內蒙古自治區額濟納旗黑鷹山礦區礦床開采技術條件分析

寇利民 計新利

摘 要：黑鷹山礦區位于北山東北部，屬中～低山區，海拔高程1 500～1 550 m之間，相對高差約50 m，地勢為開闊“U”字形，南、北兩側為中～低山地，中間為開放的河床低地。山體東西向展布，與坳谷呈相間平行排列，切割中等，地形起伏不大。礦區最低侵蝕基準面標高1 450 m，賦礦標高1 044～1 474 m。

關鍵詞：黑鷹山礦區 礦訂開采 技術條件

中圖分類號：TD873 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）03（c）-0045-02

礦區深居內陸，海拔較高，遠離海岸，東南季風和潮濕空氣對該區波及甚微。因而形成了典型的大陸性氣候特點，表現為降雨量少，蒸發量大，冬季寒冷，夏季炎熱，日照長，風大沙多。

1 水文地質

1.1 區域水文地質

根據區域水文地質條件分析，黑鷹山地區含水層以變質巖、巖漿巖、碳酸鹽巖為主，富水性受氣候及裂隙發育程度影響，水量貧乏，礦化度高，難以利用。地下水以承壓水為主，承壓水頂板埋深一般小于100 m，含水層厚度一般為30～40 m，分布穩定，水量較小，單位涌水量一般小于0.01 L/s·m，礦化度除北部烏蘭布拉格與甜水井盆地為1～3 g/L及3～5g/L外，礦化度一般大于10 g/L，大者可大于27 g/L，無供水價值。構造裂隙富水性變化較大。單位涌水量0.01～0.05 L/s·m不等，基巖裂隙水愈往西北，水量愈小，礦化度愈高，難以利用。

1.2 礦區水文地質

1.2.1 含水層特征

黑鷹山礦區屬于北山基巖裂隙水區，在區域上位于地下水的補給徑流區，區內地下水根據水力特征分為第四系松散巖類孔隙水、碳酸鹽類裂隙水和基巖裂隙水，下面分別描述。

（1）第四系松散巖類孔隙水。

主要分布在礦區中部，呈北西西向寬條帶狀分布，含水層巖性為第四系砂礫石層，厚小于5 m，未膠結，孔隙度大，大部分不含水，僅在溝洼地帶含有孔隙水，涌水量小于10 m3/d。在鉆孔中沖洗液消耗很大。

（2）碳酸鹽類裂隙水。

與第四系孔隙水分布方向相一致，在孔隙水外圍呈條帶狀分布，含水層巖性為石炭系芨芨臺子組大理巖、石英片巖及粉砂質板巖，巖石基本完整，裂隙節理發育性差，更見不到溶隙、溶洞，基本不含水或含水較少，這是北方碳酸鹽地層特點。

（3）基巖裂隙水。

主要巖石為：中酸性、中性火山熔巖、角礫凝灰熔巖、火山碎屑巖以及脈巖、礦層等。鉆孔巖心破碎，裂隙寬度多在1 mm左右，充填較差，鉆孔中沖洗液消耗量很大，多在100～200 L/h，可能是含水部位。

（4）構造裂隙水。

礦區內F5、F7兩條斷裂組成的近東西向擠壓破碎帶，橫貫全礦區，其富水性一般。因為斷裂性質為壓性，相互間較為緊密，破碎帶巖性組合多為粉砂質板巖、閃長巖，局部為大理巖，含水性遠遠低于砂巖類巖石，加之地表水補給缺乏，所以，含水性差，對未來礦山造成水患的可能性小。

1.2.2 地下水補給、徑流、排泄及水化學性質

基巖裂隙水與區域地下水運動方向相一致，均是接受大氣降水補給，由于該區干旱少雨，年降水量32.8 mm，且大部分是無效降水，徑流區與補給區相一致，即由高處向低洼處運移，以側向徑流形式補給層間水或斷裂帶兩側脈狀水作為排泄方式。地下水礦化度一般小于15 g/L，高者可達50 g/t，大部分為苦咸水。

區域地下水化學成分以氯化物—硫酸鹽—鈣鈉性水為主少數為氯化物—硫酸鹽—鈉性水，總硬度90～150 mg/L，pH值一般6～8，地下水發泡系數4 372～12 752，不能做工業和生活用水。

2 工程地質

2.1 礦區構造發育情況

礦區內斷裂構造發育，F5、F7斷裂在礦區南北兩側邊緣部位，結構面遠離礦體，礦體附近只發育局部層間滑動的小斷層，對礦區工程地質條件和該礦區礦床開采影響較小。

礦區內由于巖層裸露，遭受了長期的風化作用，礦區巖層風化裂隙發育。由于巖層中節理發育，使巖體的力學強度降低，往往在破碎帶頂底板一定范圍內形成節理裂隙發育帶，致使巖礦石的完整性遭到破壞，從而使巖石穩定性降低。

2.2 礦區工程地質結構區

依據礦區內工程巖性的分布情況，將礦區劃分為兩個工程地質結構區，即松散巖類結構區和塊狀巖類結構區。

2.2.1 松散巖類結構區

主要分布在礦區中部溝谷中海拔高度1 450 m以下范圍內，巖性為第四系沖洪積、坡積物砂礫層、風積沙、砂土等，厚度小于2 m，結構松散，具有良好的滲透性，地表氧化帶深度小于7 m，含水性極差，對礦床開采沒有影響。

2.2.2 塊狀巖類結構區

黑鷹山礦區（北區）鉛鋅礦體產狀較陡。礦體頂底板巖石主要為大理巖、粉砂質板巖、綠簾石化閃長巖、矽卡巖等，均有不同程度的蝕變。礦體圍巖單一，塊度大，結構面不發育，穩定性較好。

2.3 礦區工程地質條件

黑鷹山礦區（北區）鉛鋅礦主要賦存在石碳系中統芨芨臺子組青灰色粉砂質板巖、灰色條帶狀大理巖與閃長巖體接觸帶及附近，為規模不等的透鏡狀矽卡巖體及蝕變巖體，礦體受巖層中構造裂隙所控制，透鏡狀、脈狀產出，不存在氧化礦。巖石較脆，節理裂隙較發育。F5、F7兩條壓性斷裂組成的破碎帶富水性差，斷裂結構面遠離礦體，局部發育的層間滑動小斷層，規模較小，于礦床開采影響不大。

3 環境地質

（1）根據《中國地震參數區劃圖》（GB18306—2001）確定礦區地震動峰值加速度小于0.05（g），對照烈度表確定為6度。

在地形、地貌上礦區屬于中低山區與丘陵地區相結合區，地表植被不發育，但也未發現有任何環境污染現象及新的地質構造活動。由于地區氣候原因，年均降水量32.8 mm，造成滑坡及泥石流等地質災害的可能性較小。但也應加強廢石場、尾礦庫管理，修筑防汛排洪設施，防止突降暴雨急雨、突發式天氣因素的發生，沖擊廢石場、尾礦庫，形成的泥石流災害。

（2）礦區內的自然地質活動，除了風化剝蝕外，別無其他的地質構造活動，因此比較穩固，由于采礦為地下開采。所以對地表的植被及土壤保護無任何破壞作用。

（3）通過對圍巖及礦體的放射性測量，其γ值在13～25之間，絕大多數小于20γ，對人體造成危害的可能性較小。

（4）礦區內的自然環境良好，環境地質簡單，未見新的構造活動、無滑坡、坍塌、泥石流等地質災害。但在礦床開采過程中，會產生一些不良的環境地質問題。

4 結語

綜上所述，礦體圍巖多為堅硬、半堅硬巖組，巖組結構較復雜，各類結構面相對發育，井采可在風化帶、構造破碎帶產生局部變形破壞，礦床水文地質、環境地質問題較簡單。按《固體礦產開采技術條件勘查類型劃分及工作要求表》，該礦區開采技術條件屬第Ⅰ類型，即開采技術條件簡單的礦床。

參考文獻

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