【正文】 00～ 220d，全年日照時(shí)數(shù)約 2400 小時(shí)，歷年土層 最大 凍結(jié)深度 。 水文 微山湖 微山湖位于礦區(qū)西部 ， 相距 公里，是 鄰近區(qū)域 最大的地表水 9 體 。其中 微山湖流域面積 9900 km2，庫容 億 m3， 正 常湖水位 標(biāo)高 31～ 33m，最高水位 （ 1957年） 。 微山湖與吳莊 鐵 礦之 間分布著一條寬度 500～ 750m 的 條帶狀?yuàn)W陶系灰?guī)r ，一般 隱伏 于 第四系亞粘土和鈣質(zhì)結(jié)核亞粘土之下，覆蓋層厚度 1～ 10m；在礦區(qū)西部，灰?guī)r則直接延伸至 湖底之下 ，湖水 與巖溶水 之間存在著一定程度的水力聯(lián)系。河床底部 為不透水的二疊系砂頁巖 ， 距礦體最近距離 ，與礦 區(qū) 地下水無 直接的 水力聯(lián)系。 區(qū)域穩(wěn)定性 特征 地震活動(dòng)概況及其影響 據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，徐州市及其周圍地區(qū) 歷史上 發(fā)生過有 記錄 的 地震 54 次，震中 均位 于 周圍地區(qū) ； 其中 5 級(jí)以上的地震 15 次， 對(duì)區(qū)內(nèi)造成不同程度震害的有 4 次 。 其中 又 以郯城 發(fā)生的 級(jí)地震造成的震害最 10 大，震中烈度 12 度，徐州 地區(qū)為 8 度 。菏澤 發(fā)生的 7 級(jí) 地震亦 造成了 徐州 舊 房 坍塌 50～ 60 間，死亡 20 余人。 由此可知，鄰區(qū)的地震波及對(duì)吳莊礦區(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)。 礦區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定性 吳莊 礦區(qū) 地形 較為 平坦， 地面 坡 度 小， 而 在 礦區(qū)部分地 段 淺部 灰?guī)r中的裂隙巖溶較為發(fā)育， 雖 然大多已 被粘 性 土填充，但 在 礦床開采過程中， 礦坑排水導(dǎo)致 巖溶 地下水 位 降低， 天然水文地質(zhì)條件 發(fā)生 改變，巖溶 、 裂隙中 的 充填物會(huì)被潛蝕掏空，產(chǎn)生巖溶塌陷，危 及 建筑物安全 ，因此 地面穩(wěn)定性一般。 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) —徐州至宿縣地層小區(qū)。 各 地層 主要 巖性 見表 2—1。在礦區(qū)北部走向由 NNE向轉(zhuǎn)為 NW 向，傾向 NE。左右，中部較平緩，為 10176。北部 26176。 巖漿巖及圍巖蝕變 礦區(qū)所見巖漿巖是一套以中性為主，伴有中酸性、酸性偏堿性的巖漿雜巖體，屬于燕山期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物，主要巖性為角閃閃長(zhǎng)玢巖、閃長(zhǎng)玢 巖、石英閃長(zhǎng)斑巖及脈巖類。從以前資料分析，這些侵入巖體在奧陶 紀(jì) 地層中大致呈東西方向延伸，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。由于蝕變作用，巖石多粘性土化、透水性差、強(qiáng)度降低，導(dǎo)致礦體 附近的圍巖穩(wěn)固性變差，在高壓水頭的作用下，易沿接觸帶發(fā)生突水事故。褶皺多表現(xiàn)為開闊的短軸背斜及向斜。這些 斷層 都具有不同程度的繼承性和復(fù)活性運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)?！?110176?！?176。左右， 部分 近于直立。北翼主要分布中、上石炭系和二疊系 ；南翼為一對(duì)應(yīng)的小向斜，軸部由中、上石炭系 組成，向斜兩翼 均 為奧陶系 ；背斜傾伏 端亦為石炭系 環(huán)繞 。 礦 區(qū) 內(nèi) 斷層 主要為近 EW 向 的 張扭性正斷層，使地層形成階梯狀下落，旁側(cè)巖石破碎 ， 小錯(cuò)動(dòng)發(fā)育。 吳莊礦 區(qū) 地質(zhì)構(gòu)造 及地層 分布 情況 見 圖 2—1。現(xiàn)分述如下： 松散巖類孔隙水 賦存于 第四系 松散堆積物的孔隙中。 碎屑巖類孔隙裂隙水 主要賦存于 礦區(qū) 北部和東部 區(qū)段 的 二疊系 砂巖、砂質(zhì)頁巖的裂隙 14 中。風(fēng)化帶以下的巖石 相對(duì) 完整 、 新鮮 、 致密，裂隙不發(fā)育 ，富水性 弱 。在裸露區(qū) 50m 以淺 ， 巖石 風(fēng)化裂隙 、 構(gòu)造裂 隙 較 發(fā)育，易接受大氣降水補(bǔ)給，形成裂隙潛水。m)。 （ 1） 碳酸鹽巖類 巖溶裂隙水 主要賦存在寒武系石灰?guī)r、白云巖及石炭系灰?guī)r、砂巖 及 頁巖互層介質(zhì)的裂隙之中。 寒武系巖層分布在南部丘陵地帶，并多裸露于地表，淺部裂隙巖溶較為發(fā)育，易于接受降水入滲補(bǔ)給 ，富水性相對(duì)較好； 但 隨著深度增加，巖石裂隙巖溶發(fā)育程度逐漸變差，富水性減弱 。m)左右 ； 崮山、長(zhǎng)山和鳳山組灰?guī)r、白云巖 分布區(qū) 鉆孔出水量相對(duì)較小，單位涌水量 15 一般 小于 (sMg型為主。受巖性組成及組合關(guān)系的影響，巖層裂隙巖溶 發(fā)育程度差，富水性弱 ，鉆孔單位涌水量一般 小于 (s對(duì) 區(qū)域地下水的 循環(huán)運(yùn)動(dòng) 來說，石炭系巖層具有相對(duì)隔水作用。由于受到褶皺、巖漿巖侵入及多條 斷層 構(gòu)造影響，巖層 裂隙巖溶發(fā)育 程度較高 ，并分布有多條 斷層 及構(gòu)造 破碎帶，為地下水提供了良好的賦存與運(yùn)移空間， 在礦區(qū)南部和西部形成巖溶水 富集區(qū)，含水層富水性中等 —強(qiáng) ， 局部 地段富水 性極強(qiáng)；如：礦區(qū)主井處 的 鉆孔單位涌水量 L/(sm)，風(fēng)井 處鉆孔 單位涌水量 L/(sm)，F(xiàn)20 號(hào)斷層西部東馬山一帶的電 電 電 6 等鉆 孔 單位涌水量則在—(s 碳酸鹽巖類裂隙巖溶水水質(zhì)優(yōu)良，礦化度在 —，水化學(xué)類型以 HCO3—Ca 型及 HCO3—Ca 巖溶 水 徑流帶分布及發(fā)育規(guī)律 碳酸鹽巖類地層巖溶裂隙發(fā)育具有顯著的不均一性，含水層 中 地下水的 滲流運(yùn)動(dòng)主要受裂隙巖溶發(fā)育程度及其連通性的影響，儲(chǔ)存在溶蝕孔洞及裂隙中的地下水沿著網(wǎng)絡(luò)狀溶隙運(yùn)動(dòng)逐漸往巖溶裂隙發(fā) 16 育程度較高的、大的導(dǎo)水通道當(dāng)中運(yùn)移， 而 當(dāng) 其具備 較強(qiáng) 的 輸導(dǎo)能力時(shí)，便形成地下水 徑流帶 。 就 吳 莊 礦區(qū)來說，規(guī)模稍大的巖溶 水 徑流帶主要存在兩種類型，即 斷層 型和接觸型。 礦區(qū) 內(nèi) 規(guī)模較大的 斷層 型巖溶水徑流帶主要沿 F F3 斷層 和礦區(qū)東 部的 NE 向破碎帶以及廠區(qū)西側(cè)的 NW 向破碎帶分布。 接觸型巖溶 水 徑流帶 地下水在徑流過程中，遇 到 弱透水層或不透水層 的阻擋，地下水水位抬 升 ， 并 在 可溶性巖層中 富集 和 循環(huán)運(yùn)移， 形成巖溶 水 徑流帶。 （ 1） 地層接觸型 在 該類型徑流帶位于礦區(qū)北側(cè)，呈東西向 條帶狀 展布， 南部碳酸鹽巖 層中 的 巖溶水 在 向北流動(dòng) 過程中 ，在此 處受到煤系地層 阻擋， 使地下水在接觸帶南側(cè) 的碳酸鹽巖層中運(yùn)移并不斷對(duì)其進(jìn)行溶蝕而形 17 成導(dǎo)水通道。 巖溶水在 接觸帶處 以泉的形式排泄于地表 形成 利國(guó)的珍珠泉 ， 但 由于礦坑排水該泉 現(xiàn)已經(jīng)干枯 。 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。 （ 1）大氣降水 及農(nóng)田灌溉水 入滲補(bǔ)給 吳莊礦區(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 。 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(duì) 地下 水補(bǔ)給也具有重要作用。 吳莊礦區(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。 其中在 吳莊鐵礦勘探時(shí)，礦床東側(cè)的 ZK17 號(hào)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(hào)觀測(cè)孔水位下降了 。 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 。雖然 目前韓莊電廠供水井均 已停 止開 采，但 由于吳莊鐵礦和利國(guó)鐵礦 礦坑排水 ，地下水流場(chǎng) 仍然 受到嚴(yán)重的干擾影響； 以吳莊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(chǎng)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。 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℃ 。Mg 型 。 20 3. 礦床水文地質(zhì)條件 含水層與隔水層 吳莊 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(zhǎng)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 。 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 。 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。 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(duì)變差，富水性減弱 。 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。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。m)，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/(s 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。 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 。m)，滲透系數(shù) ～。初步推測(cè) 斷層 帶長(zhǎng) 5000m 左右，向北傾，傾 角 70176。m)，滲透系數(shù)～ 。 該含水帶在 蘇莊及其南部一帶 與礦體直接接觸，礦床開采時(shí)， 其中的 地下水將 會(huì)直接 涌入礦坑中。左右，破 碎帶 中 方解石脈較為發(fā)育，并膠結(jié)破碎 的 巖 石 。m)，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。左 右，西段 60176。推 測(cè)斷層 帶 長(zhǎng)度大于 2500m，平面投影寬度 84～ 244m。m)，滲透系數(shù) ～ 。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。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，吳莊 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(hào) 供水 井 抽水時(shí)， 相距 1800m 的 礦床內(nèi) ZK103孔水位下降 。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 。在 蘇莊東部 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。左右，寬度 9～ 23m，長(zhǎng) 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 。鉆孔單位涌水量 ～(s ZK17 大口徑 孔 抽水時(shí)， 對(duì)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。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。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。 石炭系 太原組 巖溶裂隙含水層富水規(guī)律 ：淺部風(fēng)化帶 富 水性大于深部 巖層的 富水性 ；接受 奧陶系 淺部 含 水帶補(bǔ)給 的 地 段富水性 較 好，但范圍 較為 局限。 25 隔水層 石炭系本溪組 巖性主要為鋁土頁巖 、鐵 質(zhì)頁巖及灰?guī)r，厚度 20～ 40m，沿短軸背斜南、北翼和東部?jī)A 伏 端成條帶狀分布，東端出露寬度 50～ 90m，南翼 SK2 孔以西寬度 170～ 230m（包括 部分太原組地層 ），北翼出露寬度 20～ 80m。據(jù)西安電力設(shè)計(jì)院在北翼大豐煤礦附近 SK2 孔抽水資料， 水位降深 ， 鉆孔 單 孔 涌水量 (s 二疊系 地層巖性 由灰黑色 炭 質(zhì)頁巖、灰黃色粗砂