趙 旭

（遼寧省地質礦產調查院有限責任公司，遼寧 沈陽 110000）

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于遼寧省西北地區(qū)朝陽市境內，區(qū)內地貌為中低山丘陵區(qū)，地勢北高南低，侵蝕基準面海拔356m，最高山峰海拔570m，相對高差214m，溝谷發(fā)育，為季節(jié)性河流；氣候屬于北溫帶大陸性半干旱氣候，冬季寒冷，夏季炎熱，春秋兩季多風，最低氣溫-27℃左右，最高氣溫41℃左右，年平均氣溫8℃。降雨量偏少，年平均降雨量500mm左右，年蒸發(fā)量1700mm，冰凍期在11月翌年3月。

2 礦床水文地質條件

2.1 礦區(qū)含水層分類

該區(qū)屬半干旱地區(qū)，區(qū)內無地表水體，地下水主要補給源為大氣降水[1]。礦區(qū)范圍內大面積出露的巖性主要為黑云角閃斜長片麻巖、含柘榴紫蘇輝石黑云角閃斜長片麻巖及其上覆第四系上更新統(tǒng)黃土狀亞砂土、粘土、亞粘土、全新統(tǒng)殘坡積物，依含水巖組及賦水特征將其分為兩大類：

2.1.1 第四系松散巖類孔隙潛水

分布于礦區(qū)范圍內西北～西南的第四系坡洪積裙地中，巖性為上更新統(tǒng)黃土狀亞砂土、粘土、亞粘土，富水性較弱。局部地段水量較豐富[2]。含水層主要接受大氣降水補給，局部可接受風化裂隙水補給。

2.1.2 基巖風化裂隙含水層

分布于區(qū)內太古宙變質雜巖的風化裂隙帶中，風化帶厚度不均，巖石的賦水情況與裂隙發(fā)育程度密切相關，地下水富水性較弱，導水性差，含水層主要巖性為黑云角閃斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖等。主要接受大氣降水補給，以井、泉和地下逕流的方式排泄[3]。處于第四系松散堆積物以下的風化裂隙帶富水性較強，常與孔隙水構成統(tǒng)一含水體。根據區(qū)域水文地質資料，水化學類型為重碳酸鈣及重碳酸、硫酸鈣型水，水溫在10℃～13℃之間，礦化度一般0.38克/升～0.60克/升。

2.2 地下水的補給、徑流、排泄條件

區(qū)內地下水主要接受大氣降水補給，降水一部分以地表徑流方式排泄出區(qū)外。另一部分則滲入地下，形成地下水。區(qū)內地表植被不太發(fā)育，地形坡度較大，利于地下水的徑流及排泄，因此，區(qū)內地下水的補給、徑流、排泄條件較好。

2.3 礦床充水因素

本區(qū)屬于干旱氣候，大氣降雨主要集中在6月份～8月份，地下水主要靠大氣降雨滲透補給。礦體位于山坡地帶，地形地勢不利于地下水富積，礦體附近無地表水體，礦體及頂、底板圍巖含水微弱，因此礦坑水的主要來源為大氣降水和基巖裂隙水。

3 礦床工程地質條件

3.1 工程地質巖組劃分

根據巖土層的成因類型、巖體結構、風化程度等因素，將礦床巖土層劃分為兩個工程地質巖組。

3.1.1 第四系散體結構工程地質巖組

分布于礦區(qū)西北～西南部分地段堆積有耕作粘土、亞粘土及殘坡積物，厚度5m～30m，巖性為上更新統(tǒng)黃土狀亞砂土、粘土、亞粘土組成，結構松散，含碎塊石，中等壓縮性，可塑～硬塑狀，土體不均勻，巖性較弱，力學性質較差，工程地質穩(wěn)定性差。

3.1.2 礦巖工程地質巖組

廣泛分布于礦區(qū)及第四系散體結構工程地質巖組之下。礦體頂、底板圍巖為黑云角閃斜長片麻巖或蝕變角礫巖。黑云角閃斜長片麻巖：根據鄰近鐵礦區(qū)巖石經驗值，硬度系數(shù)f=7-8，根據成礦地質條件、礦石礦物成份、化學成份與礦石結構、構造均與本礦床相同的有關鐵礦床數(shù)據，頂、底板圍巖單軸飽和抗壓強度R=44.6Mpa～90.8Mpa，按《工程地質手冊》巖石堅硬程度分類表4-2劃分，頂、底板巖石屬半硬巖～堅硬巖，有利于維持頂板、邊坡穩(wěn)定性。

蝕變角礫巖：膠結疏松，巖石破碎，穩(wěn)固性差，易片幫冒頂，工程地質條件較差。

3.2 工程地質評價

礦床內基巖均屬于半堅硬～堅硬的塊狀或層狀工程地質巖組，以塊狀整體結構為主，淺部地表巖石風化較強烈，向深部風化程度變弱，礦體圍巖屬半硬巖～堅硬巖，力學強度大，穩(wěn)固性好，但巖組結構較復雜，各類結構面較發(fā)育，尤其是礦體賦存段，構造蝕變破碎帶很發(fā)育，導致巖石力學性質較差。在開采深部礦體時，由于巷道開拓，礦層開采破壞了自然平衡狀態(tài)，使巖層承受的重力較大，導致圍巖的性狀發(fā)生變化，當頂部巖石內部形成的張抗力超過巖石抗拉強度時，產生向下彎曲和移動，進而發(fā)生斷裂破壞和相繼冒頂。尤其是在采空區(qū)底部，蝕變角礫巖厚度較大，為其不穩(wěn)定狀態(tài)的發(fā)生、發(fā)展提供了條件。此外，采礦過程中的大能量爆破也會對冒頂產生影響。今后開采時，應引起高度重視，并采取有效的防范措施。

總的看，礦床工程地質條件屬簡單～中等類型。對于未來井巷開采而言，一般不易發(fā)生較大的工程地質問題。井巷開采設計中一定要考慮構造蝕變破碎帶對工程穩(wěn)定性的影響，在開采過程中采取有效措施，避免地質災害的發(fā)生。

4 礦床環(huán)境地質條件

根據2001年8月1日實施的《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(GB18306—2001)》，本地區(qū)地震反應譜特征周期為0.35s，地震動峰值加速度分區(qū)為0.10g(相當于原地震烈度Ⅶ度區(qū))。

現(xiàn)狀條件下礦山環(huán)境內發(fā)地震、山洪、滑坡、泥石流等地質災害事件機率很小。未來礦山開采過程中合理排放廢石和渣土應該對附近環(huán)境無污染，礦山開采活動基本不會引起區(qū)域地下水位下降和造成水均衡問題；礦山排放廢石或渣土，巖性為黑云斜長角閃片麻巖和斜長角閃片麻巖，均屬難溶性巖石，不易分解出有害物質，其淋溶液不會對地表水體或地下水含水層構成污染，其放射性γ值較低，對人身體無危害。本區(qū)地下水水質較好，為重碳酸鈣型水，礦山排水不會對環(huán)境造成水污染。

礦山地質環(huán)境問題類型少，危害小?？傮w評價礦區(qū)環(huán)境地質條件復雜程度為簡單。

5 結論

該礦區(qū)礦床開采技術條件類型為Ⅱ-2型。礦區(qū)水文地質勘探類型屬于以裂隙含水層充水為主、頂?shù)装逯苯舆M水、水文地質條件簡單的裂隙充水礦床。區(qū)內無地表水體，礦床充水主要與風化裂隙水有關。大氣降水是區(qū)內地下水的唯一補給源，也是礦床充水的間接因素；礦區(qū)工程地質勘探類型屬于塊狀巖類簡單～中等類型。礦床頂?shù)装鍑鷰r為堅硬的塊狀、層狀巖石，堅固性和穩(wěn)定性較好，受構造裂隙影響，局部強度降低，工程地質條件較差；礦區(qū)屬地質環(huán)境簡單類型?，F(xiàn)狀條件下礦山環(huán)境內發(fā)生地震、山洪、滑坡、泥石流等地質災害事件機率很小。未來開采條件下礦山地質環(huán)境問題類型少，危害小。