含水層富水性弱。

構(gòu)造裂隙脈狀水：構(gòu)造裂隙脈狀水主要是指礦體、巖脈本身及其與地層、巖體接觸帶內(nèi)的裂隙脈狀水，受多期構(gòu)造活動(dòng)影響形成的一系列斷裂破碎帶，構(gòu)成了地下水的儲(chǔ)存場(chǎng)所。本區(qū)北東—北北東、北西及近東西向的構(gòu)造破碎帶是地下水的主要控水構(gòu)造。大氣降水通過地表風(fēng)化裂隙及構(gòu)造破碎帶補(bǔ)給深層地下水。據(jù)鉆孔觀察，破碎帶寬度多在1m～8m之間，最寬26m。脈狀水與風(fēng)化裂隙水相溝通，形成一個(gè)具有統(tǒng)一自由水面的裂隙含水系統(tǒng)，水位標(biāo)高大致在1431m。

（4）隔水層（帶）

基巖風(fēng)化裂隙含水帶以下，粉砂質(zhì)板巖、變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖、變質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖為隔水層（帶）。

（5）地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件及水力聯(lián)系

大氣降水入滲是地下水的唯一補(bǔ)給來源，以地下徑流的方式為主，流向與地形基本吻合，基巖風(fēng)化裂隙水含水帶，直接受大氣降水補(bǔ)給。溝谷第四系孔隙水除接受大氣降水補(bǔ)給外，還接受基巖風(fēng)化裂隙水的側(cè)向補(bǔ)給，短途運(yùn)移，大部分沿溝谷、洼地處滲出成地表徑流，少量還通過地面蒸發(fā)、植物蒸騰、或經(jīng)過含水層排泄區(qū)外。地下水動(dòng)態(tài)主要受季節(jié)性影響?；鶐r風(fēng)化裂隙水與第四系孔隙潛水，二者之間沒有隔水層存在，因此存在著一定的水力聯(lián)系。礦區(qū)礦體近地表，對(duì)礦床開采有一定的影響。

（6）礦區(qū)礦床水文地質(zhì)類型

就礦區(qū)范圍而言，雖無地表水體，但砂巖的隔水性較差，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，仍具一定的透水性。當(dāng)探采工作位于礦區(qū)潛水面以下時(shí)，應(yīng)進(jìn)行經(jīng)常性的專門水文地質(zhì)觀測(cè)工作，以防礦坑突水。

二、工程地質(zhì)

礦區(qū)屬于內(nèi)蒙古高原北部低山丘陵區(qū)，構(gòu)造上位于柴達(dá)木復(fù)背斜的北西翼，總體上表現(xiàn)為南東的單斜構(gòu)造，斷裂構(gòu)造相對(duì)發(fā)育。出露地層主要有泥盆系泥鰍河組變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖類、上更新統(tǒng)阿巴嘎組玄武巖類和斑狀細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖。根據(jù)巖石成因、巖性、結(jié)構(gòu)特征以及巖石物理力學(xué)性質(zhì)，將礦區(qū)巖石劃分為四個(gè)工程地質(zhì)巖組?，F(xiàn)分述如下：

1、工程地質(zhì)巖組

（1）塊狀巖類工程地質(zhì)巖組

礦區(qū)內(nèi)巖性為斑狀細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖，礦石致密堅(jiān)硬，穩(wěn)固性強(qiáng)。

（2）層狀巖類工程地質(zhì)巖組

礦體的頂?shù)装鍘r石主要為變質(zhì)細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖、粉砂質(zhì)板巖，少量流紋質(zhì)凝灰?guī)r。巖石主要為塊狀構(gòu)造，整體性結(jié)構(gòu)良好，巖石質(zhì)量中等。

（3）氣孔狀-塊狀玄武巖類工程地質(zhì)巖組

主要分布在礦區(qū)玄武巖平臺(tái)，厚度0m～60m不等，氣孔發(fā)育，但相互間連通性差，巖石堅(jiān)硬，穩(wěn)固性強(qiáng)。

（4）構(gòu)造角礫巖工程地質(zhì)巖組

主要分布在含礦構(gòu)造破碎帶中，巖性包括構(gòu)造角礫巖、構(gòu)造碎裂巖等。工程地質(zhì)條件較復(fù)雜，施工中需要支護(hù)。

2、礦區(qū)工程地質(zhì)勘探類型

本礦床為以裂隙含水層直接充水的礦床，主要含水層（含冒落帶與裂隙帶）與礦體直接接觸。主要礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下，主要充水含水層富水性較強(qiáng)，構(gòu)造破碎帶發(fā)充育，富水性中等，補(bǔ)給條件較差，第四系覆蓋面積較小且薄，地形自然排水條件較差。綜合考慮，水文地質(zhì)勘探類型，初步確定為以裂隙含水層充水為主的，水文地質(zhì)條件中等—復(fù)雜的礦床，即第二類，第二至三型。

三、環(huán)境地質(zhì)

根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》，該區(qū)位于地震動(dòng)峰值加速度0.05g區(qū)，對(duì)照烈度Ⅵ度，屬穩(wěn)定區(qū)，據(jù)調(diào)查近期該區(qū)未發(fā)生大的地震和山體開裂現(xiàn)象。礦區(qū)地表無常年水體，季節(jié)性地表徑流受季節(jié)影響變化較大。礦區(qū)地下水水質(zhì)未分析。

礦區(qū)為內(nèi)蒙古高原北部低山丘陵草原區(qū)，屬中溫帶干旱、半干旱大陸性及中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，氣候條件較好。當(dāng)?shù)厝丝诿芏刃。幼》稚?，以畜牧業(yè)為主要生產(chǎn)方式，礦區(qū)附近10km范圍內(nèi)無工礦企業(yè)，大氣、水及土壤未受工業(yè)污染。自然、社會(huì)及水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀較好。

礦區(qū)地貌為低山丘陵區(qū)，山丘多為平緩的渾圓狀，目前沒有滑坡、泥石流等自然地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。地下水為基巖風(fēng)化裂隙潛水和構(gòu)造破碎帶裂隙脈狀水，礦體及圍巖中有害元素，在天然條件下對(duì)環(huán)境污染輕微。故礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀中等。

綜合以上評(píng)定，礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量良好。

四、開采技術(shù)條件勘查類型劃分

主要礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下，主要充水含水層富水性中等，但地下水補(bǔ)給差，地表水體不構(gòu)成礦床充水的主要因素，礦山排水可引起局部地面變形破壞；礦山圍巖多為半堅(jiān)硬巖組，但蝕變帶、構(gòu)造破碎帶比較發(fā)育，圍巖穩(wěn)定性較差，可產(chǎn)生局部變形破壞。綜合考慮，礦產(chǎn)開采技術(shù)條件勘查類型，初步劃分為“開采技術(shù)條件中等的復(fù)合問題的礦床”，即Ⅱ—4型。

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作者信息朱偉男（1987—），男，地質(zhì)本科生，110003遼寧省沈陽市和平區(qū)光榮街35號(hào)。沈陽有色冶金設(shè)計(jì)研究院