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淺析遼寧鳳城徐家—寬甸成礦帶開采技術(shù)條件

2019-02-11 07:40歐妮妮
世界有色金屬 2019年3期
關(guān)鍵詞:節(jié)理基巖風化

歐妮妮

(遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院有限責任公司,遼寧 沈陽 110000)

1 研究區(qū)水文地質(zhì)概況

研究區(qū)位于遼東低山丘陵水文地質(zhì)構(gòu)造單元內(nèi),地貌類型屬于長白山余脈遼東低山丘陵區(qū),植被發(fā)育。山脊呈線狀東西向分布,脊頂多出現(xiàn)裸露的基巖陡崖,以“一”字型山峰與山谷谷地為主。區(qū)內(nèi)地形切割深度一般在200m左右,最深可達377.6m,一般坡度在30°~40°之間。溝谷多呈“V”字型山谷,谷地狹長,不甚開闊,一般寬度約80m~100m,窄者40m~50m。長度變化較大,短者幾百米,長者十幾公里至幾十公里不等[1]。當?shù)厍治g基準面為212.10m。研究區(qū)位于中緯度歐亞大陸東岸濕潤氣候帶東亞季風區(qū),屬季風中溫帶大陸性氣候與季風型半海洋性氣候過渡地帶。年平均降水量1146.5mm,多集中于7月份、8月份,時有暴雨雷電發(fā)生。年平均氣溫6.5℃,最熱月7月平均氣溫22.4℃,最冷月1月平均氣溫-12.8℃。年平均蒸發(fā)量1131mm,相對濕度55%??傊瑓^(qū)內(nèi)雨量充沛,空氣濕潤,溫度適中。研究區(qū)地表水與地下水嚴格受大氣降水補給而出現(xiàn)季節(jié)性的周期變化,地下水受大氣降水補給。故水位、水量受季節(jié)性降雨控制,變幅比較明顯[2]。其埋深從平地至山頂1m~50m,峰值出現(xiàn)在每年7月下旬至8月中旬,豐水期與枯水期流量比值在幾倍至十幾倍。部分泉、溪流在枯水季節(jié)消失。泉水多出露于山間谷地陡變緩處,由谷口處匯集成溪流入河中[3]。

2 礦區(qū)水文地質(zhì)條件

(1)礦區(qū)地下水類型。研究區(qū)地下水類型按其埋藏條件分為第四系孔隙水和基巖裂隙水兩種類型。

①第四系孔隙水。區(qū)內(nèi)第四系由沖積層、坡洪積層組成,沖積層多分布于河漫灘I級階地上,沿河谷呈帶狀展布,寬10m~500m,一般厚度5m~10m,具雙重結(jié)構(gòu)。由粉土、砂及砂卵石構(gòu)成,水位埋深1m~2m,單位涌水量為0.702 l/S.m~1.62l/S.m,滲透系數(shù)6.431m/d,為含水層。坡洪積物分布于山腰,山麓及山坡腳下。由壤土、粉土、碎石組成。其厚度一般lm~5m,枯水季節(jié)處于天然疏干狀態(tài)。豐雨季節(jié)為地表水下滲,補給地下水的通道,泉的流量0.037 l/S.m~0.062l/S.m,滲透系數(shù)7.418m/d,構(gòu)成透水或暫時含水巖層。②基巖裂隙水。區(qū)內(nèi)基巖由變質(zhì)巖類、花崗巖等組成。巖石靠近地表風化強烈,由上至下漸弱。其風化深度一般10m~20m,最深可達50m,不同巖石的風化強度亦有差異,逐漸過渡到新鮮巖石。研究區(qū)經(jīng)受了多次劇烈的構(gòu)造運動,各類巖石均遭受了不同程度的破壞,形成了多層次的裂隙發(fā)育系統(tǒng)。由于巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造不同,其節(jié)理、裂隙的發(fā)育強度也不同,導致不同時期形成的巖層具有不同的水文地質(zhì)特征。

(2)研究區(qū)供水水源評價。礦區(qū)內(nèi)有山澗溪流和泉水長年流淌,但水量較小??蓾M足礦山工業(yè)用水及生活用水。即使向外取水,其距離礦山不大于1km。

3 礦區(qū)工程地質(zhì)條件

(1)工程地質(zhì)概況。①巖石力學特征。區(qū)內(nèi)出露的巖石主要為花崗巖及遼河群變粒巖,巖石具花崗結(jié)構(gòu),為質(zhì)密塊狀構(gòu)造?;◢弾r巖石質(zhì)地堅硬,節(jié)理、裂隙不甚發(fā)育,變粒巖節(jié)理較發(fā)育。區(qū)內(nèi)巖石巖石穩(wěn)定性屬較穩(wěn)定;抗壓強度108.9MPa~147.7 MPa。故工程地質(zhì)條件良好。②風化帶特征。研究區(qū)內(nèi)巖石多風化深度變化較大,一般情況在3m~5m,強烈地帶10m~50m。由地表至深部可劃分出強風化帶、中風化帶及微風化帶。強風化帶巖石呈碎石狀、砂狀,分布不均。巖石堅硬程度屬軟巖層,分布于近地表,垂向分布深度一般在1m~5m,最深有10m~40m,其巖石力學性質(zhì)較差,巖土施工工程分級為Ⅳ~Ⅴ。中風化帶巖石呈碎石狀,不易碎,原巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造保持完好,錘擊聲脆。該帶中變粒巖巖石堅硬程度屬較軟巖層,花崗閃長巖巖石堅硬程度為較堅硬,其巖石力學性質(zhì)較好,巖土施工工程分級為Ⅴ。微風化帶巖石原巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造保持完好,錘擊聲脆,不易碎。該帶中變粒巖巖石堅硬程度屬較堅硬巖層,花崗閃長巖巖石堅硬程度為堅硬。其巖石力學性質(zhì)好,巖土施工工程分級為Ⅴ。

(2)斷裂構(gòu)造特征。研究區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育,斷裂構(gòu)造多以壓扭性質(zhì)為主。斷裂構(gòu)造所形成的斷裂構(gòu)造帶,雖然對圍巖巖石及構(gòu)造巖石造成有構(gòu)造片理化現(xiàn)象,但是,構(gòu)造節(jié)理、裂隙多有硅質(zhì)成分對其充填和膠結(jié),膠結(jié)程度較高,故使巖石變得質(zhì)地堅硬,整體性質(zhì)較好,其工程地質(zhì)條件良好。

(3)工程地質(zhì)評估。區(qū)內(nèi)礦石本身致密、堅硬,裂隙不太發(fā)育,較穩(wěn)定巖石為結(jié)構(gòu)致密完整,節(jié)理、裂隙不甚發(fā)育,巖石抗壓性較高,巖石的穩(wěn)固性良好。同時,花崗巖巖體完整性好,因此其穩(wěn)定性良好。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育,但斷裂構(gòu)造多以壓扭性質(zhì)為主,并且構(gòu)造巖石其構(gòu)造節(jié)理、裂隙多有硅質(zhì)成分對其充填和膠結(jié),巖石質(zhì)地堅硬,整體性質(zhì)較好。研究區(qū)內(nèi)局部巖石風化較強,風化深度可達50m,地表強風化后巖石其工程地質(zhì)性質(zhì)相對較差。綜上所述,研究區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)條件良好,不過,在局部構(gòu)造破壞部位,仍存在有一定的安全隱患,礦山開采時要加強觀察與防范,避免造成財產(chǎn)損失和人民生命危害。

4 環(huán)境地質(zhì)

研究區(qū)地貌類型屬長白山余脈遼東低山丘陵區(qū),山脊呈線狀東西向分布,脊頂多出現(xiàn)裸露的基巖陡崖,多為“一”字型山峰與山谷谷地。地形切割多呈“V”字型山谷,一般坡度在30°~40°之間。谷地狹長,不甚開闊,短者幾百米,長者十幾公里至幾十公里不等。除大的溝谷外,谷地多出現(xiàn)裸露的基巖。據(jù)調(diào)查,現(xiàn)狀條件下研究區(qū)未發(fā)生崩塌、泥石流、滑坡地質(zhì)災害。但區(qū)內(nèi)山體脊部多呈線狀的陡峭基巖裸露山崖,巖體呈聳立狀。故在研究區(qū)內(nèi)多處地方發(fā)生有規(guī)模不等的崩塌地質(zhì)災害現(xiàn)象,由于所有崩塌體均位于沒有人類居住的山間溝谷內(nèi),因此均未造成人員傷害及財產(chǎn)損失。研究區(qū)內(nèi)及其附近主要為普通的自然環(huán)境狀態(tài),沒有旅游區(qū)、重點文物保護區(qū)與自然保護區(qū)。礦產(chǎn)勘查、開發(fā)不會產(chǎn)生人文環(huán)境影響與破壞現(xiàn)象。

5 結(jié)論

綜上所述,研究區(qū)礦床開采技術(shù)條件中等,開采技術(shù)條件以水文地質(zhì)問題和工程地質(zhì)問題為主,研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量中等,為B類型。所以,根據(jù)中華人民共和國國家標準《固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范總則》〈GB/T13908-2002〉中的“固體礦產(chǎn)開采技術(shù)條件勘查類型劃分及工作要求表”中的判斷標準,確定研究區(qū)礦床開采技術(shù)條件勘查類型為Ⅱ-4類型。

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