山东某铁矿矿床充水因素分析及矿坑涌水量预测

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1、ISSN167l一290o采矿技术第10卷第5期2010年9月CN43—1347／TDMiningTechnology，Vo1．10，No．5Sep．2010山东某铁矿矿床充水因素分析及矿坑涌水量预测王亮，辛小毛，曾先贵(长沙矿山研究院，湖南长沙410012)摘要：山东莱新铁矿水文地质条件复杂，根据地质资料和近几年矿坑水文资料，对矿床充水因素进行了详细分析研究，并在此基础上采用Q—P曲线外推法和解析法重新进行了涌水量预测，经对比分析，预9n,4结果基本符合实际，为该铁矿安全生产提供了指导性意见。关键词：铁矿；充水因素；矿坑涌水量山东莱新铁矿水文地质条

2、件复杂，矿坑涌水量(3)奥陶系：在矿区内所见灰岩、大理岩为中奥大。水文地质勘察报告预测西矿区一305水平以上陶统马家沟组第四、第五、第六段，由于古地形的控矿坑最大涌水量为50000t／d，但由于其预测的假设制作用，由南至北，灰岩、大理岩深度逐步增大，而其条件和前提条件都与现实不符，其预测结果偏小，特厚度则逐渐变薄。奥陶系灰岩，大理裂隙发育，含水别是该地区强降暴雨期间，现实的正常涌水量就已丰富，为区内主要含水岩层。达到近50000t／d，给矿山的安全开采带来隐患。为(4)矿体由杜官庄以东倾伏于中奥陶系灰岩之了确保矿山的安全高效开采，矿床充水因素分析及下

3、，但因古剥蚀作用，以及侵入过程中的起伏变化，矿坑涌水量预测显得尤为重要。因而于西尚庄与纪家庄以北，岩体伏于第三系红砂岩之下，岩体在矿床地段呈锯齿状或舌状侵入，矿区1矿区主要地层及构造有两层10—30m的闪长玢岩脉顺层侵入，构成了矿1．1地层体较为稳定的底板。岩体仅在风化壳或局部构造裂研究区内分布影响矿床充水因素的地层主要有隙中含有微弱裂隙水，单位涌水量为0．1～0．8第四系、第三系、奥陶系及岩浆岩侵入岩体。因岩L／s．m，渗透系数0．05—0．1m／d，水质为SO一型，性、分布位置、埋藏条件及其含水性和透水性等不同矿化度1g／L以上，为矿区灰岩、大理

4、岩含水层中的特征，它们对矿床充水所起的作用和影响的程度差良好隔水岩体。异性很大。1．2构造断裂及其控水性(1)第四系(Q)：属于冲积层、冲洪积层，岩性矿区构造复杂，断裂、褶皱十分发育，主要有东主要为砂质粘土、砂、砾石，因此是一个强含水层和西向构造带、北北东向断裂F：、F、F和F及新东透水层，平均厚度为13．47m。第四系的水位埋深1西向断裂F等，其地下水的运动大都受构造断裂的～41TI，渗透系数为50～300m／d，单位涌水量q=1控制。～12L／s．ITI。水质类型为Hco；一Ca一Mg“型，(1)F(牛泉一茂盛堂)断裂：构造形迹在茂盛矿化度为0．

5、2g／i。堂村南出露，村北被第四系、第三系覆盖，推断该断(2)第三系：在区域上第三系红砂岩自塔子～裂向北延伸至牛泉村南，ZK37孔于孑L深228．8～石门官庄断裂以北开始出现，向北逐渐加厚，矿床地239．87m见有构造角砾岩，为该断裂面延伸的依段厚度为150～250m，其沉积厚度及分布严格受古据。断裂走向近南北，展布倾向东，断裂两侧地层不一地形及地质构造控制。矿区内第三系为管庄组地，显示断裂东侧地层相对向北推移，西侧向南移动层，岩性主要为红色粘土岩、粘土质砂岩、粘土质砂之特点。该断层在南部不具阻水性，这已为矿区大砾岩，底部为砾岩和砾石，第三系渗透系数

6、为口径抽水所证实，但往北则渐显阻水性，已被N和0．00032m／d，单位涌水量q=0．000173L／s．m，含N孔之间的水头和水温所证实。水性弱，可视为良好的隔水岩层。(2)F、F(候家沟东)断裂带：F：断裂大都被王亮，等：山东某铁矿矿床充水因素分析及矿坑涌水量预测47第三系及第四系覆盖，仅在局部地段出露，构造形迹体下盘矿岩接触带、矿床西南和西侧，以及矿体上盘清楚，压扭性特征明显。其走向为N200～300E，倾矿岩接触带，岩溶裂隙十分发育，富水性强，导水性向在南段为北西，北段为南东，倾角74。～80。，推断好，矿坑绝大部分的涌水点都分布于此，是矿区

7、地下断距80m左右。位于F断裂以东，有一条或几条水进入矿坑的主要迳流通道，也是矿床防治水的重与F2大致平行、性质相同的断裂如F3。该组断裂点地带。特别是在一200m和一300m水平左右，是具隔水性质，是阻挡南部灰岩地下水侧向进入矿区矿体的顶、底板。其顶、底板大理岩通常有闪长玢的东部屏障，但在断裂的西南、东北两端的灭尖处，岩、矽卡岩等穿插，岩脉附近的大理岩较破碎，岩脉分别与F断层、断层相交形成两个缺口，其中东本身具有松软、易风化、稳固性差的工程地质特征，北端的缺口是外围地下水进入矿区的重要迳流通易发生冒顶塌方，并伴随泥石流和突水的危险。道，而西南端的缺

8、口由于F。断层相对隔水性质，其矿岩上下盘接触带是大理岩含水层中的地下水进入矿区的水量有限。进入矿床的主要迳流