怀集县灰塘铁矿区水文地质和工程地质特征资料下载.pdf
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就矿床评价中获得的水文地质和工程地质资料进行总结研究,对矿床水文地质、工程地质特征及矿床类型进行探讨,为矿山开发利用提供水文地质、工程地质依据。
1?
自然地理条件和地质背景1.1?
自然地理条件灰塘铁矿区位于怀集县北部,为低山丘陵地貌,地势总体由北东向南西缓倾斜。
最高点位于区内东部,绝对标高676.80m,最低侵蚀基准面位于南部,绝对标高约348m。
气候属亚热带季风气候,雨量充沛,年平均气温20.8,多年平均降雨量1764.5mm,日最大降雨量187.5mm,雨季多在48月。
地表水有流经矿床的北东向溪沟和流经灰塘村的小河,前者流量24.865L/s,后者流量31.328L/s。
沿矿体部位还分布着数个露天民采时形成的积水坑。
区内最高洪水位为358m。
1.2地质背景1.2.1地层矿区出露的地层有泥盆系信都组（Dx）、东岗岭组（Dd）和第四系（Q）。
!
泥盆系信都组分布于矿区北西部,岩性为变质细粒石英杂砂岩,厚度约100m;
泥盆系东岗岭组分布于矿区南西部和中部,岩性为方解石大理岩、方解石大理岩夹白云质大理岩,最大厚度约393m,上部多为第四系覆盖;
#第四系分布在矿区中部和南西部,上部为冲洪积的砂砾和砂质粘土,下部为大理岩风化残积粘土,厚度一般210m。
1.2.2岩浆岩本区岩浆岩为燕山期花岗岩,分布较广。
其中:
分布于北西部的岩浆岩为花岗闪长岩?
s3
（1）5,分布于东部与东南部的岩浆岩为黑云母花岗岩?
2（3）5。
1.2.3构造本区褶皱构造以单斜形式出现,由泥盆系信都组、东岗岭组组成,倾向南东,倾角较缓（830）,沿走向长大于3000m,出露宽5001700m,南东部和北西部与燕山期花岗岩接触。
断裂构造有南北向断裂（F1）和北北东向的层间滑动（容矿）构造（F2）。
南北向断裂分布在矿区西部,长大于500m,倾向东,倾角近于直立,宽12m,属逆断层,在断层的两端,均有花岗岩脉沿断层侵入;
层间滑动（容矿）构造分布在矿区中部,位于大理岩与变质细粒石英杂砂岩接触面及其附近,走向上长大于1500m,倾向延伸大于300m,倾向南东,倾角2133,宽25m,属正断层,磁铁矿呈似层状分布在该层间滑动构造中。
1.2.4矿体特征矿体呈似层状产于泥盆系东岗岭组（Dd）与信都组（Dx）岩层接触面及其附近,主要分布于38号勘探线之间,长1000m,总体走向北东35,倾向南东,倾角2130,矿体出露标高362368m,延伸控制最深标高为286m,矿体平均厚度4.32m。
2?
矿区水文地质特征矿区内地下水,根据其赋存条件、含水介质、水力特征可分为第四系松散岩类孔隙水、岩溶裂隙水、基岩裂隙水和构造裂隙水四种类型（图1）。
?
松散岩类孔隙水:
赋存于第四系松散层中。
该层上部为冲洪积的砂砾和砂质粘土,下部为大理岩风化残积粘土,厚度1.7212.55m,平均厚6.43m,含无压潜水,水位埋深0.115.10m。
钻孔单位涌水量为0.308L/s%m,渗透系数为0.4839m/d,富水性中等。
108?
西部探矿工程?
2007年第10期图1?
灰塘矿区水文地质略图Q?
第四系;
Dd?
泥盆系东岗岭组;
Dx?
泥盆系信都组;
53
（1）?
燕山期花岗闪长岩;
52（3）?
燕山期粗粒黑云母花岗岩;
松散岩类孔隙水;
碳酸盐岩类岩溶裂缝水;
3?
层状岩类裂隙水;
4?
块状岩类裂隙水;
5?
覆盖型岩溶裂隙水;
6?
实、推测地质界线;
7?
实、推测断层及编号;
8?
地表水分水岭界线?
岩溶裂隙水:
赋存于泥盆系东岗岭组碳酸盐岩类中。
层中30m以上岩溶发育,见洞率为52.6%,垂向上线性岩溶率为3.12%,溶洞底板埋深5.4624.59m,洞高0.168.14m,上部溶洞多为粉质粘土或砾质粉质粘土充填,下部溶洞基本上未见充填物;
30m以下未揭露溶洞。
富水部位主要是溶洞或溶蚀裂隙,水位埋深0.115.10m,含水层厚度2.3718.82m,平均12.13m。
该层泉水出露不多,但均为上升泉,泉流量0.4540.680L/s;
单位涌水量0.0083.184L/s%m,渗透系数0.062538.0856m/d,富水性不均一,总体富水性强,具承压性质。
岩溶裂隙水为矿区主要含水层。
地下水主要接受两侧基岩裂隙水的侧向补给和松散岩类孔隙水的间接补给,局部裸露岩层直接接受大气降水的补给,沿溶洞和溶蚀裂隙下渗与运移,形成地下径流,其径流方向与溪沟水流向基本一致。
#基岩裂隙水:
分为层状岩类裂隙水和块状岩类裂隙水。
层状岩类裂隙水赋存于泥盆系信都组（Dx）岩层中,岩性主要为变质细粒石英杂砂岩,泉流量0.0220.203L/s;
块状岩类裂隙水赋存于燕山期花岗闪长岩和黑云母花岗岩风化裂隙中,泉流量0.0270.303L/s。
层状岩类和块状岩类岩石富水性弱,均可视为相对隔水层。
&
构造裂隙水:
分布于层间滑动构造（F2）中。
带中见有泉水出露,且为上升泉,泉流量0.4540.610L/s,单位涌水量0.229L/s%m,渗透系数为1.7415m/d,富水性中等。
而分布于矿区西部的F1断层,未见泉水出露,含水性较差。
综上所述,矿区含水层主要为岩溶裂隙含水层,富水性强,地下水具承压性质,次为构造裂隙水,富水性中等。
岩溶裂隙水和构造裂隙水分布于矿体或直接顶底板岩石中,可直接对矿坑造成充水,对矿床开采影响较大。
矿坑涌水量预测3.1?
矿床水文地质特征及矿坑充水因素矿体呈似层状产于泥盆系东岗岭组（Dd）与信都组（Dx）岩层接触面及其附近,分布于矿体上部的泥盆系东岗岭组岩层含岩溶裂隙水,富水性强,为矿床主要含水层;
分布于矿体及其附近的层间滑动构造（F2）,含构1092007年第10期?
造裂隙水,富水性中等;
矿体底板泥盆系信都组岩层富水性弱,可视为相对隔水层;
上部覆盖的第四系松散层含孔隙潜水,富水性中等。
其中,岩溶裂隙水与构造裂隙水之间水力联系密切,而松散岩类孔隙水由于下部存在厚0.51.0m的粘土隔水层,与岩溶裂隙水、构造裂隙水之间不会产生直接水力联系。
矿体大部分位于当地侵蚀基准面以下,未来矿坑充水因素主要为岩溶裂隙水,次为构造裂隙水。
3.2计算方法及结果未来矿山宜采用井巷开采,开采时岩溶裂隙水主要从南东端和北东端对矿坑充水;
构造裂隙水则主要从南东侧和南东端、北东端对矿坑充水。
矿坑涌水量是在不考虑已有民采采坑和塌陷时溪沟水直接灌入岩溶含水层的前提下预测的,并采用地下水动力学法计算,估算涌水量范围在38线之间。
因岩溶裂隙水含水层平均底板标高为341.50m,设计坑道水平为340m、310m两个中段,并选择狭长水平坑道涌水量计算公式
（1）对这两个中段的涌水量进行计算（计算过程从略）:
Q=BK（2H-M）M2R
（1）340m中段矿坑涌水量:
为岩溶裂隙水和构造裂隙水水量之和。
310m中段矿坑涌水量:
由于310m中段坑道长度小于340m中段长度,340m标高以下已位于岩溶含水层底板之下,因此,该中段涌水量为340m中段水量和310m中段构造裂隙水水量之和。
计算结果:
340m中段涌水量为3430m3/d;
310m中段涌水量为3742m3/d;
4矿区工程地质特征4.1矿体及围岩岩石质量矿体和围岩可分为松散岩类、半坚硬?
软弱岩类、坚硬?
半坚硬岩类和坚硬岩类。
松散岩类:
由第四系冲洪积的砂砾、砂质粘土和大理岩风化残积粘土等组成,软塑?
流塑为主,局部呈可塑状态,散体结构。
半坚硬?
软弱岩类:
包括大理岩、白云质大理岩和矽卡岩,层状?
薄层状结构,岩芯多较完整,以柱状为主,局部破碎为块状。
上部溶洞和裂隙发育,下部裂隙不发育。
岩石饱和单轴抗压强度19.877.2MPa,平均36.7MPa,岩石质量指标26%82%,平均65%,岩石质量劣?
中等,岩体完整性差?
中等。
坚硬?
半坚硬岩类:
包括变质细粒石英杂砂岩、石英砂岩等,层状结构,岩芯多较完整,以柱状岩芯为主,局部破碎为块状,裂隙较发育。
岩石饱和单轴抗压强度34.278.0MPa,平均54.0MPa。
岩石质量指标23%86%,平均63%,岩石质量劣?
坚硬岩类:
主要为磁铁矿石,镶嵌结构,岩芯多较完整,局部破碎为块状,裂隙较发育。
岩石单轴饱和抗压强度60.0224.0MPa,平均138.4MPa。
岩石质量指标一般31%71%,平均49%,岩石质量劣?
4.2工程地质分层及稳固性评价根据矿体及围岩的岩石质量,矿区在垂向上分为四个工程地质层:
层为松散岩类,分布于矿体顶板围岩的上部,该岩类稳固性差,由于为矿体间接顶板,一般对坑道开采影响不大;
（层为半坚硬?
软弱岩类,为矿体的直接顶板围岩,稳固性较差,属较不稳定型,开采时局部需进行支护;
）层为坚硬岩类,该层为矿体,稳固性较好,属一般稳定型;
层为坚硬?
半坚硬岩类,为矿体的直接底板围岩,稳固性较好?
较差,属一般稳定型?
较不稳定型,开采时局部需进行支护。
矿床类型大部分矿体位于当地侵蚀基准面以下,主要充水含水层为岩溶裂隙含水层,富水性强,次为构造裂隙水,富水性中等,地下水补给条件较好,第四系覆盖面积较广,但厚度较薄,水文地质边界条件较复杂。
矿床属溶洞为主的岩溶充水矿床,水文地质条件复杂。
矿床地层岩性较复杂,浅部岩溶作用较强,断层较发育。
矿体为坚硬岩类,稳固性较好;
矿体顶板围岩主要为半坚硬?
软弱岩类,稳固性较差;
矿体底板围岩为坚硬-半坚硬岩类,稳定性多较好,局部较差。
矿床工程地质条件属中等类型。
结论通过矿区水文地质、工程地质条件分析,得出如下结论:
（1）灰塘铁矿属岩溶充水矿床,水文地质条件复杂;
矿床工程地质条件中等。
（2）灰塘铁矿虽属小型矿床,预测的矿坑涌水量不大,但浅层溶洞发育,且上覆松散层较薄,疏干排水时会引起区域地下水位下降,局部易发生地面塌陷;
由于矿体顶、底板围岩稳固性较差,开采时局部易发生突水、矿坑坍塌、冒顶、片帮等矿山工程地质问题。
（3）对于矿山开发时所引起的地面塌陷等环境地质问题,应引起足够的重视,并采取相应的措施进行防治,并对民采时形成的积水坑进行回填和防止溪沟水通过塌陷坑灌入矿坑。
110?
2007年第10期城市拆除控制爆破震动因素分析王公忠1,路?
鑫2（1.郑州经济管理干部学院,河南郑州451191;
2.山东新汶矿业集团公司,山东泰安271200）摘?
在城市拆除控制爆破中,影响爆破震动的因素很多,对爆破震动的影响因素作了系统总结,指出了爆破震动在城市拆除爆破中的危害,并提出了预防措施,对今后的工程实践具有一定的指导意义。
爆破震动;
控制爆破;
震动频率;
减震沟中图分类号:
TD235?
0111?
031?
概述爆破震动的破坏作用是城市拆除爆破公害中最重要的问题之一。
在爆区一定范围内,当爆破引起的震动达到一定强度时就会造成各种破坏现象,如建筑物的震裂、地下管线的损害等,给社会带来生命与财产的重大损失,所以对爆破震动的研究一直是人们所关注的重要课题。
爆破地震危害重要因素一般包括震动强度、震动频率、震动持续时间以及爆区周围建筑物自身的结构等,下面对爆破震动危害中的几个重要因素作简单的分析并给出减少爆破震动影响的防范措施。
震动强度2.1?
爆破震动强度大量实测表明,爆破震动强度与炸药量、爆心距、介质情况、地形条件和爆破方法等因素有关,它由三个互相垂直的分量组成,通常采用其中最大值作为判定标准。
由于爆区附近垂直震动比较明显,因此目前国内外一般采用质点垂直震动速度作为判定标准。
2.2?
延时间隔对震动强度的影响普遍认为工程爆破中,微差间隔时间对矿岩的破碎质量、爆堆形状等有着明显的影响,然而对于延迟间隔时间对爆破震动的影响,还有不同认识。
前苏联塞尔捷依伍克在研究克里沃罗格露天矿的震动效应时指出,决定微差爆破震动强度的主要参数是分段装药量及延迟间隔时间t1,只有当延迟间隔时间t为某一定值时,震动强度才最小,t偏离这一最佳值时,震动强度便增大,实际上这一最佳值就是合理间隔时间。
通过实测波形分析表明:
在毫秒延迟微差爆破中,随着爆破规模的增大,延迟间隔也需要增长,毫秒延迟爆破引起的震动比齐发爆破具有幅值小、频率高、持续时间短等特点;
如果两个波形互相叠加,其相位时差为0.5T（或1.5T）时,叠加后的幅值最小,当相位差为T时,则叠加后的幅值最大,理论和实测基本一致。
2.3?
影响爆破震动强度的其它因素
（1）选择合理的孔网参数2。
利用大孔距、小排距,缩小抵抗线,适当控制孔深,超深值不宜过大。
最小抵抗线小,爆破振动频率高,土层地震波衰减快,房屋响应震动小,底部地震剪力和竖向惯性力均小。
（2）选用合理的炸药量。
选用合适的最大安全药量,保证爆破震动速度在允许的安全范围内,降低爆破震动对周围环境的危害。
（3）预裂爆破。
在工程条件允许或必要时,应采取预裂爆破。
（4）合理选择起爆顺序。
根据工程实际情况,设计合理的起爆顺序,尽量使用+v,型掏槽或+对角交叉,起爆,使震波在爆区内叠加。
从爆破安全的整体状况来衡量,改变爆破方向将保护物置于侧向位置,更有利于爆破安全。
震动频率3.1?
爆破地震波频率实测表明,爆破地震波频率与距离的关系有:
在爆点附近,地震波频率随距离增加而增加,达到极大值fmax后又下降,一直到r（46）r0时3,频率才下降到参考文献:
朱天林.湖南省界牌岭矿区水文地质条件的认识J.矿产与地质,2006,20（113）:
67-69.2?
李石桥.甘肃阳山特大型金矿床水文地质条件和环境地质问题研究J.四川地质学报,2005,25
（1）:
19-22.3?
邓红卫.金川二矿贫矿工程地质与水文地质调查研究J.矿业研究与开发,2000,20（5）:
3-6.1112007年第10期?
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