大冶市刘家畈矿区铁矿水文工程地质条件及地面

1 矿区概况及基本特征

大冶市刘家畈矿区现设置的采矿权人有3家，分别是大冶市陈贵刘家畈矿业有限公司、大冶市灵乡镇正兴矿业有限责任公司、湖北华灵集团矿业有限公司普庆铁矿。矿区为构造剥蚀地形，地形西高东低，北西部为山丘，最高峰达309m；南部为起伏不大的残丘；中部为开阔的河谷洼地，地面标高35～40m。本区雨量充沛，平均年降雨量为1321.4mm，降雨多集中在3月—8月，日最大降雨量达248.3mm。由于刘家畈矿区水文地质条件复杂，工程地质条件中等，且3家矿山紧紧相邻，矿山的开采曾导致过地面塌陷地质灾害，文章简要分析了本矿区的水文地质及工程地质条件并对地面塌陷进行了预测。

2 矿区水文地质条件

2.1 含、隔水层（组）特征

（1）第四系孔隙水含水层。主要成因为冲洪积层及洪坡积层。冲洪积层钻孔单位涌水量为0.362L/（s·m），渗透系数为6.m/d，富水性中等，潜水性质，水化学类型为HCO3—Ca型水，总固体为0.18～0.19g/L。洪坡积层厚度一般＜5m，民井提水试验涌水量为0.001～0.053L/s，富水性较弱，水化学类型为HCO3—Ca型水。

（2）白垩系下统、侏罗系上统裂隙含水层。可划分为二个含水带：其一为富水性弱的裂隙含水带，即岩石风化带，最大埋深标高为6.64～70.86m，钻孔单位涌水量为0.1091L/（s·m），渗透系数为0.m/d，水化学类型为HCO3-Ca型水，总固体为0.28g/L。其二为富水性微弱的裂隙含水带：位于岩石风化带之下，该带富水性微弱，钻孔单位涌水量0.00718L/（s·m），渗透系数为0.00437m/d，水化学类型为HCO3-Ca型水，总固体为0.17～0.25g/L。

（3）三叠系下统岩溶裂隙含水层。三叠系下统大冶组灰岩，是矿体的主要围岩。产状与上覆地层近似，向北西倾斜，倾角为40～55°，岩性为灰岩。该层岩溶发育弱，以溶蚀裂隙为主，溶孔少见。该层巷道内岩溶发育较弱，含水介质以溶蚀裂隙为主，局部见小溶孔。周边无泉水出露。

（4）隔水岩组。燕山期石英闪长岩为矿体的主要底板隔水层。浅部含有风化裂隙水，民井涌水量为0.001～0.042L/s，富水性微弱，水化学类型为HCO3-Ca-Mg型淡水。深部裂隙不发育，靠近矿体裂隙发育，但均被铁质、钙质等充填，可视为隔水层。

2.2 地下水补径排条件

矿区地下水受大气降雨量补给，地下水流向受地貌形态控制，总的流向为北东向。侏罗-白垩系三叠系下统裂隙水，高于第四系冲洪积孔隙水，前者主要以地下径流排泄于第四系冲洪积孔隙潜水含水层，而后者所蕴藏的地下水又能直接补给小溪。第四系冲洪积孔隙水与地表水联系极为密切，而与深部侏罗-白垩系、三叠系下统裂隙水的联系较差。

2.3 矿坑充水因素及矿坑涌水量

目前矿区正常生产时的排水量约为1536m3/d。其中大冶市陈贵镇刘家畈矿业有限公司目前-290m中段矿坑排水量为736m3/d；大冶市灵乡镇正兴矿业有限责任公司目前-305m中段矿坑排水量为600m3/d；湖北华灵集团矿业有限公司普庆铁矿目前-440m中段矿坑排水量为200m3/d。

根据矿区现有涌水量情况对矿区未来涌水量进行了预测。采用水文地质比拟法估算得湖北华灵集团矿业有限公司普庆铁矿Ⅶ号矿体-470m中段开采时矿坑正常涌水量为350m3/d；另外二家采矿权人均已开拓到矿体最低中段，直接按目前的排水量。本次矿坑涌水量计算值为1686m3/d，矿区最大涌水量为5058m3/d。

2.4 矿床水文地质勘查类型

刘家畈矿区的矿体赋标高在当地侵蚀基准面以下，主要充水含水层（碎屑岩、大理岩裂隙含水层）富水性弱，次要充水层（砂砾孔隙含水层）仍可在局部地段构成井巷围岩，富水性中等。第四系冲洪积孔隙水与地表水联系极为密切，而与深部侏罗-白垩系、三叠系下统裂隙水的联系较差。据上述情况和《矿区水文地质工程地质勘探规范》（GB —1991）可知，本矿床属于以裂隙水和岩溶裂隙水为主的、水文地质条件复杂程度为复杂的裂隙充水矿床。

3 工程地质条件

矿区岩土体划分为第四系松散岩类工程地质岩组、软—较坚硬碎屑岩工程地质岩组、较坚硬—坚硬碳酸盐岩工程地质岩组、较坚硬的岩浆岩工程地质岩组四个工程地质岩组。

3.1 第四系松散岩类工程地质岩组（Ⅳ）

为各种成因的黏土、亚黏土夹碎石、砂砾石层、采矿废渣组成，其结构松散，工程地质性状差。另外，地下工程穿越处均需支护。

文章来源：《中国地质灾害与防治学报》 网址: http://www.zgdzzhyfzxb.cn/qikandaodu/2021/0204/482.html