水工环报告
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水工环报告

2020-10-17 08:13:17 投稿作者: 点击:

 第四章

 矿床开采技术条件 第一节

 水文地质及开采后的变化

 一、 水文地质条件概述 1 1 、地形地貌

 矿区位于阿尔泰山西南坡、准噶尔盆地北东缘的山前低山丘陵地带,区内地势总体呈北东高、南西低,地形海拔 811.48~859.88 米,相对高差 5 米,最大高差 48 米,区域最低侵蚀基准面标高为 763.42 米;位于矿区南部的乌伦古河水面标高。

 2 2 、气象

 矿区地处亚欧大陆腹地,属于典型的北温带寒冷干旱气候,四季、昼夜温差变化较大。年均气温 1.8℃,夏季凉爽,平均气温 22℃以上,极值最高达 28.8℃,冬季严寒,极端最低气温达-36.3℃。年蒸发量为1692.5 毫米;年降水量 158.6 毫米,日最大降水量 37.3 毫米,雨季多集中在 6~8 月,多形成暴雨和暂时性地表迳流,水过即干涸,年平均降雪深 11.7 厘米,气象要素见表 4-1:

 3 3 、水 文

 矿区内干旱缺水,无地表径流,距矿区最近的河流为矿区南部 4 千米处的乌伦古河,源头位于阿尔泰山东麓,其水源主要为冰雪融水和地下水侧向补给,为常年性流水;水面标高为 763.42 米,年径流量 13.8亿米3 ,河水流量随季节变化较大,每年 5 月下旬至 7 月中旬流量较大,11 月中旬至次年的 4 月河面结冰,流量减小。

 表 表 4 4- - 1

 矿区相邻气象站- - 富蕴县气象站气象要素统计表

 月份气象要素 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年平均 备注 气温(℃) 平均 -22.3 -19.9 -7.8 6.5 14.4 19.9 21.3 19.1 12.9 4.7 -7.7 -19.2 1.8 统计数据年代为2005-2014 年间的平均资料。

 为富蕴气象站观测资料,站址:

 北纬:46°59′ 东经:89°31′

 站址海拔高程为823.60 米。

 距矿区直距约 50千米。

 最高 -13.7 -9.8 0.6 14.3 22.7 26.2 27.1 27.6 22.0 13.2 0.0 -11.5 10.2 最低 -28.4 -27.0 -14.5 -0.4 6.0 11.4 13.2 10.8 4.9 -1.9 -13.0 -24.6 -5.3 极端最高 5.1 7.7 19.5 21.0 24.6 27.7 28.8 28.7 24.5 16.8 08.0 5.7 17.9 极端最低 -36.3 -32.5 -30.7 -17.7 -5.6 -0.3 14.7 6.3 -6.0 -16.2 -17.8 -27.5 -14.1 平均相对湿度(%)

 77 76 76 54 44 46 50 48 51 59 74 78 61 降水量(mm)

 7.8 6.7 9.7 13.8 12.6 13.6 18.7 13.9 16.2 12.7 19.0 13.9 158.6 一年最大降雨量(mm)

 极值 8.4 8.8 11.5 13.0 18.0 37.3 25.1 22.8 17.8 16.6 14.0 20.6 37.3 日期 16 10 5 23 26 26 12 8 29 23 1 15 6 月 26 日 降雪量(cm)

 30 22 11 8 1

 1 11 24 32 11.7 最大积雪厚度(cm)

 极值 50 32 15 15 2

 4 12 30 54 54 日期 24 11 14-15 1-2 2

 25-26 31 17 15 12 月 15 日 蒸发量(mm)

 8.5 15.6 45.5 154.5 275.6 310.8 304.8 273.9 179.6 90.8 25.0 78 1692.5 冻土深度 (cm)

 极值 13.3 168 172 172 129

  1 12 18 70 107 172 日期 31 3 天 13 天 7 天 1

  25 30 31 30 31 20 天/3.4 平均风速(m/s)

 0.5 0.7 1.4 30 3.4 3.0 2.6 2.4 2.0 1.6 1.1 0.6 1.8 本气象站数据为 2005-2014 年收集所得,基本能代表本矿区的气象要素

 二、矿区水文地质

 (一)矿区水文地质条件概况

 矿体出露地表,区内地势总体呈中北东高,南西低,地形有利于自然排水;目前开采方式以凹陷式开采为主,矿体资源量估算最低标高 800米,矿区内最低侵蚀基准面标高 811.48 米,位于矿区南西部,为矿区最低自然排泄面,矿山开采开采方式为凹陷式开采,故矿山开采过程中发生的主要水文地质问题是采坑充水,充水来源主要为大气降水的垂直降落。

  (二)、

 含水层的划分

  矿区基岩出露良好,第四系覆盖少,未见断裂构造,根据地下水赋存条件和水力特征,将矿区内的地下水划分为两个含水岩组:松散岩类和层状岩类,又按地下水在含水岩组中的赋存条件、含水介质特征,将区内地下水划分为:松散岩类透水不含水层和层状基岩裂隙水,并以层状基岩裂隙水为主。

 根据矿区内出露地层的岩性、富水性等水文地质特征,概略地将矿区地下水划分为以下含水层组,划分情况见表 4-2:

 表 表 4 4- -2 2

 矿区含水层划分表

 地层代号 编号 名称 富水性 Q 3-4pl

 Ⅰ 透水不含水层 差 D 2 tc

 Ⅱ 层状岩类裂隙弱富水含水层 弱 1 1、 、 松散岩类透水不含水层(Ⅰ)

 分布矿区南西部的低洼及山前地带,覆盖面积较少;一般覆盖厚在0.5~2.0 米。由冲洪积物的砾石、砂、砂土组成。该层固结性差,结构松散,孔隙发育,透水性较好,为大气降水补给下部基岩的主要渗透途径,属透水不含水层。

 2 2 、 层状岩类裂隙弱富水含水层(Ⅱ)

 矿区内大面积出露,为泥盆系中统托浪格库都组第三亚组(D 1 tc ),呈中-厚层状产出,主要岩性为钙质砂岩、结晶灰岩及凝灰质砂岩,层状-块状构造,受区域构造的影响,节理裂隙发育中等,裂隙以剪性微张裂隙为主,地表风化裂隙中等发育,节理分布不均匀,开启、连通程度中一般,岩石透水性中等,整体富水性弱;为弱富水含水层。主要补给来源为深部含水岩层的侧向补给,少量为大气降水后沿裂隙的渗漏。

 (三)、

 地下水的补给、径流、排泄

 矿区位于阿尔泰山西南坡、准噶尔盆地北东缘的山前低山丘陵地带,向北为阿尔泰山,属于中高山区,区域水文单元为补给区,向南为准噶尔盆地北东缘,矿区南西部的乌伦古河为区域水文单元排泄区,矿区所处区域水文单元为径流区。

 矿区内无地表水系,地下水的补给来源主要为北部山区含水岩层的侧向补给,也是区内最主要的矿床充水因素,次为大气降水和冰雪消融水。大气降水和冰雪融水通过基岩裂隙渗漏、或经松散岩层的渗漏直接或间接入渗补给基岩地下水,但补给量微弱,地下水的侧向补给主要是沿总体地下径流方向补给相邻含水层。矿区附近区域地下水径流方向是由北东向南西径流,矿区地下水总体运动方向与区域地下水运动方向一致,以侧向径流为主,由北东向南西径流出区。

 (四)、

 地下水水位标高

 矿区共施工了 4 个钻孔,均揭露到了地下水,对完工的钻孔进行简单洗井,然后静止 48 小时后进行静止水位观测,地下水静水位观测情况见表 4-3,矿区地下水水位标高采用钻孔静水位标高平均值,780.08米。

  表 表 4 4- - 3

  地下水静水位观测一览表

 孔号 平均水位埋深(米)

 孔口标高米)

 平均水位标高(米)

 观测时间 观测次数 ZK001 69.5 849.12 779.62 2018.10.26-10.30 5 ZK101 66.5 845.80 779.30 2018.10.26-10.30 5 ZK201 63.7 844.25 780.55 2018.10.26-10.30 5 ZK401 56.8 837.64 780.84 2018.10.26-10.30 5 平均 64.12

 780.08

  (五)、

 水力联系

 1 1 、地下水与大气降水间的水力联系

 矿区内无地表水系,只是在雨季、暴雨形成的积水构成短暂性地表流水,水过即干涸。在顺地形坡度向低凹处汇集运移时,可通过地表风化、构造裂隙、岩石孔隙等缓慢渗透补给地下,但由于暂时性地表水通过时,时间短、速度快,对地下水的补给主要表现在瞬间补给,不利于地下水的补给。因此,地下水与大气降水间存在一定的水力联系,但补给量微弱。

 2 2 、含水层之间的

 水力联系

 由于矿区组成含水层的岩性单一,含水层之间存在着节理、裂隙发育的地段且相互连通,从而引起地下水沿总体地下径流方向补给相邻含水层,基本能形成相互连通的统一的地下水系统。可以说明矿区含水层之间的联系主要以深部岩石节理、裂隙发育程度所影响。

 (六)、

 矿床充水因素

 影响矿床充水的因素有构造裂隙发育程度、大气降水、地形、岩石吸水性、基岩出露程度、岩石透水性等,矿区属低山丘陵地带,地势中部高两端低,岩石裂隙发育中等,透水性中等,矿区区域上位于径流区,基岩裂隙接受大气降水、积融雪水补给,转化为地下水,形成由北向南径流的基岩裂隙水,但由于年平均降水量为 158.6mm,

 补给

 量来源较少,矿区岩石主要为碎屑沉积岩,渗透性差,富水性弱;矿区最低开采标高在 800 米,地下水平均水位标高在 780.08 米,地下水对矿床充水因素较弱;综合各种因素的影响,矿床主要充水因素为大气降水垂直降落及降雨后地表汇水的流入。

 三、矿坑涌水量

 (一)、 开采以来矿坑涌水、排水情况调查 矿体出露地表,目前开采方式以凹陷式开采为主,矿区无地表水体,经过钻孔静水位观测,地下水水位平均标高在 780.08 米,开采采坑境界内无地下水活动,故造成采坑充水的主要因素是大气降水。据矿方介绍,自开采以来矿坑受降雨充水量较少,通过基岩裂隙的入渗、迳流和蒸发会在 2~3 天内自然排泄殆尽,随着开采境界范围的增加,在未来开采过程中遇强降雨时部分采坑充水量大,矿山自备有抽水设备,通过人工抽排将采坑积水快速疏干。

 (二)、矿坑涌水量预测

 1 1 、矿坑涌水来源

 矿区内无地表径流,矿区附近年降水量为 158.6mm, 日最大降水量可达 37.3 毫米,大气降水的垂直降落为采坑充水的主要来源。

 根据矿区钻孔静止水文观测,测到地下水水位标高在 780.08 米,矿床露天开采最低标高为 800 米(资源量估算最低标高),开采矿体均位于地下水水位标高之上,期间对地下水水位进行了多次观测,动态变幅 0.10~0.20 米,地下水对矿床开采影响较小。

 矿体位于地下水位以上,且开采矿体部分为不含水层,矿坑涌水主要为大气降水、地表汇水流入矿坑,引起矿坑涌水问题。

 2 2 、计算方法

 矿山为正在开采矿山,矿体中间已形成 1 个采坑,矿坑充水主要以大气降水为主,采坑附近有挖掘的防水沟,地表汇水由防水沟槽进行输

 排,故本矿山露天采矿场涌水量只计算大气降水直接降入露天采坑最终境界范围内的水量,计算方法按“降雨径流量”法计算。根据上述条件,正常降雨时,矿坑涌水量计算选用公式为:

 Q 正=FAφ(米3 /日)

  矿坑涌水量计算选用公式为:Q 暴= F A 暴φ(米3 /日)

  其中:F——为矿体开采地表汇水范围(米2 )

 A——为多年日平均降雨量,(0.00043 米/日)

 A 暴 ——为日最大降雨量,(0.0373 米/日)

 φ——地表径流系数(按 0.8 计算)。

  3 3 、计算参数的确定

  (1)汇水范围(F)的确定 为矿体最终开采范围和剥离范围之和,各矿体最终境界范围面积见表 4-4:

 表 表 4 4- - 4

 各矿体汇水面积统计表

 矿石类型 矿体面积(F 1 )

 剥离面积(F 2 )

 最终境界范围 面积(F)

 备注 结晶灰岩 46259 33232 79491 F=F 1 +F 2

 (2)径流系数的确定 地表的径流系数根据矿区岩石的性质、裂隙发育程度和降雨强度来确定;本次参照《水文地质手册》的地表径流系数经验值来确定本矿区的径流系数;本区岩性多为凝灰质砂岩、结晶灰岩,径流系数值采用 0.8。

 (3)降雨量 降雨量数据采用 2005~2014 年富蕴县气象站统计资料;年均降雨量为 158.6 毫米,日平均降雨量 A=158.6/365=0.00043 米/日,日最大降雨量 A 暴 =37.3 毫米=0.0373 米/日。

 4 4 、采坑涌水量计算结果及防治措施

 经计算各矿体正常降水和暴雨时矿坑涌水量情况见表 4-5:

 通过计算得出采坑最终境界范围内正常降水时矿坑涌水量为 27 米3 /日,暴雨时矿坑涌水量为2372 米3 /日。根据 GB8170—87《数值修约规定》将计算的结果正常涌水量修约为 30 米3 /日,最大涌水量修约为 2500 米3 /日。计算结果精度相当于 E 级,误差大体在 90%以内。

 表4 4- - 5

 矿坑涌水量计算表

 矿石 类型 最终境界面积 正常降雨量 最大降雨量 正常涌水量 最大涌水量 F(米2 ) A(米/日) A 暴 (米/日) Q(米3 /日) Q 暴 (米3 /日) 结晶灰岩 79491 0.00043 0.0373 27 2372 降雨量数据采用富蕴县气象站 2005-2014 年统计资料,年均降雨量为 158.6 毫米,日最大降雨量 37.3 毫米;径流系数按 0.8 计算; 日平均降雨量 A=158.6/365=0.00043 米/日,日最大降雨量 A 暴 =0.0373 米/日。

 由矿区涌水量估算结果来看,正常降雨时采坑涌水量不大,对生产影响不大。暴雨时矿坑涌水量较大,为大气降水的垂直降落流入,因此在开采过程中准备水泵等排水设备,尤其是发生强降雨前,必须做好排水准备。

 在矿山开采过程中应考虑易汇水地带对采坑充水的影响。采矿前必须考虑采用有效的排水系统,矿坑周围布置严密的排水沟,防治汇水流入采坑。矿坑排水条件容易。

 四、供水水源 矿区生产生活用水由矿区南约4千米处的乌伦古河拉运,河水水质清澈透明,无悬浮物,水质较好,可作为矿区生产生活用水。本次工作采集水样一件,分析结果见表4-6。

 五、水文地质勘查类型 综上所述,矿体多位于当地侵蚀基准面以下,矿区地表水体不发育,地下水埋藏较深,含水层富水性弱,地下水补给条件差;预测了矿体露天采场正常涌水量30米3 /日,最大涌水量为2500米 3 /日。因此,将本矿区的水文地质勘探类型划分为水文地质条件简单的矿床。

 矿山在开采过程中要做好矿坑涌水量及地下水水位标高观测工作,防治采坑突发涌水事故。

 表4 4- - 6

 水质分析结果表

 送样编号 SY01 口味 气味 肉眼可见物 检验编号 SY01 / / 无 检验项目 BZ±

 ρ(BZ± ) mg/L C(1/zBZ± ) mmol/L X(1/zBZ± ) 10-2

 项目 (CaCO3计) mg/L 阳离子 K+

 +Na +

 21.79

 0.947

 16.04

 总硬度 242.19 Ca2+

 71.18

 3.552

 60.15

 永久硬度 113.67 Mg2+

 16.19

 1.331

 22.54

 暂时硬度 128.53 Fe3+

 无 无 无 负硬度 / Fe2+

 无 无 无 检验项目 BZ±

 ρ(BZ± ) mg/L

 Al3+

 / / / NH 4+

 1.35

 0.075

 1.27

 PH 8.3 ∑BZ+

 110.51

 5.905

 100.00

 游离 CO 2

 8.76 阴离子 Cl-

 61.81

 1.743

 29.52

 侵蚀性 CO 2

 无 SO 42-

 76.54

 1.594

 26.99

 固定性 CO 2

 / HCO 3-

 156.70

 2.568

 43.49

 可溶性 SiO 3

 0.12 CO 32-

 / / / 矿化度 233 OH-

 / / / 灼热残渣 / NO 3-

 0.02

 0.000

 0.01

 H 2 S 无 NO 2-

 0.02

 0.000

 0.01

 耗氧量 9.94 ∑BZ-

 295.09

 5.905

 100.00

 蛋白氨 N 2 O 5

 0.02 总计 405.60

 5.905

 100.00

 100.00

 0.02 第二节

 工程地质及开采后的变化

 一、 工程地质现状评价 (一)

 构造地质现状 矿区内地层总体走向为北西-南东向的单斜构造,岩层平均产状202∠67°,矿区内未见断层出露。

 矿区溶岩不发育,地表采坑及钻孔观察未发现区内岩石有溶蚀现象,也未见有溶洞分布。为了了解矿区的节理发育情况和特征,在采坑选择3处有代表性的地带进行了节理统计。矿体主要发育有三组节理,以北西-南东向最为发育,其次为北东及南西向,第一组节理产状207~218°∠52~74°,节理间距在1~1.5米,第二组节理产状146~154°∠62~

 70°之间,节理间距在1-3.5米,第三组节理产状在343~350°∠50~65°之间,节理间距在2-3.5米。

 矿区位于阿尔泰山西南坡、准噶尔盆地北东缘的山前低山丘陵地带,区内地势总体呈北东高,南西低,地形海拔 811.48~859.88 米,相对高差 5 米,最大高差 48 米,总体地势较平坦,地形地貌复杂程度简单,区内第四系覆盖较少,主要分布于矿区南西地带,覆盖厚在 0.2~1.0米。

 (二)、工程地质岩组的 划分 矿区内工程地质岩组主要有第四系松散结构岩组和层状结构岩组两大类。根据地层出露情况划分情况见表4-7,层状岩组力学性质测试结果见表4-8:

 表 表 4 4- -7 7

  工程岩组划分表

 地层代号 编号 名称 岩石质量 Q 3-4pl

 A 松散结构岩组 差 D 2 tc

 B 层状结构岩组 中等 1 1 、松散结构岩组(A A )

 主要分布于矿区南西部,由冲洪积物的砾石、砂、砂土组成。一般覆盖厚在0.5~2.0米。该层固结性差,结构松散,地基承载力差,岩体质量极差,极易塑性变形、剪切破坏,工程地质条件差。

 2 2 、层状岩组 (B)

 矿区内大面积出露,为泥盆系中统托浪格库都组第三亚组(D 1 t c ),呈中-厚层状产出,主要岩性为钙质砂岩、结晶灰岩及凝灰质砂岩,层状-块状构造,受区域构造的影响,节理裂隙发育中等,岩层Ⅲ-Ⅴ级结构面发育,干燥状态下抗压强度为:52.8~70.0MPa,平均 61.4MPa,饱和状态下抗压强度为:36.9~59.3MPa,平均 49.8MPa,岩石整体属半坚硬岩石,平均 RQD 值为 78.7%。岩石质量中等,工程地质条件一般。

 表 表 4 4- - 8

  力学样测试成果表

 序号 样品 编号 采样 位置 岩石 名称 抗压强度(Mpa) 干燥抗剪强度 干燥 饱和 内摩 擦角 凝聚力 单值 均值 单值 均值 φ° C(Mpa)

 1 LX01 地表 采坑 凝灰质 砂岩 70.88

 65.3 62.39

 59.3 34°36′ 9.68 65.27

 59.95

 59.72

 55.71

 2 LX02 结晶灰岩 74.36

 66.1 51.02

 56.8 35°18′ 7.62 61.17

 57.42

 62.68

 61.95

 3 LX03 钙质砂岩 52.68

 59.2 42.90

 44.0 35°05′ 7.44 67.93

 45.51

 56.99

 43.62

 4 LX04 ZK001 凝灰质 砂岩 58.36

 54.8 36.86

 36.9 33°16′ 8.51 51.92

 37.17

 54.09

 36.80

 5 LX05 结晶灰岩 74.66

 70.0 61.17

 58.5 37°15′ 5.31 66.65

 57.44

 68.59

 56.78

 6 LX06 钙质砂岩 57.41

 52.8 42.03

 43.4 34°31′ 8.07 48.99

 41.59

 51.90

 46.60

 (三)

 岩石质量评述 本次采用岩石质量指标(RQD)法,测定岩石的 RQD 值的范围和平均值,并按《矿区水文地质工程地质勘探规范》(GB 12719-91)附录 E表 E1 的标准(见表 4-9),划分岩石的质量等级。钻孔岩心 RQD 统计结果及岩石质量等级划分与评价见表 4-10。

 表 表 4 4- - 9

 岩石质量等级表

 等级 RQD (%)

 岩石质量描述 岩体完整性评价 I 90~100 极好的 岩体完整 Ⅱ 75~90 好的 岩体较完整 Ⅲ 50~75 中等的 岩体中等完整 Ⅳ 25~50 劣的 岩体完整性差 V <25 极劣的 岩体破碎 由表 4-10 可知,矿区内层状岩组(钙质砂岩、结晶灰岩、凝灰质砂

 岩)的岩石质量等级主要为Ⅲ等,岩石质量中等,岩体中等完整。

 表 表 4 4- - 10

  钻孔岩心 D RQD 值统计及岩石质量等级划分与评价表

  钻孔编号 岩石名称 L j (m) L P (m) RQD(%)

 岩石等级 岩石质 量描述 岩体完整 性评价 ZK101 凝灰质砂岩 29.65 37.60 78.8 Ⅱ 好的 较完整 结晶灰岩 57.35 74.80 76.6 Ⅱ 好的 较完整 钙质砂岩 12.40 19.91 62.2 Ⅲ 中等 中等完整 ZK001 凝灰质砂岩 36.50 46.80 78.0 Ⅱ 好的 较完整 结晶灰岩 52.35 70.20 74.6 Ⅲ 中等 中等完整 钙质砂岩 7.25 9.40 77.1 Ⅱ 好的 较完整 ZK201 凝灰质砂岩 30.40 43.35 70.1 Ⅲ 中等 中等完整 结晶灰岩 56.37 72.40 77.8 Ⅱ 好的 较完整 钙质砂岩 4.23 5.55 76.2 Ⅱ 好的 较完整 ZK401 凝灰质砂岩 18.35 23.40 78.4 Ⅱ 好的 较完整 结晶灰岩 39.20 51.10 76.7 Ⅱ 好的 较完整 钙质砂岩 10.15 12.60 80.5 Ⅱ 好的 较完整 总 体 凝灰质砂岩 114.90 151.15 76.0 Ⅱ 好的 较完整 结晶灰岩 205.27 268.50 76.5 Ⅱ 好的 较完整 钙质砂岩 34.03 47.46 71.7 Ⅲ 中等 中等完整 矿区总体平均 345.20 467.11 73.9 Ⅲ 中等 中等完整 RQD= L j

 / L P

 ×100%;

 L j :岩层进尺,L P :≥10cm 岩心 (四)岩体质量评述 本次采用岩体质量指标(M)法对岩体质量进行划分和评价,岩体质量分级标准按《矿区水文地质工程地质勘探规范》(GB 12719-91)附录 E 表 E3 执行(见表 4-11)。岩体的质量指标(M)按近似公式估算, M=Rc/300×RQD, Rc 为岩石平均饱和抗压强度值。岩体质量指标计算结果见表 4-11。

 由表 4-12 可知,勘查区内不同岩石组成的岩体均属Ⅲ类,岩体质量中等。

 表 表 4 4- - 11

  岩体质量分级表

  岩体分类 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 岩体质量指标( M )

 >3 1.0~3.0 0.12~1.0 0.01—0.12 <0.01

 岩体质量 优 良 中等 差 坏

  表 表 4 4- - 12

  岩体质量指标(M M )

 计算表

 岩体岩石组成 RQD (%)

 饱和抗压 强度值(R)

 岩体质量指标 (M)

 岩体分类 岩体质量 凝灰质砂岩(顶板) 76.0 48.10 0.21 Ⅱ 中等 结晶灰岩(矿体) 76.5 57.65 0.25 钙质砂岩(底板)

 71.7 43.70 0.20 总 体 73.9 49.82 0.23 (五)露天边坡角稳定性现状

 矿区地质构造较简单,总体构造形态为近南北走向的单斜构造,区内未见大的断裂构造及构造破碎带,矿体呈单斜层状产出。矿体为结晶灰岩,围岩为钙质砂岩及凝灰质砂岩,均属半坚硬岩石,岩石质量中等,较完整。开采境界范围内及附近岩石稳定性较好。

 原开采设计方案将永久边坡角确定为不大于 60°。本次核实沿用原设计方案采用的边坡角。

 在开采过程中加强对边坡的管理,为了预防发生露采边坡岩块崩落,对局部不稳定边坡危岩要及时清除或进行边坡支护处理。

 二、主要工程地质问题及治理

 依据目前矿山开采的现状,采坑部分地段边坡超过60°,最大达76°,存在边坡崩塌的安全隐患。建议矿山对目前大于60°的边坡及时削减及边坡支护处理,对边坡上部的裂隙发育及松散地带及时清除;未来开采过程中按开采设计预留台阶的坡面角。

 三、工程地质条件预测评价

 根据以上分析判断:该矿山未来露天采坑边坡岩体稳定性较好,发生滑坡、崩塌地质灾害的可能性较小;局部地段边坡岩石破碎,稳定性较差,因此有发生小型岩块崩落等现象的可能性。

 四、工程地质勘查类型

 综上所述,矿区地质构造不发育,地形地貌简单,地形有利于自然排水;矿体围岩岩性较简单,现状边坡稳定性较好,主要问题是易产生小型岩块崩落、滑落等现象,矿山在开采过程中要加强边坡管理,采取必要的防护措施;确定矿床属层状岩类,矿床工程地质条件属简单类型。

 第三节

 环境地质及开采后的变化

 一、矿区环境地质现状评价

 1 1 、区域稳定性评 价

 本区地震动峰值加速度为0.20g(图4-1),对应基本烈度为Ⅷ度(表4-13),区内地壳呈厚层状构造,仅有节理裂隙构造,断裂构造强度低,地壳完整性好。因此,综合评价,矿区所在区域地壳稳定性等级属次不稳定区(表4-14),在开采过程中需加强抗震和工程措施。

 表4 4- - 13

 地震动峰值加速度分区与地震基本烈度对照表

 地震动峰值加速度分区(g)

 <0.05 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 ≥0.40 地震基本烈度 <Ⅵ Ⅵ Ⅶ Ⅶ Ⅷ Ⅷ ≥Ⅸ

 图4-1

  地震动峰值加速度图

 表 表 4 4- - 14

 区域地壳稳定性分区和判别指标一览表

 稳 定 性 地壳结构 新生代地壳变形火山、地热 迭加断裂角α 布格异常梯度 Bs(105毫秒·平方千米) 最大 震级 基本 烈度 地震动峰值加速度 工程 建设 条件 稳定 区Ⅰ 块状结构,缺乏深大断裂或仅有基底断裂,地壳完整性好 缺乏第四系断裂,大面积上升,第四纪地壳沉降速率<0.1 毫米/年,缺乏第四纪火山。

 0°- 10° 70°-90° 比较均匀变化,缺乏梯度带 M<5.5 I≤6° 0.05 良好 基本 稳定 区Ⅱ 镶嵌结构,深断裂连续分布,间距大,地壳较完整 存在第四纪断裂长度不大,第四纪地壳沉降速率0.1-0.4 毫米/年,缺乏第四纪火山。

 11°-24°51°-70° 地段性异常梯度带Bs=0.5-2.0 5.5≤M ≤6.0 I=7° 0.1-0.15 适宜但需抗震设计 次不稳 定区 Ⅲ 块状结构,深断裂成带出现,长度以大于百公里,地块呈条形、菱形地壳破碎 发育晚更新世和全新世以来活动断裂,延伸长度大于百公里,存在近代活动断引起的 M>6 级地震,第四纪地壳沉降速率大于0.4毫米/年,存在第四纪火山,温泉带。

 25°-50° 区域性异常梯度带Bs=2.0-3.0 6.0≤M≤7.0 I=8° 0.20-0.3 中等适宜,须加强抗震和工程措施 不稳 定区 Ⅳ 区域性异常梯度带Bs>3.0 M≥ 7.25 I≥9° ≥0.4 不适宜

 2 2 、地震

 1931年8月11日发生在新疆维吾尔自治区阿勒泰地区富蕴县境内的8.0级地震,是离矿区最近的一次最强地震。根据新疆阿勒泰地区地震局对历次的地震进行调查,2007-2017年发生于富蕴县周边地区的部分地震情况见表4-15。根据地震发生的强弱及频率来看,矿区附近发生的地震强度较大,在后期开采过程中需进行必要的防震措施。

 表4 4- - 15

  新疆富蕴县地震记录表(部分)

  编号 时间 震中位置 震级 震源深度 地点 年 月 日 时 分 秒 纬度 经度 1 2017 8 11 07 31 29 47.5° 89.6° 3.1 6km 富蕴县 2 2013 7 25 02 25 13 47.4° 89.8° 3.1 8km 3 2013 7 19 18 58 40 47.5° 89.0° 4.3 10km 4 2012 5 13 22 00 47 46.9° 89.1° 1.9 4km 5 2012 2 27 9 11 53 47.0° 89.9° 3.6 6km 6 2011 7 25 03 05 26 46.0° 90.4° 5.2 10km 7 2011 4 23 11 34 54 47.2° 89.6° 3.6 8km 8 2007 6 5 04 15 32 47.6° 89.6° 4.2 7km 9 1998 11 22 05 59 53 49.2° 88.9° 5.3 / 10 1996 3 13 02 43 44 48.4° 88.2° 6.1 / 11 1988 7 23 15 38 09 48.8° 90.7° 6.2 / 12 1987 9 19 05 58 37 47.4° 89.4° 5.8 / 13 1986 7 11 06 15 42 47.5° 87.9° 5.4 / 14 1986 4 42 08 22 15 47.5° 89.7° 5.4 / 15 1982 8 3 12 50 28 48.5° 89.6° 5.3 / 16 1931 8 11 05 18 43 47.1° 89.8° 8.0 /

 3 3 、环境地质现状及防治措施

 矿山建设以来,开采活动对环境的影响主要表现为开采过程中形成的采坑对自然地貌的破坏。目前矿山经过开采形成采坑 1 个,分布于矿区中部,形态呈北西-南东向展布,呈不规则形状,长 160 米,宽 48 米,最小采深 2.5 米,最大采深 6.0 米,平均采深在 4 米左右。

 现矿山采取的主要防护措施为:采坑周围拉设警戒线,防止人员车辆的跌落,在凿岩过程中采用湿式凿岩,减少了粉尘的危害。在矿山机械剥离过程中拉设易崩落、塌陷范围警戒线。

 二、矿区环境地质预测评价

 矿区地势总体呈北东高,南西低,地形海拔 811.48~859.88 米,最大高差 48 米,属低中山区丘陵地貌,区内地势较平坦,区内地表无常年流水,雨季常有汇水形成短暂性的地表径流,由北东向南西排泄至区外。现场调查未发现泥石流、滑坡、崩塌地质灾害发生的痕迹。因此,现状评估矿区发生泥石流、滑坡、崩塌、塌陷地质灾害的可能性小。

  矿体出露地表,采用露天开采,开采活动在采区形成高陡边坡,可能引发边坡崩塌等次生地质灾害。

 在矿床开采中,只要采矿方案科学、方法合理,边坡角度控制得当,则可有效避免次生地质灾害的发生,把危险降到最小的程度,故预测评估矿床开采过程中正常情况下发生次生地质灾害的可能性小。

 三、环境影响评价

 本矿矿石为石灰岩,顶板围岩为凝灰质砂岩,底板围岩为钙质砂岩,岩(矿)石无毒无害,地下水位标高位于最低开采标高以下,因此,矿床的开发不易释放有毒有害物质污染大气和地下水。开采活动对环境的影响主要表现在矿山开采产生的粉尘及生产生活垃圾、污水对矿区内有限范围的污染、自然地貌和植被的破坏。但由于矿区地处无人区,远离城镇乡村,因此,只要采矿方案科学、方法合理,废石有序合理堆放,生产生活垃圾、污水集中排放处理,可将开采活动对矿区环境的影响降到最低程度。同时勘查区及附近无污染源,不存在来自外界污染的隐患。

 建议废石有序合理堆放,生产生活垃圾、污水集中排放处理,废采坑要及时回填,可将开采活动对矿区环境的影响降到最低程度。

 四、矿区环境地质问题防治措施及复垦措施

 1、矿床在开采过程中产生采坑,应在采坑范围边界线设立防护网或警戒标志,防止人员跌入。

 2、废石有序合理堆放,生产生活垃圾、污水集中排放处理,废采坑要及时回填,可将开采活动对矿区环境的影响降到最低程度。

 3、露采矿坑闭坑后,应覆土、植草植树,恢复和改良矿区自然生态环境。

 4、区内在遇强降雨时,为防止汇水流入采坑,应及时自备抽水设备及挖设防水沟槽。

 5、在开采过程中注意洒水降尘,有效的减小粉尘对作业人员的健康造成影响。

 五、环境地质勘探类型

 综上所述,矿区区域稳定性属次不稳定区,现状地质灾害不发育,矿石和废石化学成分基本稳定,开采活动会对矿区内地貌形态有破坏。总体评价该矿山地质环境质量中等。

 第四节

 开采技术条件小结

 矿体多位于当地侵蚀基准面以下,矿区地表水体不发育,地下水埋藏较深,含水层富水性弱,地下水补给条件差;预测了矿体露天采场正常涌水量30米3 /日,最大涌水量为2500米 3 /日。因此,将本矿区的水文地质勘探类型划分为水文地质条件简单的矿床。

 矿区地质构造不发育,地形地貌简单,地形不利于自然排水;矿体围岩岩性较简单,现状边坡稳定性较好,主要问题是易产生小型岩块崩落、滑落等现象,矿山在开采过程中要加强边坡管理,采取必要的防护措施;确定矿床属层状岩类,矿床工程地质条件属简单类型。

 矿区区域稳定性为次不稳定区,现状地质灾害不发育,矿石和废石化学成分基本稳定,开采活动会对矿区内地貌形态有破坏。总体评价该矿山地质环境质量中等。

 综上所述:新疆富蕴县扎河坝南西石灰岩矿(水泥用)矿床开采技术条件属于环境地质问题为主的矿床(Ⅱ-3)

 水工环报告二 第 第 6 章

 矿床开采技术条件 6.1 水文地质条件

 6.1.1 区域水文地质概况

 矿区位于黄河流域大夏河上游喀河支流流域,海拔 2835m~3327m。属高原湿润气候,多年平均气温 2.7℃,多年平均降水量545.88mm,,降水多集中于 7-9月。区域地貌以中、低山丘陵与的河谷地貌相间为主,陡倾三叠系粉砂质板岩在区域大面积出露,主要受大气降水补给。

 2 6.1.2 区域 含 水层特征

 区域地下水主要分为碎屑岩裂隙、孔隙潜水和河谷第四系冲洪积层孔隙潜水

 两大类。

  1、碎屑岩裂隙、孔隙潜水 含水层有二叠系、三叠系、侏罗系、新近系,除三叠系外,普遍分布范围小,属弱富水性含水层,径流模数 1-5L/s.km2(图 6-1),普遍无开发利用价值。其中三叠系在区域上大面积分布,为一套浅海—滨海相碎屑岩。含水层岩性为粉砂质板岩、泥质板岩夹砂岩、粉砂岩及薄层状灰岩,倾角 40~65°。在风化裂隙、构造裂隙中赋存潜水。单泉流量 0.01~0.12L/s。水质良好,但存在空间十分有限,分布极不均匀,不宜进行集中开采,只能作为牧民生活饮用水源。

 新近系碎屑岩孔隙裂隙水指埋藏于第四系含水层之下的新近系砂砾岩层中的地下水。据前人资料,新近系深部承压水水量微弱或基本不含水,而且水质差,矿化度大于 1.5~2.0g/L,水化学类型为 Cl-Na-Mg,无开发利用价值;新近系顶部风化带虽然含水,但水量贫乏,局部地段与第四系潜水构成统一含水层,据“甘南地区区域水文地质普查”和 2011 年在合作师范学院钻孔取得的分层抽水

 试验资料证明,单井涌水量 21.32~38.50m3 /d,无单独供水意义。

 2、第四系河谷冲洪积层孔隙潜水(Q)

 分布于现代河床、河漫滩、I 级阶地、谷坡后缘和冲洪积扇上。堆积物具有二元结构:上部为粉质粘土、亚粘土或中细砂;下部主要为角砾、砂砾夹淤泥质轻亚粘土和粉细砂。第四系地层厚度变化较大,以格河河谷为例,砾石层厚 18~30m,扎刹河河谷较厚,一般 16~22m。同一河床,第四系地层厚度自南向北逐渐变厚。地下水位埋深横向上变化较大,近河岸一般小于 2m,远离河岸逐渐加深到 8m,最深可达 20m。在格河、扎刹河谷水源地南部及其中部,由于曾受强烈开采使地下水位埋藏变深,一般大于 6~12m。城区近年基坑降水工程大量排水降低了地下水位,水位埋深普遍在 7~9m,较 2007 年水位平均下降 1.8~2.2m。在河谷一级阶地中心地段单井涌水量 1000~1050m3 /d。外围单井涌水量 520~715m3 /d。属中等富水性含水层。

 6.1.3

 区域地下水的补给、径流及排泄 条件

 区域地下水的主要补给来源为大气降水及地表河流入渗。区域地处洮河及大夏河上游补给源区,气候湿润,多年平均降水量接近 625mm,降水主要集中在 7-9月份,占全年降水量 50~70%。区域地貌以中、低山与河谷相间地貌为主,地形坡度较缓,有利于降水与地表河水入渗。地下水径流方向与河流方向一致,为北西-南东向,地下水主要通过径流向下游排泄。

 6.1.4 4

 矿区水文地质条件

 1 6.4.1.1 矿区水文地质勘探类型

 矿区地下水以局部分布的浅层第四系冲洪积孔隙潜水与深层的三叠系基岩裂隙潜水为主。矿体少部分位于侵蚀基准面以上,大部分位于侵蚀基准面以下。影响矿井开采的地下水主要来自矿带围岩三叠系基岩裂隙潜水,含水层呈单斜构造,倾角 40~70°,岩性以板岩夹砂岩为主,主要赋存层间裂隙潜水。属于直接充水矿床,充水含水层富水性总体较弱。矿区很少或无第四系覆盖,水文地质边界简单,判断矿区水文地质勘探类型属二类一型,即裂隙充水矿床简单型,矿区水文地质条件简单。

 6.1.4.2 地表水

 矿区地表水主要为扎油娄哇,系大夏河的上游支流,从矿区中部沿西南-北东方向穿越而过。该河流在矿区内的分水岭最高点海拔标高为 3332m。矿区范围流域最低标高为 2757m,相对高差 575m。据 2015 年 7 月 25 日测量流量为 0.83m³/s。另外,从合作市从南向北流经矿区东北角的早子可合,流量为 1.2m³/s。矿区中部为两河流的分水岭,近南北向分布,标高沿 3332、3238、3189、3125、2801m 变化。

 表 6-1 加德木矿区河流测流结果统计表 编号 点位 坐标 高程 流量 日期 C1 扎油娄哇 35°03′01.22″ 102°50′04″ 2833 0.83m3 /s 2015.07.25 C2 沟口矿区南侧支沟 35°01′13.26″ 102°51′08″ 2997 0.6L/s 2015.07.22 C3 早子可合 35°03′12″ 102°50′23″ 2835 1.2m3 /s 2015.07.25

 3 6.1.4.3 矿区含水层特征

 ①第四系碎石孔隙潜水含水层 该含水层主要分布在沟谷地带,岩性为第四系冲洪积的卵砾石层,厚度 3~6m。在沟底有零星泉水出露,泉流量 0.1~0.3L/s(表 6-2、照片 6-1)。属弱-中等富水性含水层。

 ②三叠系砂岩夹板岩裂隙潜水含水层 含水层为三叠系下统下岩组,岩性上部为中厚层状细粒长石砂岩、含硅钙质板岩,粉砂质板岩夹叶片状板岩,呈单斜构造,总体走向 330°~340°。北部地略向北西方向偏转,走向大致为 320°~340°。南部地层略向南东方向偏转,一般走向为 340°~350°。赋存层间裂隙潜水。在矿区东南部支沟处沿风化带出露一泉,流量 0.1L/s,用管道引流作为矿区临时生活供水水源。矿区下游早仁道村水源泉,流量 0.2L/s,供当地 20 户牧民生活用水所需。本次详查施工了ZK402 水文地质抽水试验孔,孔深 411.94m,水位标高 2970m,降深 46.42m,涌水量 24.3m³/d,单位涌水量 0.006L/s.m,属极弱富水性含水层。矿井水文地质调

 查表明,在巷道 2970m 标高一带,沿板岩层间裂隙渗漏滴水,涌水量约 0.8L/s(69m³/d)。

  照片6-1 第四系碎石孔隙潜水(q 1 )

  照片6-2 沿变砂岩层间出露的泉( q 5 )

 照片6-3

 水源地( q 6 )

 照片6-4

 泉( q 6 )

 流出状态 表 6-2

  加德木矿区泉点调查统计表 编号 坐 标 标高 (m)

 泉点位置 流量 (L/s)

 含水层 日期 q 1

 102°51′09.31″; 35°01′07.20″; 3005 哇尔玛贡玛南支沟 0.5 第四系沟谷坡积物 2015.07.22 q 2

 102°50′56.37″; 35°01′07.46″; 3034 哇尔玛贡玛西支沟 0.1 第四系沟谷坡积物 2015.07.22 q 3

 102°50′51.9″; 35°01′22.32″; 3045 矿区简易公路旁 0.1 第四系沟谷坡积物 2015.07.24 q 4

 102°50′42.66″; 35°01′23.94″; 3131 矿区北侧 0.4 第四系沟谷坡积物 2015.07.25 q 5

 102°50′33.63″; 35°00′46.23″; 3202 加德木矿区 0.1 基岩裂隙水 2015.07.25 q 6

 106°52′10.92″; 35°01′47.76″; 2883 早仁道村 0.2 基岩裂隙水 2015.07.25

 4 6.1.4.4 断裂破碎带水文地质特征

 矿区内总体上断层不发育,仅见两条规模较小的压扭性(平移)断层,长度40~80m,均分布在东岩体东端外接触带中。断层带中见 40cm 厚的断层泥,底板上见擦痕。由于 2 条断裂力学性质属压性,规模属小型,起阻水作用,巷道穿越断裂带时,充水影响不大。

 5 6.1.4.5 隔水层

 矿区三叠系地层为金矿的矿源层,大面积出露,并呈单斜构造,倾角 74~81°,含水层倾角大,赋存层间潜水地下水。受地质构造控制,矿区不存在稳定的隔水层。

 6 6.1.4.6 矿区地下水补给、径流、排泄条件 及 动态

 矿区属甘南草原湿润气候区,地表高程 2800~3332m,年均降水量接近 600mm。降水量丰富,地表水系较发育。矿区属中低山丘陵地貌,地形坡度较大,含水层大面积裸露,赋存潜水,主要接受大气降水与河流入渗补给,补给条件中等。

 地下水主要沿含水层发生径流向下游区排泄。在沟洼地带,第四系残坡积层潜水通过季节性泉水排泄。

 根据收集邻近矿区地下水动态结合本矿观测,矿区地下水水位年变化幅度3~10m,其中靠近分水岭的地下水补给区地下水年变幅较大,接近 10m,而靠近侵蚀基准面的谷底地段,地下水水位年变幅较小,在 3m 左右。

 7 6.1.4.7 矿床充水因素分析

 调查与勘查分析表明,本区金矿体分布在燕山期蚀变闪长岩,沿北西-南东向的构造破碎带产出。矿体形态呈大脉状、似层状、透镜状。矿区在 2007-2012年曾通过巷道进行了试验性开采,巷道高度 2m,宽度 2m,斜深接近 300m,巷道开采底界标高 2900m 左右。在标高 2970m-2900m 处沿层间渗漏地下水,经调查总涌水量为 60m³/d。涌水主要来自巷道顶板的岩层层间缝隙,以面状渗水、局部滴水形式,形成矿巷涌水。

 ①充水水源

 调查分析矿区地表水与地下水的分布与赋存特征表明,矿区硐采时的充水水

 源主要来自矿体围岩地下水,即来自闪长岩和粉砂质板岩的裂隙、孔隙地下水。

 矿区地形高陡,地表水以小河流与溪水为主,流量小。矿区地表水位于含矿岩浆岩外围,矿体围岩以板岩为主,倾角大,板岩层面有阻水作用,综合分析,受围岩板岩层面阻隔,地表水体与地下水水力联系弱,对矿井充水影响较小。

 矿区有 2 条小型、压性断裂,属阻水断裂,对矿巷充水可能性小。

 矿区采空区有部分积水,在巷道接近或揭穿采空区积水区,有可能形成较强烈的突水,应在开采过程中,对采空区积水进行排查,以消除隐患。

 ②充水通道

 主要通过围岩构造破碎带、板岩层间裂隙、其它不明裂隙进入矿硐,形成充水。勘查区内含金构造破碎带极发育,分布在闪长岩体内部及其附近的围岩中。与勘查区内金矿体关系密切的含金构造破碎带,主要有近东西向扭性含金构造破碎带、北西-南东向和北东向扭性含金构造破碎带。矿体外围板岩、含硅钙质板岩与粉砂质板岩,呈单斜构造,层间裂隙相对透水性强。

 近东西向含金构造破碎带,控制③、④号金矿体。分布在东岩体东段。是在近东西向扭应力作用下,切割、追踪早期节理裂隙而形成。破碎带倾向北,局部倾向南,倾角 30°~70°,长度 100~400m,厚度一般 1~5m。在破碎带内部裂隙宽窄一致,平行整齐,走向稳定,裂隙面平整,局部形成片理化现象,具扭性特点。破碎带内岩石具一定程度的碎裂。

 北西—南东向扭性含金构造破碎带,控制①、②号金矿体,分布在东岩体南东段的局部部位。走向 130°~149°,倾向北东,倾角 60°~80°,长度一般40~80m,个别推测长 180m。

 北东向扭性含金构造破碎带:见于局部地段(TC8sl、TC7sl、TC10 中),走向 50°左右,倾向南东或北西,倾角 70°左右,长度一般 40~70m,个别 110m,厚度 0.5~3.0m。该组含金构造破碎带总体含金较差,仅在个别探槽中见小规模的金矿体产出。

 8 6.1.4.8 矿坑涌水量预测

 (1 1 )矿体概况

 经勘查工作,矿区共圈定 199 条金矿体,矿体地表延伸长 220~326m。赋存

 标高 3226.6 m~2366.1mm,矿体埋深最大 846.96m。矿区侵蚀基准面标高在 2800m左右,详查区地下水位标高在 2970m,矿体顶界标高 3254m,底界标高 2570m,部分矿体位于侵蚀基准面以下。因此,有必要预测矿坑最大涌水量,为开采排水提供依据。分析表明,⑤、⑦和⑧三个矿体因延展长度和埋深较大,相对矿床充水量问题较突出,予以预测(表 6-3)。

 表 表 6 6- - 3

  矿体特征与矿床充水预测分析一览表

 序号

 矿体编号

 延展长度

 (m m )

 埋藏标高

 (m)

 与侵蚀基准面相对位置

 矿床充水预测

 1 ①

 745 3226-2801 矿体在侵蚀基准面以上 矿巷涌水轻微 2 ②

 755 3212-2979 矿体在侵蚀基准面以上 矿巷涌水轻微 4 4

 ⑤

 1000

 3108- - 2728

 小部分矿体位于侵蚀基准面以下

 突出

 5 ⑥ 600 3075-2787 小部分矿体位于侵蚀基准面以下 矿巷涌水轻微 6 6

 ⑦

 1100

 2947- - 2547

 小部分矿体位于侵蚀基准面以下

 突出

 7 ⑧ 700 2817.3-2445 部分矿体位于侵蚀基准面以下 矿巷涌水轻微 8 8

 ⑨

 200

 2700- - 2418

 部分矿体位于侵蚀基准面以下 突出

 9 ⑩ 200 2371-2701 部分矿体位于侵蚀基准面以下 矿巷涌水轻微 (2 2 )预测方法与结果

 针对矿体赋存特征与开采方式:走向基本稳定,倾角倾缓;地下水类型为潜水,地下水径流方向与矿体大角度相交,硐采方式采矿,选用选择两侧进水,潜水水平廊道法预测本矿开采后的涌水量较为适宜。公式如下:

 RS S H BKQ) 2 (  Q : 地下水涌入坑道流量(m3 /d); K :含水层渗透系数(m/d);采用 ZK402 抽水试验取得的参数 0.006m/d; H : 含水层厚度(m);地下水位(标高 2970m)至开采底界高度,取 1/2 值。

 S : 开采时水位降低(m);按开采水平分别取值; B :巷道长度(m),此处代表矿体长度; R :巷道排水时的影响半径,取 0.25B; 分别对⑤、⑦和⑨号三个可能涌水较突出的矿体分 2800m、2700m、2600m标高进行了涌水量预测,相关参数及预测结果见表 6-4。结果表明,未来开采⑨号矿体时在 2800m 水平可能遇到较大的矿巷涌水量,预测值为 922(m3 /d)。

 表 表 6 6- - 4

 主要矿体的矿巷最大涌水量预测

 矿体 预测标高 (m)

 水位降深 (m)

 含水层厚度(m)

 巷道长度(m)

 影响半径 (m)

 渗透系数 (m/d)

 矿巷涌水量 (m 3 /d)

 ⑤ 2800 170 120 1050 262 0.006 286 2735 235 120 1050 262 0.006 28 ⑨ 2800 170 198 600 150 0.006 922 2700 270 198 600 150 0.006 816 2600 370 198 600 150 0.006

 231 ⑦ 2800 170 160 1050 262 0.006 612 2700 270 160 1050 262 0.006 324

 (3 3 )预测矿坑最大涌水量评价

 分析矿区多年平均降水量接近 600mm, 矿区围岩属弱富水性含水层,含水层大面积裸露,大气降水直接补给潜水地下水,补给量条件较好,矿井涌水问题普遍。另一方面,矿体大部分位于侵蚀基准面以上,少部分位于侵蚀基准面以下,预测的矿巷最大涌水量 922m3 /d 基本合理。由于矿井涌水的复杂性和预测方法的局限性,预测值与实际值可能存在一定的偏差,为安全起见,建议取预测值的150%,即 1400m3 /d 作为矿巷最大涌水量采用值。

 6.1.5 水资源综合利用及供水水源评价

 矿区位于甘肃合作市附近,属草原牧区,自然环境优美。矿山开采后势必要排放矿床充水。为了保护自然环境,在矿山开发时应注意对矿区水资源的综合利用,减少外排矿床水,预防环境污染。将矿床排水综合用于现场降尘、设备冷确、消防、洗浴后,将剩余排水进行净化,并尽量予以综合利用。

 矿区目前依靠附近的泉水作为供水源。后期正式开采时,可考虑采用大口井开采沟谷第四系冲洪积层孔隙潜水,作为生活水源。预计井径 1m,深度 5m,出水量可达 500m3 /d,基本可满足矿区用水所需。

 6.2 工程地质

 6.2.1 工程地质 勘探类型

 赋矿岩性主要为蚀变碎裂状闪长岩、蚀变碎裂状石英闪长岩、蚀变粉砂绢云板岩等。近矿围岩为闪长岩,节理、裂隙普遍发育,岩石相对较破碎,工程地

 质勘探类型属块状岩类中等型,工程地质条件中等。

 6.2.2 矿区工程地质岩组特征

 6.2.2.1 土体工程地质岩组

 依据矿区土体成因类型和土体结构特征,土体主要为下列类型:

 1、粉质粘土 普遍分布在矿区的丘陵地貌区,粉土质。表层厚 0.3~1m 因富含有机质而呈黑色。在山峁处较薄,在山...

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