【正文】 地震的可能性不大，地震烈度為 7 度。近期（ 1960—1980 年）發(fā)生在徐州的僅有一次，震級(jí) 2～ 3 級(jí) ； 發(fā)生在邳縣 、 新沂市 、 豐縣 、 沛縣的地震 38 次 ； 其余地 震 多 發(fā)生在郯廬斷層 帶附近 。 根據(jù)徐州府志記載 ：這次地震造成了 “城垣官署民廬傾覆過(guò)，遠(yuǎn)近壓死人不可數(shù)記 ”的特大災(zāi)害 。 4 次較大的地震主要是 ： 462 年 發(fā)生在山東兗州 縣 的 5～ 6 級(jí)地震 、 1502 年 10 月 發(fā)生在 河南濮城 的 級(jí)地震 、 1668 年 7 月 發(fā)生在 山東郯城 的 級(jí) 地震 和 1937 年 8 月 發(fā)生在山東菏澤 的 7 級(jí)地震 。 此外， 在 吳莊礦 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 巖接觸 ，水體 對(duì)礦區(qū)地下水具有直接的滲漏補(bǔ)給作用。 伊家河 西起 韓 莊，經(jīng)礦區(qū)東北部 流 至臺(tái)兒莊入運(yùn)河， 全長(zhǎng) ， 河床 寬 30m，正常 水位標(biāo)高 31m 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。該湖與昭陽(yáng)湖、獨(dú)山湖、南陽(yáng)湖相互連通，合稱為南四湖，總流域面積 31700km2，總庫(kù)容約 13 億 m3。 年蒸發(fā)量 1000mm 左右。 多年平均氣溫 ℃ ，歷史最高氣溫 ℃ ，最低氣溫 ℃ 。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)。綿延 10 余 km，山體標(biāo)高 50～ 200m，由寒武 紀(jì) 、奧陶 紀(jì)地層組成。 地表起伏不大 ， 自郝家莊向北經(jīng)吳莊村至小樓子村，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。 開展礦區(qū)水文地質(zhì)災(zāi)害綜合治理 與 地下水資源保護(hù)可行性研究工作，進(jìn)一步查明礦區(qū)斷層構(gòu)造的控水特征及礦床充水來(lái)源，制定合理的封堵水方案，通過(guò)工程措施減輕或消除安全隱患，對(duì)于最大限度地開發(fā)利用地下鐵礦資源、保障礦區(qū)采掘工人的生命安全 、實(shí)現(xiàn) 企業(yè) 可持續(xù) 發(fā)展 及有效保護(hù)地下水資源 ，均 具有非常重要的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、安全、資源及環(huán)境效益。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。 7 可行性研究依據(jù) 本次可行性研究的主要依據(jù)有： （ 1）江蘇省地質(zhì)局第五地質(zhì)大隊(duì) 1975 年 11 月提交的《江蘇省利國(guó)吳莊鐵礦地質(zhì)勘探報(bào)告》； （ 2）山東省魯南地質(zhì)工程勘察院 2021 年 9 月提交的《江蘇省徐州市鐵礦集團(tuán)吳莊鐵礦水文地 質(zhì)物探成果總結(jié)報(bào)告》； （ 3） 山東省魯南地質(zhì)工程勘察院 2021 年 9 月提交的《江蘇省徐州市鐵礦集團(tuán)吳莊鐵礦礦區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告》； （ 4）徐州鐵礦集團(tuán)有限公司吳莊鐵礦井下巷道開采、排水生產(chǎn)記錄等資料。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(guò)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 。 目前影響礦區(qū)開采的環(huán)境因素主要是礦坑突水。礦石開采方式為地下開采，豎井提升。 資源技改條件 吳莊鐵礦屬于接觸交代型的中型富鐵礦床，礦石產(chǎn)于侵入巖體與圍巖接觸帶及層間破碎帶復(fù)合構(gòu)造 中，類型為含銅鈷硫化礦的鐵礦石，在回收鐵的同時(shí)，還可綜合回收銅鈷等其它金屬。 隨著鎮(zhèn)北礦區(qū)儲(chǔ)量逐漸減少，徐州鐵礦集團(tuán)開始建設(shè)吳莊礦區(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(guò)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)北和吳莊兩個(gè)礦區(qū)的礦石。 2021 年新建了鎮(zhèn)北礦區(qū)坑下采場(chǎng)，采礦能 6 力為 30 萬(wàn) t/a。 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，年處理原礦 萬(wàn) t，處理露天采場(chǎng)的貧鐵礦石。 吳莊鐵礦開采方式：采用 井下 巷道開拓、房柱法及全面留礦法采礦、豎井提升礦石。 2021 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(guò)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)吳莊礦區(qū)，作為企業(yè)的接續(xù)礦區(qū)。 企業(yè)概況 徐州鐵礦集團(tuán)有限公司是以原利國(guó)鐵礦為基礎(chǔ) 改制成立的國(guó)有中型礦山企業(yè)，隸屬于徐州市國(guó)資委。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。 圖 1— 1 吳莊 礦區(qū)交通位置圖 5 礦區(qū)自然條件 吳莊礦區(qū)處在微山湖東南部的湖積平原與剝蝕殘丘的交接地帶，地形開闊、起伏不大；區(qū)內(nèi)除有少量人工開挖的溝渠外，無(wú)較大自然河流經(jīng)過(guò)。 礦區(qū)西部有京滬鐵 路和 104 國(guó)道通過(guò)，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(guò)；水陸交通發(fā)達(dá)、交通條件十分便利。所以本次可行性研究 將 需要 布置部分水文地質(zhì)工作來(lái) 解決 這一 問(wèn)題 ，以進(jìn)一步增加治理方案的科學(xué)性、合理性， 取得更好的 防治 效果 。 此外， 1998 年 10 月，江蘇省地礦局、江蘇省煤田地質(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（江蘇省徐州地區(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。 水文地質(zhì) 1979—1980 年，徐州利國(guó)鐵礦勘探隊(duì)開展了吳莊礦區(qū)副井工程地質(zhì)水文地質(zhì)勘察，布置了部分物探工作，施工了 5 個(gè)水文地質(zhì)勘探鉆孔，進(jìn)行了鉆孔分層抽水試驗(yàn)及地下水流速、流向的測(cè)定 ；查明了副井區(qū)段的水文地質(zhì)條件、預(yù)測(cè)了井筒淺部、深部含水段的涌水量；提交了《徐州利國(guó)鐵礦吳莊礦區(qū)副井工程地質(zhì)水文地質(zhì)勘察報(bào)告》。 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 3 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。 該報(bào)告 對(duì)區(qū)域地層 、地質(zhì) 構(gòu)造及礦產(chǎn) 資源 分布 等方面進(jìn)行 了較為詳細(xì)的論述， 成為該 區(qū) 早期最為 系統(tǒng)的地質(zhì)資料 。以往開展的主要地質(zhì)工作分 述如下。 研究 工作 區(qū) 范圍 礦區(qū)水害治理可行性 研究 范圍 ， 西起 F20 斷層 ， 東 至 ZK29 號(hào) 孔西側(cè) ， 北 以 蘇莊 為界， 南至 ZK39 孔 北 ， 面積 約 。 （ 3）項(xiàng)目類型：技改續(xù)作項(xiàng)目 （ 4）起止時(shí)間： 2021 年 8 月 至 2021 年 12 月 （ 5）承擔(dān)單位：徐州鐵礦集團(tuán)有限 公司 （ 國(guó)有股份制企業(yè) ） （ 6）法定代表人：孟憲華 （ 7）通訊地址：江蘇省銅山縣利國(guó)鎮(zhèn) 郵政編碼： 221138 目的任務(wù)及工作范圍 目的任務(wù) 本次工作的目的是：進(jìn)一步查明 吳莊鐵礦 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 斷層 構(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) 。 （ 1）項(xiàng)目名稱：徐州鐵礦集團(tuán)吳莊鐵礦水文地質(zhì)災(zāi)害綜合治理與 地下水資源保護(hù)可行性研究 （ 2） 研究治理 范圍：吳莊鐵礦 178。 1 1. 緒 論 徐州鐵礦集團(tuán)吳莊鐵礦 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 斷層 發(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。為了充分開采地下鐵礦資源、降低礦山開采成本、保護(hù)地下水資源，擬開展礦區(qū) 水害的綜合治理研究工作。的 礦 區(qū) 范圍。 主要任務(wù)為： （ 1） 進(jìn)一步查明礦區(qū)水文地質(zhì)條件及礦床充水含水層中地下水的賦存、補(bǔ)給 及 運(yùn)移特征； （ 2） 查明礦坑突水來(lái)源及其導(dǎo)入通道，分析 突水機(jī)理、論證礦 2 坑水害治理的可行性； （ 3） 擬定初步的堵治水方案，提出地下水資源 保護(hù)措施。 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(guò)多次 地質(zhì)、 水文地質(zhì)及 礦產(chǎn) 地質(zhì)勘 查 研究 工作 ， 2021—2021 年我礦又在礦區(qū)西部開展了部分導(dǎo)水 斷層 的封堵試驗(yàn)工作，為本次可行性研究提供了較為充分 的資料依據(jù)。 地質(zhì) 工作 區(qū)域地質(zhì)調(diào)查 上世紀(jì) 六十年代初 期 ，江蘇省地質(zhì)局區(qū)調(diào)隊(duì)和第五地質(zhì)大隊(duì)先后在該區(qū) 開展 了 1： 20 萬(wàn)和 1： 5 萬(wàn) 的 區(qū)域地質(zhì)測(cè)量工作， 其中江蘇省地質(zhì)局 第五地質(zhì)大隊(duì) 在 1978 年提交 了 1： 5 萬(wàn)賈汪幅區(qū)域 地質(zhì) 調(diào)查報(bào)告。 礦產(chǎn)普查與勘探 上世紀(jì)七十年代， 江蘇省地 質(zhì) 局第五地質(zhì)大隊(duì) 先后在該區(qū)開展了吳莊鐵礦礦區(qū)地質(zhì)勘探及吳莊鐵礦義和莊礦體 詳查工作， 于 1975 年11 月 和 1978 年 6 月分別 提交 了 《江蘇省利國(guó)吳莊鐵礦地質(zhì)勘探報(bào)告》和 《江蘇省利國(guó)吳莊鐵礦義和莊礦體詳查地質(zhì)報(bào)告》。 水文地質(zhì) 工作 廠、礦供水 上世紀(jì) 五十年代， 為解決 微山縣 韓莊電廠供水 問(wèn)題 ， 西安電力設(shè)計(jì)院在該區(qū) 進(jìn)行 了供水 水文地質(zhì)普查工作， 并 在 礦區(qū) 西部 施工 了 2 眼水文地質(zhì)勘探 鉆孔 和 6 眼 供水井 ， 建成了電廠供水水源地， 自 水源地開采以來(lái)積累了 詳細(xì) 的 開采量 系列 資料 。 1981—1983 年， 江蘇省地質(zhì)局第二水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì)開展了 濟(jì)徐淮（江蘇省域）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（江蘇省域）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。 但 從以往各項(xiàng)勘查 、 研究工作來(lái)看， 區(qū)域水文地質(zhì)工作僅是涉及礦區(qū)范圍，基本未投入實(shí) 際性的工作；礦區(qū)勘探 則主要查明了礦體的 4 分布狀況，水文地質(zhì) 試驗(yàn)等工作方法 明顯不足；導(dǎo)致 礦區(qū)水文地質(zhì)條件、尤其是礦區(qū)地下水與區(qū)域地下水的水力聯(lián)系未能詳細(xì)查明 。 礦區(qū)及企業(yè)概況 礦區(qū)地理位置 吳莊鐵礦為徐州鐵礦集團(tuán)有限公司的下屬企業(yè)，位于江蘇省徐州市銅山縣利國(guó)鎮(zhèn)境內(nèi)，礦床采區(qū)位于利國(guó)鎮(zhèn)吳莊村南部，北距山東省微山縣韓莊鎮(zhèn) 5km，西臨微山湖，面積約 178。 見圖 1— 1。 礦區(qū)工農(nóng)業(yè)較為發(fā)達(dá)。電力資源豐富，基礎(chǔ)條件良好。 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 2021 萬(wàn) t。截至 2021 年底，徐州鐵礦集團(tuán)已擁有固定資產(chǎn)原值 萬(wàn)元， 資產(chǎn) 凈值 萬(wàn)元，在職職工 2507 人，其中吳莊鐵礦職工800 人。 礦山生產(chǎn) 現(xiàn)狀 徐州鐵礦集團(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。1998 年因西馬坑露天采場(chǎng)出現(xiàn)滲水，不能維持正常生產(chǎn)，采場(chǎng)被迫關(guān)閉，選廠也相繼停產(chǎn)。目前選礦廠礦石主要由鎮(zhèn)北礦區(qū)供應(yīng)。 2021 年處理鎮(zhèn)北礦區(qū)礦石 26 萬(wàn) t，原生磁鐵礦與赤褐菱鐵礦比為 9： 1，處理吳莊礦區(qū)礦石約 20 萬(wàn) t；產(chǎn)鐵精礦鎮(zhèn)北礦區(qū) 萬(wàn) t（ TFe≥65%），吳莊礦區(qū) 萬(wàn)噸 t（ TFe≥%）；實(shí)現(xiàn)銷售收入 萬(wàn)元，利稅 10050 萬(wàn)元。根據(jù)江蘇省地質(zhì)局第五地質(zhì)隊(duì) 1975 年 11 月提交的《江蘇省利國(guó)吳莊鐵礦地質(zhì)勘探報(bào)告》， 礦床地質(zhì)儲(chǔ)量 C1+C2 級(jí) 萬(wàn) t， 平均品位 %；主要由 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 號(hào)四個(gè)礦體組成?，F(xiàn)已完成礦井的基建工作，總投資 億元。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)鄬樱瑢?dǎo)致開采過(guò)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。 并 同時(shí)解放出部分防水礦柱資源量，提高礦石回采率，使 有限的 鐵礦資源得到充分的開發(fā)利用。 項(xiàng)目實(shí)施的必要性 徐州鐵礦集團(tuán)吳莊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(guò)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 。 礦坑突水 不但造 成了礦層開采困難、排水成本成倍增加，而且也存在著巨大的安全隱患 ，大量的地下水白白排入河道，也是一種資源浪費(fèi)。 8 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 吳莊 鐵礦 位于 徐淮剝蝕堆積平原 。 礦區(qū) 南部 的 大成山一帶為低山丘陵區(qū)，由數(shù)十個(gè)山 丘 組成，走向北東 75176。 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) 。 多年平均降水量 ，最大年降水量 ，最小年降水量；年內(nèi)降水 量 多集中在 6～ 8 月份， 其間的 降水量占全年的59%；最大月降水量 ，最大日降水量 。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 2