矿床开采技术条件

第六章矿床开采技术条件
第一节区域水文地质
一区域水文地质条件
工作区在区域上属于以侵蚀构造作用为主的高山覆盖区，工作区位于大兴安岭岭脊。

在普查区南侧有扎敦河，水量较大为永久性河流。

区域上地下水为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两个类型。

基岩裂隙水主要分布在中低山区，由于节理裂隙发育的不均匀性，其富水性差异较大。

侵入岩类、板岩类以风化带网状裂隙为主，含风化网状裂隙潜水。

火山岩类构造裂隙发育，富含构造裂隙水。

第四系松散岩类孔隙水主要分布于山间沟谷洼地、坡洪积扇群及河谷平原区。

区域上大气降水是本区地下水的主要补充来源，据气象资料，年平均降水量为313.8mm，最大降雪量800—900mm，降雨多集中在、七月、八月，此时为地下水的主要补给期。

此外春季冰雪消融也有一定补给。

另外，本区地下水位的变化严格受降水的控制，变化幅度一般在0.3-1.0 m之间，不同的地貌单元水位变化幅度不同，且略迟于降雨的变化。

基岩山区为地下水的被给径流区，降水入渗地下后，小部分以泉的形式常年排泄于沟谷，大部分以潜流形式补给山前、河谷阶地松散含水层。

地下水与地表水的关系，总的是地下水补给地表水。

河谷阶地为地表水的径流排泄区。

第二节矿区水文地质
一矿区概况
四子王旗哈少忽洞金矿区，面积5.76Km2。

区域上为地下水侧向径流的排泄区，地表无水体。

矿区地貌单元为低山丘陵，地形绝对标高一般在1286-1486m，地势西高东低，最低侵蚀基准面为1280m。

山间沟谷较有微地貌，如冲沟、洪积扇等。

河谷底部及边坡被第四系粉土及残坡积物覆盖，沟谷上部及山顶基岩裸露。

地形坡度
较缓。

二地下水分布特征
根据含水层结构，地下水分为松散岩类孔隙水、基岩风化裂隙水；依据富水性和水文地质单元分为三个区。

1、沟谷残坡积层水量极贫区
分布于矿区丘陵的坡脚处，面积近0.8Km2,占矿区面积的14%左右。

含水层由全新统洪积粉细砂（厚度3—5米）和沟谷底部的基岩风化带组成，总厚度30—45m。

该层地下水是矿区充水因素之一。

2、沟谷残坡积层透水不含水区
分布于山间沟谷高位山坡的第四系坡洪积层，面积近1.5 Km2占矿区总面积的26%左右，该层厚1—10m，有全新统坡洪积含碎石粉土组成，为透水不含水层，下伏为基岩。

3、低山丘陵水量及贫区
分布于丘陵顶部基岩裸露地段，面积约3.0 Km2，占矿区面积的52%左右。

含水层岩性为：中元古界白云鄂博群哈拉霍格特组千枚状板岩、变质石英砂岩及晚二叠纪中细粒花岗岩。

受构造影响和外营力的长期侵蚀作用，致使节理裂隙发育。

经对钻孔水文地质编录证明:风化带岩心均较破碎，裂隙面铁染较明显。

故形成了以风化裂隙为主的储水空间，而赋存地下水。

岩石的含水性受地形控制，在地形低凹或平缓的山谷，储水条件较好；相反，在坡度大、地形高的山顶、山脊虽然风化裂隙发育，但储水量较小，局部可形成非含水岛，含水性同时随深度的增加而减弱，据钻孔揭露风化壳厚度一般在30—70m，可见含水层底板受深度、风化壳厚度控制，风化壳以下可视为隔水底板。

风化裂隙水水位埋深22.5—52.0m，随地势起伏变化，在分水岭及高位山坡，水位埋深较大，而在坡脚及谷底水位埋深较小，此层地下水为矿床主要的充水因素。

三地下水补给、径流、排泄条件
由千枚状板岩、变质石英砂岩及晚二叠纪中细粒花岗岩及石英脉等坚硬、半坚硬岩石构成的低山丘陵，最高点位于该区中部，高程1486m。

矿区西侧为近南北向和北东向的在分水岭的以西发育有多条沟谷，形成了矿区内的补给、径流、排泄区域，区内山坡坡度不大、切割不深、岩石裸露、节理裂隙发育，为地下水
的交替、循环提供了条件。

区内地下水运移规律：山顶及山坡接受大气降水渗入补给，沿裂隙汇集谷底，地下水以侧向径流的形式，通过第四系残坡积层流入山间沟谷。

沟谷内地下水流向近南北北东向。

1、地下水补给条件
分水岭及高位山坡为地下水补给区，大气降水是该区的唯一补给来源，所以地下水的动态均受大气降水的影响。

雨季水位上升，坑道涌水量相应增加，枯水期水位下降，坑道涌水量相应减少。

山坡及沟谷边坡第四系孔隙水，除受大气降水渗入补给外，同时接受风化裂隙水侧向径流的补给。

2、地下水径流条件
地下水径流是地下水沿含水层介质通道自高向低的运移过程，这个过程与地下水的水力坡度、通道的连续性和规模密切相关。

矿区内多为低山丘陵区，坡度10°—15°，经过内力地质作用形成了厚30—70m的风化壳，而且风化裂隙很发育，充填少，连续性好，经过不同时代构造形迹的切割穿插，为浅部地下水径流开拓了通道。

山间沟谷中第四系残坡积层底部岩性为粉细砂，透水性好，地下水易于向下游径流至区外。

因此，矿区地下水具有径流途径短、交替积极的特点。

3、地下水排泄条件
在天然条件下矿区地下水已蒸发及侧向流方式排泄为主。

由于人为探矿活动和采矿活动，改变了地下水的赋存状态，排泄方式由蒸发、径流为主，同时人工开采和疏干，加速了地下水的排泄。

第三节工程地质
一矿区工程地质特征
普查区位于阴山隆起的中部北侧，矿体呈脉状产出。

矿区工程地质条件受构造、矿体形态、岩性及岩石风化程度等多种因素的影响和控制，根据矿区内地质岩性特征、构造等条件将本区工程地质划分成三个大区。

1、第四系碎粒散体松散岩区
主要分布于第四系沉积地区及与基岩接触带上，在本区分布较广，岩性主要
为第四系坡洪积含碎石粉土，由于地形多位于低洼处，远离矿体或矿脉，且覆盖厚度一般在1—10m，故承载力特征值不予考虑。

2、基岩块状坚硬岩区
主要分布在东北部及中部基岩裸露的高位山坡及山脊，分布面积
较小，呈零散块状分布。

岩性主要为晚二叠纪花岗岩，石英脉等，整体块状构造，节理裂隙不太发育，多闭合，碳酸盐及石英细脉充填，致密坚硬，凤化厚度约30—70m，较坚硬完整。

3、基岩板状半坚硬岩区
主要分布于矿区中部基岩裸露的山坡山脊等地带，岩性主要为千枚状板岩、变质石英砂岩等，黑灰色。

风化厚度一般30—60m，处在风化带中的风化裂隙极为发育，岩石相对较松散破碎，矿脉发育地带，矿体及岩脉、破碎带交错发育，致使岩石极不稳定，承载力特征值相对较低，且很不均匀。

属工程地质较复杂地区。

坑道开采时需加强支护。

二矿区工程地质条件及评价
1、第四系碎粒松体松散岩区力学性质极差，开采如遇到此地层，容易发生冒顶、片帮和坍塌现象，必须加强支护。

矿体顶板岩石在0—30m左右岩芯均较破碎，呈块状或片状，处在强风化带中，岩石的力学性质较差。

30—70m左右的弱风化带岩石裂隙也较发育，岩石呈块状或片状，岩石整体稳固性也较差，作为直接顶板是不稳定的，开采时需加强支护。

70m以下岩石裂隙不发育，岩石属较坚硬岩，力学性质较好，作为矿体的顶地板是稳定的，一般不做支护可以掘进，但大面积掘进时，足够的岩柱和矿柱，以免发生顶板塌陷和崩塌现象。

2、矿区内见在70—160m见软弱夹层存在，主要为绿泥石化破碎带。

开采时应充分重视并及时处理。

矿区的工程地质条件属简单型，不易发生矿山工程地质问题，但在诱发因素及矿山大范围开采的影响下有可能发生局部崩塌滑动和深埋洞室的岩爆等工程问题的可能性。

第四节矿区环境地质
1、矿区及附近的地震
据集宁地震局资料，在该地区自1970年以来共发生1.0级以上地震70次，
其中3.0级以上地震11次，4.0级以上地震2次。

根据国家GB18306—2001规范，本区属地震活动微弱地区。

2、矿区开采对地下水资源的影响
矿区内地下水主要为第四系孔隙水和基岩裂隙水，水质较好，均符合国家饮用水标准。

矿体开采后，开拓巷道将人为的加大地下水之间的水力联系，矿坑水及其工业废水也将通过开采坑道对地下水造成污染。

因此矿坑水及工业废水不应随意排放，应选择合理地段，建立尾矿坝，对采矿排出的水和其他工业废水进行净化处理和回收利用，以减小对地下水的污染。

另外，矿山大面积开采后，矿石和废渣应选择地势平坦且比较稳定处进行堆放，严禁堆放在山坡处，避免造成滑坡和崩塌。

矿石及矿渣的大量堆放，会在降水淋滤作用下，使地下水受到污染。

矿山开采后，随着矿山生产力的增加，生产用水量将会日趋增加，而矿区地下水资源和补给量均很有限，故在矿山开发利用地下水资源时，应科学合理的选择供水水源地，避免过量开采引起区域地下水位的持续下降，造成地面沉降等工程地质问题。