【正文】 ，受EW向基底斷層構(gòu)造與NE～NNE向斷層構(gòu)造復(fù)合部位的控制。北部26176。在礦區(qū)北部走向由NNE向轉(zhuǎn)為NW向，傾向NE。 礦區(qū)地質(zhì)概況 地層按照《華東地區(qū)區(qū)域地層表》劃分，該區(qū)域地層屬于華北地層區(qū)—魯西地層分區(qū)—**至宿縣地層小區(qū)。由此可知，鄰區(qū)的地震波及對(duì)**礦區(qū)的地殼穩(wěn)定性存在著一定程度的影響，但該區(qū)地震活動(dòng)較為微弱，屬于地殼基本穩(wěn)定區(qū)。震中烈度12度，**地區(qū)為8度。河床底部為不透水的二疊系砂頁(yè)巖，與礦區(qū)地下水無(wú)直接的水力聯(lián)系。其中微山湖流域面積9900 km2，正常湖水位標(biāo)高31～33m，（1957年）。年平均風(fēng)速3m/s左右，相對(duì)濕度60%左右，年平均無(wú)霜日200～220d，全年日照時(shí)數(shù)約2400小時(shí)。 氣候氣候類型屬于暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，四季分明，長(zhǎng)年多東南風(fēng)。2. 礦區(qū)地質(zhì)及水文地質(zhì)條件 自然地理概況 地形地貌特征**鐵礦位于徐淮剝蝕堆積平原。 項(xiàng)目實(shí)施的必要性**鐵礦集團(tuán)**鐵礦目前采用井下巷道方式開采，由于礦體圍巖裂隙巖溶發(fā)育、富水性強(qiáng)，并且分布多條導(dǎo)水性的斷層，致使在開采過程中，巷道中地下水涌入量不斷增大，并多次出現(xiàn)突水災(zāi)害。由于圍巖裂隙巖溶發(fā)育，富水性強(qiáng)，并且分布多條導(dǎo)水?dāng)鄬?，?dǎo)致開采過程中巷道內(nèi)涌水量不斷增大，排水成本成倍增加，并隨時(shí)威脅著井下設(shè)備正常運(yùn)行和礦工的生命安全。根據(jù)**省地質(zhì)局第五地質(zhì)隊(duì)1975年11月提交的《**省利國(guó)**鐵礦地質(zhì)勘探報(bào)告》，礦床地質(zhì)儲(chǔ)量C1+，%；主要由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號(hào)四個(gè)礦體組成。目前選礦廠礦石主要由鎮(zhèn)北礦區(qū)供應(yīng)。 礦山生產(chǎn)現(xiàn)狀**鐵礦集團(tuán)有限公司為采選聯(lián)合企業(yè)，坑內(nèi)采出礦石運(yùn)至選礦廠進(jìn)行分選，設(shè)計(jì)采選原礦規(guī)模為50萬(wàn)t/a，主要開采高爐平爐富礦。 自1949年利國(guó)鐵礦恢復(fù)建設(shè)以來(lái)至1998年停產(chǎn)時(shí)，累計(jì)生產(chǎn)鐵礦石2000萬(wàn)t。礦區(qū)工農(nóng)業(yè)較為發(fā)達(dá)。 礦區(qū)及企業(yè)概況 礦區(qū)地理位置**鐵礦為**鐵礦集團(tuán)有限公司的下屬企業(yè)，位于**省**市銅山縣利國(guó)鎮(zhèn)境內(nèi)，礦床采區(qū)位于利國(guó)鎮(zhèn)**村南部，北距山東省微山縣韓莊鎮(zhèn)5km，西臨微山湖，178。1981—1983年，**省地質(zhì)局第二水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì)開展了濟(jì)徐淮（**省域）巖溶水文地質(zhì)、工程地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)工作，于1983年7月提交了《濟(jì)徐淮（**省域）巖溶水文地質(zhì)、工程地質(zhì)綜合評(píng)價(jià)報(bào)告》，該報(bào)告對(duì)區(qū)域水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件進(jìn)行了較為系統(tǒng)的評(píng)價(jià)和分析、論述。 礦產(chǎn)普查與勘探上世紀(jì)七十年代，**省地質(zhì)局第五地質(zhì)大隊(duì)先后在該區(qū)開展了**鐵礦礦區(qū)地質(zhì)勘探及**鐵礦義和莊礦體詳查工作，于1975年11月和1978年6月分別提交了《**省利國(guó)**鐵礦地質(zhì)勘探報(bào)告》和《**省利國(guó)**鐵礦義和莊礦體詳查地質(zhì)報(bào)告》。 地質(zhì)與水文地質(zhì)工作研究程度自上世紀(jì)五十年代以來(lái)，地質(zhì)、煤炭、冶金、電力等部門為了不同的工作目的，先后在該區(qū)域開展過多次地質(zhì)、水文地質(zhì)及礦產(chǎn)地質(zhì)勘查研究工作，2006—2008年我礦又在礦區(qū)西部開展了部分導(dǎo)水?dāng)鄬拥姆舛略囼?yàn)工作，為本次可行性研究提供了較為充分的資料依據(jù)。的礦區(qū)范圍。.鐵礦水文地質(zhì)災(zāi)害綜合治理與地下水資源保護(hù)可行性研究報(bào)告1. 緒 論**鐵礦集團(tuán)**鐵礦采用井下巷道方式開采，由于充水含水層富水性強(qiáng)，導(dǎo)水?dāng)鄬影l(fā)育，致使礦坑存在巨大突水隱患，排水成本成倍增加，礦山開采越來(lái)越困難。（3）項(xiàng)目類型：技改續(xù)作項(xiàng)目（4）起止時(shí)間：2009年8月 至2010年12月（5）承擔(dān)單位：**鐵礦集團(tuán)有限公司（國(guó)有股份制企業(yè)）（6）法定代表人：（7）通訊地址：本次工作的目的是：進(jìn)一步查明**鐵礦礦區(qū)水文地質(zhì)條件，分析論證礦床充水因素及礦坑水害治理的可行性，圈定導(dǎo)水?dāng)鄬訕?gòu)造及地下水徑流帶位置，擬定初步的堵治水方案，為礦區(qū)水文地質(zhì)災(zāi)害綜合治理與地下水資源保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。以往開展的主要地質(zhì)工作分述如下。上述報(bào)告對(duì)礦區(qū)地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造均進(jìn)行了較詳細(xì)敘述，對(duì)礦區(qū)水文地質(zhì)條件進(jìn)行了較深入分析，論述了礦區(qū)含水層裂隙巖溶發(fā)育規(guī)律、構(gòu)造含水帶的富水性特征以及礦床充水因素和地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件，采用多種方法預(yù)測(cè)了礦坑的涌水量。此外，1998年10月，**省地礦局、**省煤田地質(zhì)公司、華東有色勘探公司合作編制完成的《中國(guó)北方巖溶地下水資源及大水礦區(qū)巖溶水預(yù)測(cè)、利用與管理研究（**省**地區(qū)）》，也對(duì)礦區(qū)的水文地質(zhì)條件和巖溶水資源狀況進(jìn)行了較全面的闡述。礦區(qū)西部有京滬鐵路和104國(guó)道通過，東側(cè)有京福高速公路穿越，京杭大運(yùn)河和韓莊運(yùn)河分別從礦區(qū)南部和北部經(jīng)過；水陸交通發(fā)達(dá)、交通條件十分便利。工業(yè)以鐵、煤采選、冶煉及水泥建材制品為主，農(nóng)業(yè)以種植小麥、水稻、玉米為主。2000年以后恢復(fù)生產(chǎn)，開始開采利國(guó)鎮(zhèn)北礦區(qū)，經(jīng)過幾年的開采，鎮(zhèn)北礦區(qū)儲(chǔ)量已大幅減少，為保持企業(yè)持續(xù)發(fā)展，又開始建設(shè)**礦區(qū)，作為企業(yè)的接續(xù)礦區(qū)。1976年建設(shè)了選礦廠二期工程：細(xì)破碎、磨礦、浮選、磁選、精礦脫水等項(xiàng)目，處理露天采場(chǎng)的貧鐵礦石。隨著鎮(zhèn)北礦區(qū)儲(chǔ)量逐漸減少，**鐵礦集團(tuán)開始建設(shè)**礦區(qū)，作為鎮(zhèn)北礦區(qū)的接續(xù)礦山，設(shè)計(jì)原礦開采能力50萬(wàn)t/a，礦石送往現(xiàn)有選礦廠分選；現(xiàn)有選礦廠經(jīng)過擴(kuò)產(chǎn)改造后原礦處理能力擴(kuò)大到60萬(wàn)t/a，同時(shí)加工處理鎮(zhèn)北和**兩個(gè)礦區(qū)的礦石。礦石開采方式為地下開采，豎井提升。在進(jìn)一步查明礦床充水因素及突水來(lái)源、導(dǎo)水通道的基礎(chǔ)上，制定技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的綜合治理方案，通過帷幕注漿堵截地下水徑流，減少向礦坑中的流入，降低排水成本，保障井下生產(chǎn)安全。其中在標(biāo)高430m中段主溜井巷道左幫出現(xiàn)的突水點(diǎn)突水量780m3/h，在標(biāo)高380m水平東二巷巖溶水順灰?guī)r層間裂隙突入水量80m3/h，在標(biāo)高380mⅣ號(hào)礦體中施工外環(huán)水平探水孔時(shí)遇到溶洞發(fā)生突水，涌水量200～300 m3/h。地表起伏不大，自郝家莊向北經(jīng)**村至小樓子村，分布著一條不太明顯的近南北向壟崗，地面標(biāo)高38～42m，構(gòu)成該區(qū)的地表分水嶺；分水嶺以東地表水向尹家河方向匯流，以西向微山湖方向匯流。春季氣溫升高快，蒸發(fā)強(qiáng)，常出現(xiàn)春旱；夏季降水集中，多出現(xiàn)暴雨，造成夏澇；秋季天氣多晴，雨水偏少；冬季雨水稀少，多西北風(fēng)。年蒸發(fā)量1000mm左右。目前微山湖與昭陽(yáng)湖之間修筑了東西向大壩及兩座節(jié)制閘，湖水位受到了人工作用的控制。此外，在**礦區(qū)范圍內(nèi)，無(wú)大中型自然河流分布，但人工挖掘的灌溉渠道較多，縱橫交錯(cuò)，尤其是義和莊北側(cè)開挖的灌溉渠道，常年有水，且底部直接與奧陶系灰?guī)r接觸，水體對(duì)礦區(qū)地下水具有直接的滲漏補(bǔ)給作用。根據(jù)**府志記載：這次地震造成了“城垣官署民廬傾覆過，遠(yuǎn)近壓死人不可數(shù)記”的特大災(zāi)害。 地震烈度區(qū)劃據(jù)《**市城市抗震防災(zāi)規(guī)劃》，**利國(guó)地區(qū)地震條件不太復(fù)雜，深部構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，地震活動(dòng)強(qiáng)度和頻率較低，為一相對(duì)穩(wěn)定的塊體，今后發(fā)生中、強(qiáng)地震的可能性不大，地震烈度為7度。在礦區(qū)分布的地層主要有寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系和第四系。地層傾角：礦區(qū)南部40176。左右。礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變較發(fā)育，主要產(chǎn)生在礦體下部，蝕變寬度由幾m到十幾m，有的達(dá)20多m（ZK76孔）；礦體頂板蝕變較弱，幾cm到幾十cm，很少超過1m。區(qū)內(nèi)斷層構(gòu)造發(fā)育，主要有近EW向及NE向兩組（一般前者早于后者），其次為NNE向和NW向斷層。傾向NNE或向南；另一組走向345176。**礦區(qū)的褶皺主要為利國(guó)到**附近的EW向短軸背斜，軸部由奧陶系組成。如FFFF5斷層及NW向、NE向的構(gòu)造破碎帶等，這些斷層帶及構(gòu)造帶為地下水的賦存和運(yùn)移提供了空間。礦區(qū)第四系分布廣泛，巖性主要由亞粘土和鈣質(zhì)結(jié)核亞粘土組成，厚度1～10m，由于無(wú)砂層發(fā)育，富水性弱，水文地質(zhì)意義不大。 巖漿巖類裂隙水主要分布在利國(guó)鎮(zhèn)東壟子、西壟子、蔡山、義和莊和**等地段，賦存于閃長(zhǎng)玢巖、閃長(zhǎng)斑巖、花崗斑巖及石英閃長(zhǎng)斑巖等巖石的風(fēng)化與構(gòu)造裂隙中。 碳酸鹽巖類裂隙巖溶水主要賦存于碳酸鹽巖類巖石的構(gòu)造裂隙及溶蝕孔洞中，根據(jù)含水介質(zhì)的巖性特征、組合關(guān)系以及地下水賦存環(huán)境的差異又可以將其大致劃分為以下兩種類型。據(jù)以往勘察資料：張夏組灰?guī)r分布區(qū)鉆孔單位涌水量一般在14L/(s石炭系巖層分布范圍較為廣泛，在礦區(qū)北、東、南和西南部方向均有分布，除局部地段出露以外，大多隱伏于第四系松散巖層之下。（2）碳酸鹽巖類裂隙巖溶水該類地下水是礦區(qū)地下水的最主要類型，含水介質(zhì)由奧陶系晁所組、馬家溝組、大泉組、賈汪組灰?guī)r、白云巖及白云質(zhì)灰?guī)r等巖性組成，分布在礦區(qū)的南部、西部及西南部的大部分區(qū)段，厚度較大。m)， L/(sMg型為主。分述如下： 斷層型巖溶水徑流帶斷層型巖溶水徑流帶是巖層受到斷層構(gòu)造的影響而碎裂、破壞，為地下水的儲(chǔ)存和運(yùn)移提供了空間環(huán)境，在地下水的循環(huán)、移動(dòng)過程中又不斷對(duì)巖石產(chǎn)生溶蝕作用，巖溶空間不斷擴(kuò)大，旁側(cè)區(qū)域含水層中的地下水不斷向此匯集，并在其內(nèi)部流動(dòng)而形成。本礦區(qū)分布有地層型和巖體型兩種類型的接觸型巖溶水徑流帶。位于巖體接觸帶的銅山縣煉鐵廠供水井出水量2860m3/d。在每次較大規(guī)模的降水過后，地下水水位都會(huì)出現(xiàn)不同程度的快速回升現(xiàn)象，說(shuō)明礦區(qū)巖溶含水層的開放性較好，接受補(bǔ)給的能力較強(qiáng)。然后一部分往西流至鐵路附近改為沿北東向斷層帶和巖體與灰?guī)r的接觸帶流動(dòng)；另一部分則順巖層傾向北流，經(jīng)過石炭系下面的灰?guī)r裂隙、巖溶發(fā)育帶向礦區(qū)徑流，補(bǔ)給礦區(qū)地下水。自利國(guó)鐵礦開采以及韓莊電廠供水水源地建成以來(lái)，由于礦坑疏干排水和韓莊電廠供水，改變了該區(qū)地下水的天然流場(chǎng)特征。－，總硬度382mg/L，水化學(xué)類型為HCO3—Ca或HCO3—Ca 含水層礦區(qū)含水層類型主要為碳酸鹽巖類裂隙、巖溶含水層，組成巖性為奧陶系灰?guī)r、白云巖及石炭系的灰?guī)r。淺埋區(qū)灰?guī)r由于長(zhǎng)期遭受風(fēng)化剝蝕，裂隙巖溶發(fā)育普遍，巖溶水賦存條件較好。而在水平和垂直方向上又存在較大差異，并且具有明顯的分區(qū)分帶性。m)，～。據(jù)以往抽水試驗(yàn)資料，～ L/(s～，呈楔形在深部尖滅于火成巖和礦體之上，平面投影寬度105～250m，埋深在400米以上；～(s（4）北西向構(gòu)造裂隙巖溶承壓中等含水帶（簡(jiǎn)稱北西向中等含水帶）分布于ZK83孔與ZK101孔之間，向南東方向延伸，推測(cè)長(zhǎng)度大于250m，寬度20米，傾向北西，傾角75176。（5）F3斷層裂隙巖溶承壓中強(qiáng)含水帶（簡(jiǎn)稱F3中強(qiáng)含水帶）位于礦體北側(cè)，走向東西，向北傾斜，產(chǎn)狀東陡西緩，東段80176。～430m的奧陶系灰?guī)r破碎帶中，前期勘探時(shí)在該含水帶中施工的鉆孔有80%以上嚴(yán)重漏水，～(s～，水溫17～℃，水化學(xué)類型為HCO3—Ca型。該帶地下水位常年比北東向含水帶水位低2～3m，比F1含水帶、北西向含水帶地下水位低1～2m。該構(gòu)造帶內(nèi)方解石脈非常發(fā)育并膠結(jié)角礫狀灰?guī)r碎塊，巖溶裂隙發(fā)育，透水性良好，含水豐富，在該帶施工的鉆孔80%以上漏水?！妫瘜W(xué)類型為HCO3—Ca或HCO3—Ca、Mg型。而埋藏深度較大、尤其是位于侵入巖體下部的灰?guī)r，鉆孔巖芯完整，裂隙巖溶不發(fā)育，施工期間的59個(gè)鉆孔穿過此層時(shí)，均未出現(xiàn)明顯的漏水現(xiàn)象，富水性比較弱?；?guī)r致密塊狀，巖溶、裂隙不發(fā)育，透水性差，富水性弱。淺部風(fēng)化帶裂隙多被粘土充填，含水甚微。 鐵礦層產(chǎn)于灰?guī)r與巖漿巖侵入體的接觸帶，埋藏標(biāo)高264～520m，礦芯完整，致密堅(jiān)硬，節(jié)理裂隙不發(fā)育，據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)資料，(s屬于隔水層。m)，；侵入石炭系中的閃長(zhǎng)玢巖，(s 礦床充水因素分析**鐵礦礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下，圍巖裂隙巖溶發(fā)育，富水性強(qiáng)，屬于巖溶充水型礦床。 淺部含水帶裂隙巖溶潛水礦床開采時(shí)，由于礦坑疏干排水影響，導(dǎo)致在礦區(qū)周圍形成區(qū)域性的地下水水位降落漏斗，淺部含水帶中的地下水則通過水力聯(lián)系較密切的FF3斷層帶及其它含水帶間接流入礦坑。F1含水帶：東西向經(jīng)過礦體頂部，由東向西一直延伸至義和莊西部。所以在經(jīng)過礦體且與礦體接觸的地段含水帶中巖溶水可直接進(jìn)入礦體中。北西向含水帶：分布在礦體西南側(cè)，呈北西向延伸，與F1含水帶水力聯(lián)系不密切；但與淺部含水帶溝通，補(bǔ)給條件良好。4. 礦區(qū)水害形成機(jī)理及治理可行性分析 礦坑排水現(xiàn)狀及排水量 礦坑排水現(xiàn)狀礦坑排水目前分為480m和430m兩級(jí)。礦坑平均排水量：2006年為1485m3/h，2007年為1130m3/h，由于2006年12月到2008年6月份期間，在礦區(qū)西部施工了部分注漿鉆孔對(duì)F3等斷層進(jìn)行了封堵，2008年的礦坑排水量減少為867m3/h。另外，由于地下水在含水層中的運(yùn)動(dòng)速度比較緩慢，一般情況下，礦坑排水量最大的月份會(huì)比最大降水量出現(xiàn)的月份滯后1—2個(gè)月的時(shí)間。2006年6月3日在標(biāo)高430m的中段主溜井巷道左幫突水，并往前進(jìn)方向噴水；開始時(shí)出水量約2m3/h，隨著坑道繼續(xù)向南掘進(jìn)，水量不斷增加。但其間的導(dǎo)水通道至今一直未能查清。經(jīng)過水位觀測(cè)，出水點(diǎn)與西部相距620m的ZK29孔水位聯(lián)系密切。該點(diǎn)南側(cè)距F1斷層含水帶15～20m，北側(cè)距F3斷層含水帶40多m。現(xiàn)將未來(lái)開采可能造成礦坑突水的情況初步進(jìn)行預(yù)測(cè)，以便今后采礦時(shí)加以防范。尤其是用粘土和報(bào)廢巖心封堵的部分見礦鉆孔隔水效果就更差。這些裂隙溶洞均位于地下水面以下，儲(chǔ)水量大，連通性好。**礦區(qū)F3斷層含水帶中的溶洞發(fā)育比較多，而充填物少或無(wú)，大多為空腹溶洞，且規(guī)模較大。表4—2 勘探鉆孔見溶洞統(tǒng)計(jì)表含水帶勘 探線 號(hào)孔 號(hào)見溶洞孔深（m）充填情況起至高 度總高度F3 0ZK25無(wú)充填1ZK33棕紅色粘土6ZK86棕紅色粘土12ZK122充填差16ZK126無(wú)充填F12ZK35棕黃色粘土3ZK57無(wú)充填北 東1ZK77無(wú)充填北 西4Z