遼寧省寬甸北部銅礦區(qū)開采技術(shù)條件分析

歐妮妮

（遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110000）

1 研究區(qū)慨況

研究區(qū)位于寬甸縣正北方向，直線距離45km；位于牛毛塢鎮(zhèn)西北約方向，直線距離10km。研究區(qū)位于遼寧省東部山區(qū)，為長(zhǎng)白山脈西南端，屬中低山地地貌，區(qū)內(nèi)海拔標(biāo)高518.40m-1272.90m，最大高差754.50m。當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面518.40m。研究區(qū)屬大陸性溫帶季風(fēng)氣候，四季分明，晝夜溫差較大，年平均氣溫6.5-8℃，一月份最寒冷，最低氣溫-38.3°C，最大凍土深度1.1米。一般每年的七、八月份氣溫最高，最高溫度約34.7℃左右。年平均降水量約700-1240mm，多集中在七、八月份，無霜期約146天。年平均風(fēng)速為2.6m/s，最大風(fēng)速14.6m/s。

2 區(qū)域地質(zhì)條件

區(qū)域位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)（Ⅰ）之營(yíng)口—寬甸臺(tái)拱（Ⅰ1-3）東段北緣，北部與桓仁凸起（Ⅰ12-2）相接，區(qū)域由于經(jīng)歷鞍山、呂梁、印支、燕山等多期塑造、疊加、干擾及強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)，形成不同的構(gòu)造形式，地層殘缺不全，構(gòu)造格局十分復(fù)雜，大地構(gòu)造呈近北東-南西向展布。

2.1 區(qū)域地層

區(qū)域內(nèi)出露的地層比較簡(jiǎn)單，主要有太古界鞍山群（Aran）、下元古界遼河群（Pt1Lh）、上元古界青白口系（Qn）及新生界的第四系（Qh）。按照遼寧省地層區(qū)劃，區(qū)域內(nèi)地層分區(qū)屬華北地層大區(qū)（V）遼東地層分區(qū)（V49）之太子河—大連地層小區(qū)。

2.2 區(qū)域構(gòu)造

因巖漿巖侵入活動(dòng)，鞍山群地層在蘆家堡子太古代巖體（γ21-2+3）南部形成卵形構(gòu)造，遼河群地層在蘆家堡子太古代巖體（γ21-2+3）周邊環(huán)狀超覆分布，褶皺構(gòu)造以北東東向?yàn)橹?，斷裂?gòu)造以北東向?yàn)橹鳌?/p>

3 水文地質(zhì)特征

3.1 水文地質(zhì)條件

研究區(qū)內(nèi)地勢(shì)較陡峻，溝谷狹窄，切割較深；區(qū)內(nèi)水系相對(duì)發(fā)育，部分溝、溪保持常年流水，但水位流量卻隨季節(jié)變化，七八月雨季流量增大，十二月-三月為枯水季節(jié)；結(jié)冰期為每年十一月中旬至次年四月中旬。水文地質(zhì)條件主要受地質(zhì)構(gòu)造、地貌、巖性、氣候及水文等多種因素控制，區(qū)內(nèi)大體上可分為基巖裂隙水、山間洼地中的第四系松散層潛水，地下水的補(bǔ)給來源主要為大氣降水的垂直補(bǔ)給，水位埋深在10-15m。區(qū)內(nèi)無地表水體，多為季節(jié)性的小溪及其沖溝，夏季降水時(shí)低洼處匯聚為溪流，干旱季節(jié)無水。地形切割較小，屬于中等切割的山區(qū)地貌，植被發(fā)育，基巖在山脊及溝谷處大量出露[1]。

3.2 含水層特征及富水性

（1）第四系松散層潛水含水層（Ⅰ）

主要分布于山坡及沖溝地帶，組成了山前坡洪積裙及沿沖溝堆積的沖洪積物。巖性為含亞砂土碎石，砂礫石大小不等，磨圓度不好，呈棱角狀和次棱角狀，結(jié)構(gòu)較松散，厚度一般小于5m，為孔隙潛水弱富水層，未見泉點(diǎn)。該層主要受大氣降水補(bǔ)給，洪水期也接受相鄰地表水補(bǔ)給，進(jìn)而補(bǔ)給下游相鄰含水層或出露低保排至區(qū)外。春天積雪融化及雨季孔隙水流出，流量很小，旱季完全枯竭。其地下水變化受氣象因素控制，水位最低是每年的3、4月，最高在7、8月份。

（2）基巖裂隙潛水含水層（Ⅱ）

分布普遍，受大氣降水及毗鄰含水層補(bǔ)給，主要巖性為花崗巖、花崗4 0斑巖、大理巖及脈巖等，構(gòu)造裂隙較發(fā)育，風(fēng)化帶深度一般為3-15m左右，延長(zhǎng)及延深及張開寬度不大，部分被亞粘土、砂石充填，連通性較好，局部溝谷具“漏河”現(xiàn)象?；鶐r裂隙水水質(zhì)良好，屬HCO3—Ca型水，可直接飲用。地下水水位季節(jié)性變化幅度lm-2m，水位埋深一般為0-15m。

3.3 地下水補(bǔ)徑排條件

研究區(qū)地下水主要依靠大氣降水的滲入得到補(bǔ)給，區(qū)內(nèi)巖層受構(gòu)造作用影響，構(gòu)造裂隙發(fā)育，區(qū)內(nèi)山體以低山丘陵為主，地形切割比較強(qiáng)烈，地形起伏變化較大，支叉狀溝谷發(fā)育，巖層內(nèi)形成的裂隙起到了儲(chǔ)水及導(dǎo)水作用，使得大氣降水對(duì)研究區(qū)地下水具有面狀補(bǔ)給特征。區(qū)內(nèi)地下水的徑流受地形條件、巖性及構(gòu)造條件的制約。其中雨季大氣降水以地表徑流或地下潛流的方式流出研究區(qū)，基巖內(nèi)的地下水則會(huì)沿著地形坡度產(chǎn)生徑流。根據(jù)水文地質(zhì)特征分析，地下水總體由北西向南徑流，地下水徑流條件較優(yōu)越[2]。

4 工程地質(zhì)條件

根據(jù)巖石形成時(shí)代、成因類型、巖性、工程地質(zhì)特征以及巖石的物理力學(xué)性質(zhì)等，主要分為兩個(gè)巖組，其特征分述如下：

（1）第四系沖洪積層松散軟弱巖組

黃-黃褐色，主要由砂、砂礫石、碎石等粗粒和粉土、粉砂等細(xì)粒物質(zhì)組成，組成的松散堆積物，磨圓度和分選性差。該巖組分布在山間谷地，分布范圍較廣，為軟弱巖類。

（2）塊狀堅(jiān)硬巖組

礦區(qū)山體由花崗巖、花崗斑巖、大理巖、變粒巖等組成。巖石完整程度為較完整，按結(jié)構(gòu)類型劃分屬塊狀結(jié)構(gòu)。由于礦區(qū)基巖都比較堅(jiān)硬，抗風(fēng)化能力甚強(qiáng)，除地表巖石裸露區(qū)因受到風(fēng)化作用的影響以至節(jié)理裂隙有所加寬并被風(fēng)化產(chǎn)物充填的現(xiàn)象外，原巖結(jié)構(gòu)保持良好，因此，風(fēng)化作用對(duì)本礦區(qū)巖石強(qiáng)度的影響很小。強(qiáng)風(fēng)化帶在本區(qū)不發(fā)育，巖石厚度一般為1-10m，根據(jù)坑道工程地質(zhì)編錄及鉆孔工程地質(zhì)編錄可知，巖性主要為大理巖，巖石均較破碎，風(fēng)化裂隙中等發(fā)育，呈塊狀和短柱狀，RQD值為40%-60%，巖體質(zhì)量中等，結(jié)合體完整性一般，穩(wěn)定性中等；弱風(fēng)化帶巖石厚度一般為10-60m，巖性主要為花崗巖，巖石風(fēng)化裂隙不發(fā)育，根據(jù)坑道工程地質(zhì)編錄及鉆孔工程地質(zhì)編錄可知，巖芯呈長(zhǎng)柱狀，RQD值為70%-90%，巖體質(zhì)量較好，結(jié)合體完整，巖石整體穩(wěn)固性較好。

5 環(huán)境地質(zhì)條件

研究區(qū)屬大陸性溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，在地貌上研究區(qū)屬低山丘陵區(qū)，地形較陡，地形坡度一般10-55°，局部大于45°，相對(duì)高差650m左右。地表植被發(fā)育，自然環(huán)境良好。地下基巖裂隙水豐富，水位埋藏淺，可直接飲用，區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境未受到人類工程活動(dòng)的破壞，地質(zhì)環(huán)境可劃為“良好”類型。根據(jù)2015年5月15日發(fā)布的GB18306-2015《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》，本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度小于0.05g，地震烈度為VI度，建議抗震設(shè)防烈度為6度。

6 結(jié)論

（1）礦區(qū)地下水以裂隙水為主，水文地質(zhì)條件中等。有二個(gè)地下水含水層：第一層為第四系孔隙潛水;第二層是以風(fēng)化裂隙水為主的裂隙潛水。

（2）礦區(qū)山體由花崗巖、花崗斑巖、大理巖、變粒巖等組成。巖石完整程度為較完整，按結(jié)構(gòu)類型劃分屬塊狀結(jié)構(gòu)。礦區(qū)工程地質(zhì)條件復(fù)雜程度屬中等類型。

（3）研究區(qū)在地貌上研究區(qū)屬低山丘陵區(qū)，地形較陡，地表植被發(fā)育，自然環(huán)境良好。地下基巖裂隙水豐富，水位埋藏淺，可直接飲用，區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境未受到人類工程活動(dòng)的破壞，地質(zhì)環(huán)境可劃為“良好”類型。