撫順市東洲區(qū)某礦區(qū)水文地質(zhì)與工程地質(zhì)特征分析

溫常亮

（撫順宗傳礦業(yè)發(fā)展有限公司，遼寧 撫順 113118）

根據(jù)礦床成因類型分析，本礦區(qū)屬鞍山市鐵礦，礦床大致埋藏于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下，查明礦區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件，并對(duì)其加以總結(jié)探討，對(duì)于礦山合理開發(fā)利用、規(guī)避生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的安全事故都將有著重要的意義。

1 水文地質(zhì)

1.1 區(qū)域水文

本區(qū)屬北溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，溫差大，平均氣溫7℃，最高氣溫37.7℃，最低氣溫零下32.9℃，年平均降水量755.7mm［1］，降水量主要集中于7-8月份（占全年降水量的50%以上）。降水量年際變化較大，豐水年份可達(dá)937.4mm，枯水年份降至477.9mm。年平均蒸發(fā)量1023.85mm。無(wú)霜期150天，最大凍結(jié)深度1.50米，一般1.20米。

礦區(qū)平山子村一帶為低緩丘陵，海拔標(biāo)高120—140米，地形坡度 ±5°。礦床大部分位于東洲河與平山河匯流后開闊河谷沖積層之下，地貌單元上屬河谷盆地，海拔標(biāo)高104—108米。侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高為112米。

1.2 地表水

礦區(qū)上游有虎石、年旺、洋胡等四、五個(gè)中小型水庫(kù)，礦區(qū)內(nèi)平山河長(zhǎng)約1.10公里與東洲河匯流后從礦區(qū)西北部通過(guò)，東洲河在區(qū)內(nèi)部分長(zhǎng)約1公里，河床寬130—200米，水流寬30—50米。水動(dòng)態(tài)受季節(jié)影響變化較大，礦區(qū)上、下游流量差為307600m3/日。地表水溫七月上旬為24.5℃，水位變幅一米左右，PH=7.7，硬度為0.7毫克當(dāng)量/升，礦化度97.48—104.67毫克/升。

2 地下水類型及特征

結(jié)合礦區(qū)巖石類型、地質(zhì)構(gòu)造特征，及地下水的賦存條件，將礦區(qū)地下水劃分為松散巖類孔隙潛水和基巖裂隙水。

2.1 第四系松散巖類孔隙潛水

含水層厚2.6—10米，沿河床呈條帶狀分布。近河床以中、粗砂為主，含少量礫石，遠(yuǎn)離河床兩側(cè)以亞砂土、細(xì)砂為主。該層透水性良好，滲透系數(shù)4.89—614.2米/日，含水量豐富，單位涌水量達(dá)2620.8m3/日。水位標(biāo)高由河床向兩側(cè)為140.4—107.0米，變幅0.5—1.5米。水溫受氣候影響變化較大，為4—22.5℃，PH＞6，由河床向兩側(cè)漸低；而水硬度和礦化度由河床向兩側(cè)均增高，水硬度為0.68—5.55毫克當(dāng)量/升，礦化度為82.79—136.53毫克/升。

含水層巖性較均一，地形微傾斜，徑流條件良好，受降水、地表水及少量的丘陵滲水補(bǔ)給，富水性很強(qiáng)，是本礦區(qū)最主要的含水層，與基巖裂隙水有著直接的水力聯(lián)系。

2.2 基巖裂隙水

礦區(qū)含礦帶圍巖為石榴黑云斜長(zhǎng)片麻巖、黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖、角閃斜長(zhǎng)片麻巖。礦層為石英角閃磁鐵礦，礦層頂、底板均多含磁鐵石榴石英角閃巖。上述巖礦層多數(shù)裂隙不發(fā)育，透水性差，滲透系數(shù)為0.019m3/日，含水性不強(qiáng)，水量不大，單位涌水量2.912m3/日-18.72m3/日。水溫11.5℃，受氣溫影響不大，PH＞8。水硬度、礦化度隨著深度增加而增高，水硬度1.18—6.78毫克當(dāng)量/升，礦化度187.9—1880.35毫克/升。該層徑流條件差，主要受第四系松散巖類孔隙水含水層的補(bǔ)給，兩者水力聯(lián)系密切，但因水量不大，礦層及頂?shù)装鍘r層穩(wěn)固，對(duì)井下開采影響不大。

3 工程地質(zhì)

3.1 巖礦石穩(wěn)定性能

礦區(qū)內(nèi)巖體結(jié)構(gòu)類型為整體塊狀結(jié)構(gòu)，但礦區(qū)內(nèi)存在較多斷裂構(gòu)造現(xiàn)象，工程地質(zhì)條件較復(fù)雜。工程地質(zhì)巖組為松散類巖組和塊狀巖類巖組。

1）松散類巖組，礦區(qū)內(nèi)第四系發(fā)育，厚度2.6-10米，以沖洪積為主，由砂土、礫石組成。2）塊狀巖類巖組，礦區(qū)內(nèi)基巖為太古宙鞍山群變質(zhì)巖系及晚白堊世的輝綠巖，煌斑巖和角閃正長(zhǎng)斑巖［2］。礦體由角閃石英磁鐵礦和磁鐵石英角閃巖組成，礦體頂?shù)装鍑鷰r以含磁鐵石榴石英角閃巖為主，部分為石榴黑云斜長(zhǎng)片麻巖，石榴石英角閃片麻巖。上述均為較堅(jiān)硬巖石，巖礦硬度達(dá)7級(jí)，巖體結(jié)構(gòu)分類為整體塊狀結(jié)構(gòu)類型的塊狀結(jié)構(gòu)亞類。

經(jīng)測(cè)試，礦石極限抗壓強(qiáng)度117.5Mpa，普氏系數(shù)為12，頂?shù)装鍘r石極限抗壓強(qiáng)度107.9MPa，普氏系數(shù)為11，上述堅(jiān)固性系數(shù)表明礦層與頂?shù)装鍘r石總體穩(wěn)定性能良好。

3.2 構(gòu)造特征

本礦區(qū)存在一個(gè)軸向北北西的向斜構(gòu)造，向斜東翼近地表產(chǎn)狀近于直立，至向斜核部產(chǎn)狀近于水平，向斜橫斷面形態(tài)似盆狀。目前礦區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)較大的斷裂存在，一號(hào)含礦帶，比較穩(wěn)定，未遭到大的斷層破壞。二號(hào)含礦帶，從現(xiàn)有已揭露工程發(fā)現(xiàn)存在小型的斷裂構(gòu)造，小范圍內(nèi)巖體穩(wěn)定性強(qiáng)度稍差。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)本礦區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件的綜合評(píng)述：①礦區(qū)礦床大致位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下，地表水體直接從礦區(qū)西北部通過(guò)；礦床上面覆蓋有2.6—10米厚的第四系松散巖類孔隙潛水層，水文地質(zhì)條件屬于復(fù)雜類型；礦層及頂?shù)装鍘r石透水性和富水性不佳，對(duì)井下開采影響不大；礦區(qū)水源充沛，水質(zhì)良好，可滿足礦山工業(yè)和生活用水。②礦區(qū)內(nèi)多斷裂構(gòu)造現(xiàn)象，工程地質(zhì)條件為較復(fù)雜；經(jīng)過(guò)對(duì)礦石以及圍巖堅(jiān)固系數(shù)的測(cè)算，表明礦層與頂?shù)装鍘r石總體穩(wěn)定性良好，利于井巷工程的施工；一號(hào)含礦帶整體穩(wěn)定，未遭受大型斷裂破壞，二號(hào)含礦帶小范圍內(nèi)的巖性穩(wěn)定性稍差。