【文章內(nèi)容簡介】 磨山礦井排水量 達(dá)到 萬 m3/d。 說明該徑流帶 巖溶含水層裂隙巖溶發(fā)育 較好，地下水補(bǔ)給來源豐富。 地下水 的補(bǔ)給、徑流與排泄 條件 地下水的補(bǔ)給條件 礦區(qū)地下水 補(bǔ)給來源主要有兩種途徑：一是大氣降水及農(nóng)田灌溉水入滲補(bǔ)給，二是南部及西部地區(qū)巖溶水的側(cè)向徑流補(bǔ)給；其中以大氣降水、農(nóng)田灌溉水的入滲補(bǔ)給占主要地位。 （ 1）大氣降水 及農(nóng)田灌溉水 入滲補(bǔ)給 XX 礦區(qū)灰?guī)r埋藏淺，地表溝谷發(fā)育，降水滲入第四系以后 又在重力 作用下繼續(xù)下滲，進(jìn)入下伏灰?guī)r裂隙巖溶含水層中 ，據(jù)以往勘察成果，礦區(qū)大氣降水 入滲補(bǔ)給系數(shù)約為 。在每次較大規(guī)模的降水過后，地下水 水 位都會出現(xiàn)不同程度的快速回升現(xiàn)象，說明礦區(qū)巖溶含水層的開放性較好，接受補(bǔ)給的能力較強(qiáng)。 此外，礦區(qū)范圍內(nèi)灌溉渠道縱橫交錯(cuò)，水稻種植面積 占整個(gè)農(nóng)田面積的 60%以上 ，在集中灌溉期間， 稻田區(qū) 的 地下 水位具有明顯的回升現(xiàn)象，表明灌溉水回滲對 地下 水補(bǔ)給也具有重要作用。 （ 2）地下水側(cè)向徑流補(bǔ)給 礦區(qū)地下水的側(cè)向補(bǔ)給來源主要有南部殘丘地帶巖溶水的徑流 18 和礦區(qū)西部馬山一帶灰?guī)r隱伏區(qū)巖溶水的徑流。 XX 礦區(qū)南部 殘丘地帶 灰?guī)r大面積裸露地表， 大氣降水可沿地表裂隙巖溶直接入滲進(jìn)入裂隙巖溶含水層中。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。 其中在 XX 鐵礦勘探時(shí)，礦床東側(cè)的 ZK17 號鉆孔中抽水時(shí)，影響半徑一直 擴(kuò)展 至南部由石炭系組成 的 向斜南翼，此處的 ZK2 號觀測孔水位下降了 。 在礦區(qū)西部 馬山一帶，隱伏灰?guī)r裂隙巖溶發(fā)育，富水性強(qiáng) —極強(qiáng)，自然條件下礦區(qū)地下水 水 位高于該區(qū)水位，礦區(qū)巖溶水經(jīng) 過此處向微山湖區(qū)排泄；而在礦區(qū)持續(xù)大量排水的影響下，該區(qū)巖溶水 出現(xiàn)了反向流動(dòng)的現(xiàn)象，從西往東越過 F20 號 斷層 對礦區(qū)地下水產(chǎn)生補(bǔ)給。 地下水的 徑流與排泄 條件 在天然條件下，該區(qū)域 地下水由南部丘陵 地 區(qū)向北 部徑流， 而后轉(zhuǎn) 向 西北 往 微山湖方向排泄， 而 在運(yùn)移過程中 受到 弱透水巖 層和 巖漿巖 的 阻擋， 又 在低洼處或 巖體 接觸帶以泉的形式 溢出地表 。 自利國鐵礦開采 以及韓莊電廠 供水水源地 建成 以來，由于礦坑 疏干 排水和 韓 莊電廠供水，改變了 該區(qū)地下水的天然流場特征 。雖然 目前韓莊電廠供水井均 已停 止開 采，但 由于 XX 鐵礦和利國鐵礦 礦坑排水 ，地下水流場 仍然 受到嚴(yán)重的干擾影響； 以 XX 礦井為中心的水位降落漏斗， 已經(jīng) 成為該區(qū)巖溶水的匯集 與 排泄場所 ，使南部和西部的地下水均向礦區(qū)方向徑流，通過礦區(qū)疏干排水進(jìn)行排泄。 另外， 礦區(qū) 東部 和北部 地區(qū)的 幾處 煤礦排水 ，也對本 區(qū)地下水的徑流與排泄具有一定的影響作 用。 19 地下水化學(xué)特征 礦區(qū) 地下水水質(zhì)良好，無色、無嗅、無味、透明 ，水溫 16—17℃ 。礦化度 － ， 總硬度 382mg/L， pH 值 ， 水化學(xué)類型為HCO3—Ca 或 HCO3—CaMg 型 。與礦區(qū)勘探期間的水質(zhì)分析成果相比，除總硬度和礦化度兩項(xiàng)化學(xué)組分的含量略有升高外，其它化學(xué)組分 含量基本穩(wěn)定，多年變化不大 。 20 3. 礦床水文地質(zhì)條件 含水層與隔水層 XX 鐵礦 礦體主要產(chǎn)于奧陶 系 寨山組大 理 巖 、 結(jié)晶灰?guī)r 、 白云質(zhì)大理巖 、 鈣質(zhì)和泥質(zhì)白云巖與 蝕變的閃長斑巖之間，根據(jù)巖 層 的富水性 特征 ， 可 將 其 劃分為含水層與隔水層 兩種不同類型 。 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。 奧陶系碳酸鹽巖 類 裂隙 巖溶 含 水 層 奧陶系各組段碳酸鹽巖巖性雖有不同，但各組之間 并 無 實(shí)際意義的 隔水層存在，只是富水性有 些差異 。因此，不再單獨(dú)分開闡述。 奧陶系含水層巖性主要由深灰色結(jié)晶灰?guī)r 、 大理巖 、 灰色厚層狀灰?guī)r 、 豹皮狀灰?guī)r及白云巖組成，構(gòu)成礦體的頂板，總厚度 628 米 ；主要分布 在 F1 斷層以南 ，呈淺隱伏 狀態(tài)，在 F1 斷層 以北 則埋藏于 石炭系地層 之下，埋藏深度較大。 淺 埋區(qū) 灰?guī)r由于長期遭受風(fēng)化剝蝕，裂隙 巖溶 發(fā)育普遍，巖溶水 賦存條件較好 。 埋藏區(qū)及隱伏區(qū) 深部 的 灰?guī)r， 裂隙 巖溶發(fā)育程度主要受構(gòu)造控制 ，與淺 隱伏 灰?guī)r相比，裂隙巖溶發(fā)育程度相對變差，富水性減弱 。 礦區(qū)奧陶系灰?guī)r裂隙巖溶發(fā)育狀況見表 3—1。 含水層富水性特征：該類含水層的富水性與其巖溶發(fā)育強(qiáng)度密切相關(guān)，一般是巖溶發(fā)育、充填物較少的地段富水性強(qiáng)，反之富水性弱。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。根據(jù)灰?guī)r埋藏條件、富水性強(qiáng)弱可將礦區(qū) 奧陶系碳酸 鹽巖類裂隙巖溶含水層 劃分為以下幾個(gè)主要的富水區(qū)帶：淺部裂隙巖溶潛水中強(qiáng) 21 表 3— 1 奧陶系灰?guī)r裂隙 巖溶 發(fā)育 狀況 統(tǒng)計(jì)表 含水帶，深 部完整灰?guī)r 裂隙 承壓弱含水帶， F1 斷層裂隙 巖溶 承壓中等含水帶，北西向構(gòu)造 裂隙 巖溶承壓中等含水帶， F3 斷層 裂隙 巖溶承壓強(qiáng) 含水帶，北東向構(gòu)造破碎 裂隙 巖 溶承壓 強(qiáng) 含水帶 等。分述如下： （ 1） 淺部裂隙 巖溶 潛水中 強(qiáng) 含水帶（簡稱淺部 中強(qiáng) 含水帶） 分布 在 XX 礦床 中部以南區(qū)域 ， 呈 面狀 展 布，含水層發(fā)育深度～ （ ZK83 孔），平均厚度 ， 富水中等到強(qiáng) ，但 具有明顯的 不均 一性 ； 在 風(fēng)井 以東勘探 時(shí) 施工 14 個(gè)鉆孔，有 12 個(gè)鉆孔發(fā) 現(xiàn) 漏水，鉆孔單位涌水量 ～ (sm)，滲透系數(shù) ～；而風(fēng)井 以西施工 的 21 個(gè)鉆孔，僅有 7 個(gè)鉆孔漏水，鉆孔單位涌水量 ～ L/(sm)，滲透系數(shù) ～ 。 該 含水 （層）帶 具有較好的開放性，巖溶水 具有潛水性質(zhì) ， 可接 受大氣降水 及 農(nóng)田灌溉 水 的 補(bǔ)給。 （ 2） 深部完整灰?guī)r裂隙承壓 弱 含水帶（簡稱深部弱含水帶） 分布在淺部含水帶以下或埋藏于煤系地層之下 ， 埋 深較大 ， 裂隙巖溶發(fā)育 差 ， 巖石完整性較好，富水性弱。 該帶埋藏標(biāo)高 ～， 一般 多 在標(biāo)高 20m 以下 ， 厚度 ～ ， 上與淺部含水帶 及 石炭系 巖層 相連 ， 下 與 巖漿 巖或礦體接觸 。據(jù) 以往 抽水 試項(xiàng) 含 水 帶 目 名 稱 控制鉆孔（個(gè)） 鉆孔分帶 統(tǒng)計(jì) 鉆孔遇裂隙溶洞最大高度（ m） 鉆孔遇裂隙溶洞最低標(biāo)高（ m） 鉆孔 鉆 孔總 數(shù) 遇巖溶現(xiàn)象鉆孔 遇裂隙溶洞鉆孔 總厚度（ m） 遇裂隙溶洞累計(jì)高度（ m） 遇裂隙溶洞能見率（ %） 巖溶率（ %） 淺部帶 35 35 11 深部 帶 F3 斷層 帶 17 13 5 北東向破 碎帶 5 5 3 F1 斷層帶 30 24 5 北西向構(gòu) 造帶 2 2 1 深 部完整 灰?guī)r帶 93 少數(shù) 4 22 驗(yàn) 資料 ，鉆孔單位涌水量 ～ L/(sm)，滲透系數(shù) ～。 （ 3） F1 斷層裂隙 巖溶 承壓中等含水帶（簡稱 F1 中等 含水帶） 該帶西起 ZK120 孔，經(jīng) 過 主礦體上部在 ZK33 孔南與北東向構(gòu)造破碎帶巖溶裂隙含水帶相交，向東延伸至 ZK29 孔出礦區(qū) 。初步推測 斷層 帶長 5000m 左右，向北傾，傾 角 70176。，寬度 ～ ，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 ； 鉆孔單位涌水量 ～ (sm)，滲透系數(shù)～ 。 地下水 為承壓水，水 頭 高度 20～ 80m， 礦化度 ～，水溫 ～ ℃ ， 水化學(xué)類型為 HCO3—Ca 型 。 該含水帶在 XX 及其南部一帶 與礦體直接接觸，礦床開采時(shí)， 其中的 地下水將 會直接 涌入礦坑中。 （ 4） 北西向構(gòu)造裂隙 巖溶 承壓中等含水帶（簡稱北西向 中等 含水帶） 分布于 ZK83孔與 ZK101 孔之間，向南東方向延伸，推測長度大于250m，寬度 20 米，傾向北西，傾角 75176。左右，破碎帶 中 方解石脈較為發(fā)育，并膠結(jié)破碎 的 巖 石 。埋藏標(biāo)高 ～ 487m，上部與淺部含水帶相通，含水 較 豐富，鉆孔單位涌水量 (sm)，滲透系數(shù)， 可 接受淺部含水帶潛水補(bǔ)給 ， 地下水動(dòng)態(tài)變化和水化學(xué)類型與淺部含水帶 基本 一致 ， 與北東向構(gòu)造破碎帶含水帶和 F1 斷層含水帶水力聯(lián)系微弱 ， 如位于 F1 含水帶的 ZK102 孔抽水時(shí)，該帶內(nèi)的ZK83 孔 、 ZK101 孔地下水位均 未 受 到 影響。 （ 5） F3 斷層裂隙 巖溶 承壓 中 強(qiáng)含水帶（簡稱 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。左右，西段 60176。左右， 帶 寬 10～ 40m，埋藏標(biāo)高 ～ 500m，東端 23 控制到 ZK25 孔，西端延 伸 穿過津浦鐵路至電 2 孔 。推 測斷層 帶 長度大于 2500m，平面投影寬度 84～ 244m。地下水主要賦存在標(biāo)高 ～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 ， 鉆孔單位涌水量 ～ (sm)，滲透系數(shù) ～ 。 而埋藏在石炭系 下部、 標(biāo)高 430m 以下 的 奧陶系灰?guī)r破碎帶富水性 則 大大減弱 ， 如 ZK74 孔 、 ZK86孔分別在標(biāo)高 497m和 642m 深 度 遇到 F3 斷層 的 角礫巖，均未 出現(xiàn) 漏水 現(xiàn)象 。地 下水在 含水 帶內(nèi)連通 性好 ， 鉆孔抽水結(jié) 束 后，水位恢復(fù)特別快，停抽不到一分鐘，就可 恢復(fù) 到 原來 的 靜止水位。地下 水 礦化度 ～ ，水溫17～ ℃ ， 水化學(xué)類型為 HCO3—Ca 型。該帶 在 西部義和莊一帶 與淺部巖溶含水帶直接連通，水力聯(lián)系密切， XX 鐵 礦排水降落漏斗擴(kuò)展到西部時(shí)， 曾在 義和莊北部灌渠中 見到 水 體 下滲形成 漩 渦 ；礦區(qū) 勘探期 間 ， 韓 莊電廠電 2 號 供水 井 抽水時(shí)， 相距 1800m 的 礦床內(nèi) ZK103孔水位下降 。 該含水帶與北東向 含水帶、 F1 含水帶、北西向含水帶之間 分布 的灰?guī)r 裂隙巖溶發(fā)育較差，致使其與其它各 帶之間的水力聯(lián)系比較弱。例如：在 該帶中 的 ZK25 孔抽水，位于北東向 含水帶 中 的 ZK33 孔水位未 受 到 影響 ； 本帶 中 ZK96 孔抽水， F1 斷層含水帶 中的 ZK102 孔 、 北西向含水帶 中 的 ZK83 孔水位 也 未受到影響 。 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。在 XX 東部 該含水帶直接切割礦體， 礦床 開采時(shí)該帶 中 地下水可 以 直接涌 入 坑道，應(yīng)加以防范。 （ 6） 北東向構(gòu)造破碎 裂隙 巖溶 中 強(qiáng)含水帶（簡稱北東向 中 強(qiáng)含水帶） 位于礦體東 南部 ，傾向西北，傾角 75176。左右，寬度 9～ 23m，長 24 800m， 水平投影寬度 ～ ，埋藏標(biāo)高 ～ ，北端在 ZK33孔以北 尖滅 ，向西 可 控制到 ZK92 孔 。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 。鉆孔單位涌水量 ～(sm)，滲透系數(shù) ～ 。 ZK17 大口徑 孔 抽水時(shí)， 對ZK33 孔、 ZK9 孔、 ZK5 孔 水位 均 有明顯的影響 ， 各孔地下水位分別下降 了 、 、 ，說明該帶內(nèi)部地下水的連通性較好。帶內(nèi) 地下水 礦化度 ，水溫 ～ ℃ ， 水化學(xué)類型為 HCO3—Ca或 HCO3—Ca、 Mg 型。該含水帶位于礦體之上， 局部地段 與礦體接觸， 礦床開采時(shí)應(yīng)注意冒頂突水威脅。 石炭系 太原組 碳酸鹽巖 夾碎屑巖 類巖溶裂隙 含 水 層 組成巖性主要為 太原組 的 砂 巖、 頁巖 和 灰?guī)r ， 內(nèi)部 順層穿插 數(shù)層巨厚 的 閃長玢巖 ，頂?shù)装彘g距 左右 ； 其中灰?guī)r是最 主要的含水巖層 ， 在 淺部 20～ 50m 的風(fēng)化帶，裂隙、巖溶發(fā)育相對較好， 富水性 相對 較強(qiáng)， 在 ZK23 孔、 ZK39 孔 、 ZK42 孔 和 ZK70 孔 施工過程中均見到發(fā)育較普遍的蜂窩 狀、網(wǎng)格狀 溶蝕現(xiàn)象 ，并且?guī)讉€(gè)鉆孔全部漏水 。礦區(qū)勘探期間 ZK23孔抽水試驗(yàn)時(shí)， 奧陶系淺部含水帶的 ZK102 孔、 F1斷層帶 的 ZK72 孔水位分別下降了 和 ，說明本含水層與這兩個(gè)含水帶之 間 存在著較直接的 水力聯(lián)系。 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