论文部分内容阅读
摘要：矿床开采技术条件主要是由水文地质、工程地质及环境地质等三方面条件构成的，其间有密切的联系和统一性。矿床开采技术条件类型的划分取决于水文地质、工程地质、环境地质条件的复杂程度和其中应重点突出考虑的各方面因素。综合确定矿床开采技术条件类型，获得必要的水文地质、工程地质、环境地质资料，可为矿山开采或进一步勘查提供依据。
关键词：水文地质;工程地质;环境地质
1.工作概况
矿区位于辽东千山山脉北东部，属中低山区，地势北高南低， 地势较缓，坡度5-10°。一般海拔标高235-375m，相对高差一般在50-100m左右。矿区最低侵蚀基准面标高为230m，矿区拟申请最低开采标高为40m，低于最低侵蚀基准面。矿区基本查明矿区水文、工程地质和环境条件，对水文地质、工程地质和环境地质进行初步阐述和评价，并提出矿产开发过程中可能遇到的问题的建议和防治措施。
2.矿区水文地质
矿区含水层
（1）第四系孔隙潜水含水层：主要分布在沟谷中，含水层水位埋深1m—3.5m。含水层岩性主要由粘土、砂、碎石和磨圆度较差的砾石卵石组成。
（2）裂隙岩溶含水层：含水介质为白云质大理岩，分布在整个矿区。岩石节理裂隙总体不太发育，透水性和富水性較弱。在近地表20m的范围内存在小规模的溶洞、溶隙。
（3）断裂构造含水带：主要为北部的赋矿压扭性构造、中部南部的赋矿张扭性的构造及矿体底部存在的推覆构造。
矿床主要充水因素为裂隙岩溶水和构造裂隙水，在目前的开采标高富水性弱，其水文地质条件属简单类型的矿床。随着开采深度逐渐加深，雨季大气降水沿裂隙渗入，坑道涌水量可能进一步增加。
3.矿区工程地质
3.1矿区工程地质特征
矿区根据岩石风化程度不同可分为二个岩组：
①第四系松散岩组：亚粘土、亚砂土、碎石、卵砾石组成松散结构的残坡积物、冲洪积物。在地表的废弃露天采矿部位易产生小面积的滑坡，在井下采矿接近地表部位和2号矿体的西部、7号矿体上部构造发育、岩石矿体破碎处会发生地表塌陷等工程地质问题，应该实时监测、加强防范。
②块状白云质大理岩岩组：岩石强风化厚度在1—3m不等。岩石在物理和化学风化作用下，节理裂隙发育、岩石破碎，岩石褪色呈黄褐色—灰褐色，多数已粘土化。岩石松软破碎。岩石基本保持原岩结构，部分矿物粘土化，节理裂隙比较发育。裂隙率0.8—1.8%，多数为张开型，少数闭合或被充填，岩石较完整、岩石质量中等。矿床开采时不需支护。
矿区矿体与围岩界线较明显。矿体赋存于白云质大理岩中。对矿体顶、底板岩石物理性能测试，可知矿体顶板白云质大理岩的饱和抗压强度（Mpa）为35.2、干燥状态抗压强度（Mpa）为46.7，抗拉强度（Mpa）为3.11，内摩擦角（φ°）为37.9，凝聚力C（Mpa）为3.6。因此，岩石力学强度应划分为较坚硬岩类，整体岩石力学强度高，抗压强度大，稳定性较好。
3.2矿床开采的工程地质评价
矿区在开采时在破碎带及近地表的风化岩地段发生过井巷坍塌、冒顶及地面塌陷等不良工程地质现象，所有在破碎带及风化岩地段需要采取必要的支护及防范、监控措施。尤其是在3号矿体的西段采掘发生过坍塌虽然已经停止了该部位的开采，其下部240m中段的开采将会遇到相近的工程地质条件，监控、防范措施必须落实到位。矿床岩体质量以Ⅲ级为主，强风化岩组上部和破碎带为Ⅴ级。不良工程地质现象在近地表的风化岩地段及断裂破碎带处的局部表现为坍塌、冒顶和地表塌陷。综上，矿区工程地质条件属中等类型。
4.矿区环境地质
4.1地质灾害评价
矿区地震抗震设防烈度为Ⅶ度，矿区附近崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害不发育，地下巷道局部发生过井巷坍塌、冒顶地质灾害，并引发了局部地面塌陷地质灾害，矿山现状地质灾害主要为井巷坍塌冒顶和地面塌陷地质灾害，危险性中等。
矿体和围岩均不含有毒有害元素或组分。矿坑排水不会对附近地下水造成污染，但会造成矿区附近地下水位下降，矿山排水量不大，未对附近居民用水产生影响，对地下水环境影响较轻。
矿区为地下开采，前期露天开采形成了较大的采坑，对地形地貌景观造成一定的的破坏，未来矿山开采主要表现在矿山井口挖损和碎石堆放场压占，但规模均较小，对地形地貌影响程度较轻。
4.2矿区环境地质预测评价
矿山未来开采方式主要为地下开采，不会形成大的地表挖损、破坏。但矿山开采前期留存的露天采场和毛石堆造成一定程度的山地的压占，尤其是7号矿体的成矿形成的地表塌陷对生态环境和地貌形态的改变影响相对较大，应注意边坡坍塌、滑脱引起的地质灾害，并应采取平整、充填、加固、复种植被等防治措施。随着开采深度增加、地应力加大，可能发生井巷坍塌冒顶地质灾害，并引发地面塌陷、地裂缝地质灾害。应采取必要的支护、加固措施，并加强地质灾害监测工作。
5.结 论
今后工作应做好对矿区水文、工程、环境地质的监测工作，矿山生产中注意废石的合理、安全堆放，对前期留存的地表露天采坑的边坡稳固及已经形成的地面塌陷加强监测、防治，最大限度减少对生态环境的影响、预防地质灾害的发生。在开采3号矿体西部、及7号矿体顶部，要加强支护及监测、预防片帮、冒顶。深部的15、16号矿体时，应注意分析、判断顶板的稳固性，必须预留足够厚度的安全顶板。旧采空区的老窿积水会对矿山的安全生产造成一定影响，对生产矿坑的顶板裂隙的渗水情况要时刻注意和观察，必要时需上部采空区老窿积水。在矿山生产过程中对矿山抽排水量进行系统观测并做好记录，以及时修正预测矿坑涌水量，对矿山的水文地质情况的变化做出及时、准确判断，保证矿山安全生产。
参考文献：
[1]周文光等 辽宁省本溪满族自治县草河城镇白水金矿资源储量核实报告[R].2015
[2]试论水文、环境以及工程地质科技化发展方向[J].王启星.中小企业管理与科技（下旬刊）.2019（12）
[3]矿区水工环地质工作要点探析[J].朱菲，朱元松. 低碳世界.2017（02）
[4]贵州猫场矿区水文地质条件及疏干排水设想[J].黄光洪.有色金属设计.1997（02）
关键词：水文地质;工程地质;环境地质
1.工作概况
矿区位于辽东千山山脉北东部，属中低山区，地势北高南低， 地势较缓，坡度5-10°。一般海拔标高235-375m，相对高差一般在50-100m左右。矿区最低侵蚀基准面标高为230m，矿区拟申请最低开采标高为40m，低于最低侵蚀基准面。矿区基本查明矿区水文、工程地质和环境条件，对水文地质、工程地质和环境地质进行初步阐述和评价，并提出矿产开发过程中可能遇到的问题的建议和防治措施。
2.矿区水文地质
矿区含水层
（1）第四系孔隙潜水含水层：主要分布在沟谷中，含水层水位埋深1m—3.5m。含水层岩性主要由粘土、砂、碎石和磨圆度较差的砾石卵石组成。
（2）裂隙岩溶含水层：含水介质为白云质大理岩，分布在整个矿区。岩石节理裂隙总体不太发育，透水性和富水性較弱。在近地表20m的范围内存在小规模的溶洞、溶隙。
（3）断裂构造含水带：主要为北部的赋矿压扭性构造、中部南部的赋矿张扭性的构造及矿体底部存在的推覆构造。
矿床主要充水因素为裂隙岩溶水和构造裂隙水，在目前的开采标高富水性弱，其水文地质条件属简单类型的矿床。随着开采深度逐渐加深，雨季大气降水沿裂隙渗入，坑道涌水量可能进一步增加。
3.矿区工程地质
3.1矿区工程地质特征
矿区根据岩石风化程度不同可分为二个岩组：
①第四系松散岩组：亚粘土、亚砂土、碎石、卵砾石组成松散结构的残坡积物、冲洪积物。在地表的废弃露天采矿部位易产生小面积的滑坡，在井下采矿接近地表部位和2号矿体的西部、7号矿体上部构造发育、岩石矿体破碎处会发生地表塌陷等工程地质问题，应该实时监测、加强防范。
②块状白云质大理岩岩组：岩石强风化厚度在1—3m不等。岩石在物理和化学风化作用下，节理裂隙发育、岩石破碎，岩石褪色呈黄褐色—灰褐色，多数已粘土化。岩石松软破碎。岩石基本保持原岩结构，部分矿物粘土化，节理裂隙比较发育。裂隙率0.8—1.8%，多数为张开型，少数闭合或被充填，岩石较完整、岩石质量中等。矿床开采时不需支护。
矿区矿体与围岩界线较明显。矿体赋存于白云质大理岩中。对矿体顶、底板岩石物理性能测试，可知矿体顶板白云质大理岩的饱和抗压强度（Mpa）为35.2、干燥状态抗压强度（Mpa）为46.7，抗拉强度（Mpa）为3.11，内摩擦角（φ°）为37.9，凝聚力C（Mpa）为3.6。因此，岩石力学强度应划分为较坚硬岩类，整体岩石力学强度高，抗压强度大，稳定性较好。
3.2矿床开采的工程地质评价
矿区在开采时在破碎带及近地表的风化岩地段发生过井巷坍塌、冒顶及地面塌陷等不良工程地质现象，所有在破碎带及风化岩地段需要采取必要的支护及防范、监控措施。尤其是在3号矿体的西段采掘发生过坍塌虽然已经停止了该部位的开采，其下部240m中段的开采将会遇到相近的工程地质条件，监控、防范措施必须落实到位。矿床岩体质量以Ⅲ级为主，强风化岩组上部和破碎带为Ⅴ级。不良工程地质现象在近地表的风化岩地段及断裂破碎带处的局部表现为坍塌、冒顶和地表塌陷。综上，矿区工程地质条件属中等类型。
4.矿区环境地质
4.1地质灾害评价
矿区地震抗震设防烈度为Ⅶ度，矿区附近崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害不发育，地下巷道局部发生过井巷坍塌、冒顶地质灾害，并引发了局部地面塌陷地质灾害，矿山现状地质灾害主要为井巷坍塌冒顶和地面塌陷地质灾害，危险性中等。
矿体和围岩均不含有毒有害元素或组分。矿坑排水不会对附近地下水造成污染，但会造成矿区附近地下水位下降，矿山排水量不大，未对附近居民用水产生影响，对地下水环境影响较轻。
矿区为地下开采，前期露天开采形成了较大的采坑，对地形地貌景观造成一定的的破坏，未来矿山开采主要表现在矿山井口挖损和碎石堆放场压占，但规模均较小，对地形地貌影响程度较轻。
4.2矿区环境地质预测评价
矿山未来开采方式主要为地下开采，不会形成大的地表挖损、破坏。但矿山开采前期留存的露天采场和毛石堆造成一定程度的山地的压占，尤其是7号矿体的成矿形成的地表塌陷对生态环境和地貌形态的改变影响相对较大，应注意边坡坍塌、滑脱引起的地质灾害，并应采取平整、充填、加固、复种植被等防治措施。随着开采深度增加、地应力加大，可能发生井巷坍塌冒顶地质灾害，并引发地面塌陷、地裂缝地质灾害。应采取必要的支护、加固措施，并加强地质灾害监测工作。
5.结 论
今后工作应做好对矿区水文、工程、环境地质的监测工作，矿山生产中注意废石的合理、安全堆放，对前期留存的地表露天采坑的边坡稳固及已经形成的地面塌陷加强监测、防治，最大限度减少对生态环境的影响、预防地质灾害的发生。在开采3号矿体西部、及7号矿体顶部，要加强支护及监测、预防片帮、冒顶。深部的15、16号矿体时，应注意分析、判断顶板的稳固性，必须预留足够厚度的安全顶板。旧采空区的老窿积水会对矿山的安全生产造成一定影响，对生产矿坑的顶板裂隙的渗水情况要时刻注意和观察，必要时需上部采空区老窿积水。在矿山生产过程中对矿山抽排水量进行系统观测并做好记录，以及时修正预测矿坑涌水量，对矿山的水文地质情况的变化做出及时、准确判断，保证矿山安全生产。
参考文献：
[1]周文光等 辽宁省本溪满族自治县草河城镇白水金矿资源储量核实报告[R].2015
[2]试论水文、环境以及工程地质科技化发展方向[J].王启星.中小企业管理与科技（下旬刊）.2019（12）
[3]矿区水工环地质工作要点探析[J].朱菲，朱元松. 低碳世界.2017（02）
[4]贵州猫场矿区水文地质条件及疏干排水设想[J].黄光洪.有色金属设计.1997（02）