遼寧省本溪縣草河城鎮(zhèn)白水金礦水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查研究

張善良

摘要：礦床開采技術(shù)條件主要是由水文地質(zhì)、工程地質(zhì)及環(huán)境地質(zhì)等三方面條件構(gòu)成的，其間有密切的聯(lián)系和統(tǒng)一性。礦床開采技術(shù)條件類型的劃分取決于水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)條件的復(fù)雜程度和其中應(yīng)重點突出考慮的各方面因素。綜合確定礦床開采技術(shù)條件類型，獲得必要的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)資料，可為礦山開采或進(jìn)一步勘查提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：水文地質(zhì);工程地質(zhì);環(huán)境地質(zhì)

1.工作概況

礦區(qū)位于遼東千山山脈北東部，屬中低山區(qū)，地勢北高南低， 地勢較緩，坡度5-10°。一般海拔標(biāo)高235-375m，相對高差一般在50-100m左右。礦區(qū)最低侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高為230m，礦區(qū)擬申請最低開采標(biāo)高為40m，低于最低侵蝕基準(zhǔn)面。礦區(qū)基本查明礦區(qū)水文、工程地質(zhì)和環(huán)境條件，對水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)進(jìn)行初步闡述和評價，并提出礦產(chǎn)開發(fā)過程中可能遇到的問題的建議和防治措施。

2.礦區(qū)水文地質(zhì)

礦區(qū)含水層

（1）第四系孔隙潛水含水層：主要分布在溝谷中，含水層水位埋深1m—3.5m。含水層巖性主要由粘土、砂、碎石和磨圓度較差的礫石卵石組成。

（2）裂隙巖溶含水層：含水介質(zhì)為白云質(zhì)大理巖，分布在整個礦區(qū)。巖石節(jié)理裂隙總體不太發(fā)育，透水性和富水性較弱。在近地表20m的范圍內(nèi)存在小規(guī)模的溶洞、溶隙。

（3）斷裂構(gòu)造含水帶：主要為北部的賦礦壓扭性構(gòu)造、中部南部的賦礦張扭性的構(gòu)造及礦體底部存在的推覆構(gòu)造。

礦床主要充水因素為裂隙巖溶水和構(gòu)造裂隙水，在目前的開采標(biāo)高富水性弱，其水文地質(zhì)條件屬簡單類型的礦床。隨著開采深度逐漸加深，雨季大氣降水沿裂隙滲入，坑道涌水量可能進(jìn)一步增加。

3.礦區(qū)工程地質(zhì)

3.1礦區(qū)工程地質(zhì)特征

礦區(qū)根據(jù)巖石風(fēng)化程度不同可分為二個巖組：

①第四系松散巖組：亞粘土、亞砂土、碎石、卵礫石組成松散結(jié)構(gòu)的殘坡積物、沖洪積物。在地表的廢棄露天采礦部位易產(chǎn)生小面積的滑坡，在井下采礦接近地表部位和2號礦體的西部、7號礦體上部構(gòu)造發(fā)育、巖石礦體破碎處會發(fā)生地表塌陷等工程地質(zhì)問題，應(yīng)該實時監(jiān)測、加強(qiáng)防范。

②塊狀白云質(zhì)大理巖巖組：巖石強(qiáng)風(fēng)化厚度在1—3m不等。巖石在物理和化學(xué)風(fēng)化作用下，節(jié)理裂隙發(fā)育、巖石破碎，巖石褪色呈黃褐色—灰褐色，多數(shù)已粘土化。巖石松軟破碎。巖石基本保持原巖結(jié)構(gòu)，部分礦物粘土化，節(jié)理裂隙比較發(fā)育。裂隙率0.8—1.8%，多數(shù)為張開型，少數(shù)閉合或被充填，巖石較完整、巖石質(zhì)量中等。礦床開采時不需支護(hù)。

礦區(qū)礦體與圍巖界線較明顯。礦體賦存于白云質(zhì)大理巖中。對礦體頂、底板巖石物理性能測試，可知礦體頂板白云質(zhì)大理巖的飽和抗壓強(qiáng)度（Mpa）為35.2、干燥狀態(tài)抗壓強(qiáng)度（Mpa）為46.7，抗拉強(qiáng)度（Mpa）為3.11，內(nèi)摩擦角（φ°）為37.9，凝聚力C（Mpa）為3.6。因此，巖石力學(xué)強(qiáng)度應(yīng)劃分為較堅硬巖類，整體巖石力學(xué)強(qiáng)度高，抗壓強(qiáng)度大，穩(wěn)定性較好。

3.2礦床開采的工程地質(zhì)評價

礦區(qū)在開采時在破碎帶及近地表的風(fēng)化巖地段發(fā)生過井巷坍塌、冒頂及地面塌陷等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，所有在破碎帶及風(fēng)化巖地段需要采取必要的支護(hù)及防范、監(jiān)控措施。尤其是在3號礦體的西段采掘發(fā)生過坍塌雖然已經(jīng)停止了該部位的開采，其下部240m中段的開采將會遇到相近的工程地質(zhì)條件，監(jiān)控、防范措施必須落實到位。礦床巖體質(zhì)量以Ⅲ級為主，強(qiáng)風(fēng)化巖組上部和破碎帶為Ⅴ級。不良工程地質(zhì)現(xiàn)象在近地表的風(fēng)化巖地段及斷裂破碎帶處的局部表現(xiàn)為坍塌、冒頂和地表塌陷。綜上，礦區(qū)工程地質(zhì)條件屬中等類型。

4.礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)

4.1地質(zhì)災(zāi)害評價

礦區(qū)地震抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度，礦區(qū)附近崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，地下巷道局部發(fā)生過井巷坍塌、冒頂?shù)刭|(zhì)災(zāi)害，并引發(fā)了局部地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害，礦山現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害主要為井巷坍塌冒頂和地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害，危險性中等。

礦體和圍巖均不含有毒有害元素或組分。礦坑排水不會對附近地下水造成污染，但會造成礦區(qū)附近地下水位下降，礦山排水量不大，未對附近居民用水產(chǎn)生影響，對地下水環(huán)境影響較輕。

礦區(qū)為地下開采，前期露天開采形成了較大的采坑，對地形地貌景觀造成一定的的破壞，未來礦山開采主要表現(xiàn)在礦山井口挖損和碎石堆放場壓占，但規(guī)模均較小，對地形地貌影響程度較輕。

4.2礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)預(yù)測評價

礦山未來開采方式主要為地下開采，不會形成大的地表挖損、破壞。但礦山開采前期留存的露天采場和毛石堆造成一定程度的山地的壓占，尤其是7號礦體的成礦形成的地表塌陷對生態(tài)環(huán)境和地貌形態(tài)的改變影響相對較大，應(yīng)注意邊坡坍塌、滑脫引起的地質(zhì)災(zāi)害，并應(yīng)采取平整、充填、加固、復(fù)種植被等防治措施。隨著開采深度增加、地應(yīng)力加大，可能發(fā)生井巷坍塌冒頂?shù)刭|(zhì)災(zāi)害，并引發(fā)地面塌陷、地裂縫地質(zhì)災(zāi)害。應(yīng)采取必要的支護(hù)、加固措施，并加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測工作。

5.結(jié) 論

今后工作應(yīng)做好對礦區(qū)水文、工程、環(huán)境地質(zhì)的監(jiān)測工作，礦山生產(chǎn)中注意廢石的合理、安全堆放，對前期留存的地表露天采坑的邊坡穩(wěn)固及已經(jīng)形成的地面塌陷加強(qiáng)監(jiān)測、防治，最大限度減少對生態(tài)環(huán)境的影響、預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。在開采3號礦體西部、及7號礦體頂部，要加強(qiáng)支護(hù)及監(jiān)測、預(yù)防片幫、冒頂。深部的15、16號礦體時，應(yīng)注意分析、判斷頂板的穩(wěn)固性，必須預(yù)留足夠厚度的安全頂板。舊采空區(qū)的老窿積水會對礦山的安全生產(chǎn)造成一定影響，對生產(chǎn)礦坑的頂板裂隙的滲水情況要時刻注意和觀察，必要時需上部采空區(qū)老窿積水。在礦山生產(chǎn)過程中對礦山抽排水量進(jìn)行系統(tǒng)觀測并做好記錄，以及時修正預(yù)測礦坑涌水量，對礦山的水文地質(zhì)情況的變化做出及時、準(zhǔn)確判斷，保證礦山安全生產(chǎn)。

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