抚顺市东洲区某矿区水文地质与工程地质特征分析

温常亮

（抚顺宗传矿业发展有限公司，辽宁 抚顺 113118）

根据矿床成因类型分析，本矿区属鞍山市铁矿，矿床大致埋藏于当地侵蚀基准面以下，查明矿区内水文地质、工程地质条件，并对其加以总结探讨，对于矿山合理开发利用、规避生产环节中的安全事故都将有着重要的意义。

1 水文地质

1.1 区域水文

本区属北温带半湿润大陆性季风气候，四季分明，温差大，平均气温7℃，最高气温37.7℃，最低气温零下32.9℃，年平均降水量755.7mm［1］，降水量主要集中于7-8月份（占全年降水量的50%以上）。降水量年际变化较大，丰水年份可达937.4mm，枯水年份降至477.9mm。年平均蒸发量1023.85mm。无霜期150天，最大冻结深度1.50米，一般1.20米。

矿区平山子村一带为低缓丘陵，海拔标高120—140米，地形坡度 ±5°。矿床大部分位于东洲河与平山河汇流后开阔河谷冲积层之下，地貌单元上属河谷盆地，海拔标高104—108米。侵蚀基准面标高为112米。

1.2 地表水

矿区上游有虎石、年旺、洋胡等四、五个中小型水库，矿区内平山河长约1.10公里与东洲河汇流后从矿区西北部通过，东洲河在区内部分长约1公里，河床宽130—200米，水流宽30—50米。水动态受季节影响变化较大，矿区上、下游流量差为307600m3/日。地表水温七月上旬为24.5℃，水位变幅一米左右，PH=7.7，硬度为0.7毫克当量/升，矿化度97.48—104.67毫克/升。

2 地下水类型及特征

结合矿区岩石类型、地质构造特征，及地下水的赋存条件，将矿区地下水划分为松散岩类孔隙潜水和基岩裂隙水。

2.1 第四系松散岩类孔隙潜水

含水层厚2.6—10米，沿河床呈条带状分布。近河床以中、粗砂为主，含少量砾石，远离河床两侧以亚砂土、细砂为主。该层透水性良好，渗透系数4.89—614.2米/日，含水量丰富，单位涌水量达2620.8m3/日。水位标高由河床向两侧为140.4—107.0米，变幅0.5—1.5米。水温受气候影响变化较大，为4—22.5℃，PH＞6，由河床向两侧渐低；而水硬度和矿化度由河床向两侧均增高，水硬度为0.68—5.55毫克当量/升，矿化度为82.79—136.53毫克/升。

含水层岩性较均一，地形微倾斜，径流条件良好，受降水、地表水及少量的丘陵渗水补给，富水性很强，是本矿区最主要的含水层，与基岩裂隙水有着直接的水力联系。

2.2 基岩裂隙水

矿区含矿带围岩为石榴黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩。矿层为石英角闪磁铁矿，矿层顶、底板均多含磁铁石榴石英角闪岩。上述岩矿层多数裂隙不发育，透水性差，渗透系数为0.019m3/日，含水性不强，水量不大，单位涌水量2.912m3/日-18.72m3/日。水温11.5℃，受气温影响不大，PH＞8。水硬度、矿化度随着深度增加而增高，水硬度1.18—6.78毫克当量/升，矿化度187.9—1880.35毫克/升。该层径流条件差，主要受第四系松散岩类孔隙水含水层的补给，两者水力联系密切，但因水量不大，矿层及顶底板岩层稳固，对井下开采影响不大。

3 工程地质

3.1 岩矿石稳定性能

矿区内岩体结构类型为整体块状结构，但矿区内存在较多断裂构造现象，工程地质条件较复杂。工程地质岩组为松散类岩组和块状岩类岩组。

1）松散类岩组，矿区内第四系发育，厚度2.6-10米，以冲洪积为主，由砂土、砾石组成。2）块状岩类岩组，矿区内基岩为太古宙鞍山群变质岩系及晚白垩世的辉绿岩，煌斑岩和角闪正长斑岩［2］。矿体由角闪石英磁铁矿和磁铁石英角闪岩组成，矿体顶底板围岩以含磁铁石榴石英角闪岩为主，部分为石榴黑云斜长片麻岩，石榴石英角闪片麻岩。上述均为较坚硬岩石，岩矿硬度达7级，岩体结构分类为整体块状结构类型的块状结构亚类。

经测试，矿石极限抗压强度117.5Mpa，普氏系数为12，顶底板岩石极限抗压强度107.9MPa，普氏系数为11，上述坚固性系数表明矿层与顶底板岩石总体稳定性能良好。

3.2 构造特征

本矿区存在一个轴向北北西的向斜构造，向斜东翼近地表产状近于直立，至向斜核部产状近于水平，向斜横断面形态似盆状。目前矿区内未发现较大的断裂存在，一号含矿带，比较稳定，未遭到大的断层破坏。二号含矿带，从现有已揭露工程发现存在小型的断裂构造，小范围内岩体稳定性强度稍差。

4 结语

对本矿区水文地质、工程地质条件的综合评述：①矿区矿床大致位于当地侵蚀基准面以下，地表水体直接从矿区西北部通过；矿床上面覆盖有2.6—10米厚的第四系松散岩类孔隙潜水层，水文地质条件属于复杂类型；矿层及顶底板岩石透水性和富水性不佳，对井下开采影响不大；矿区水源充沛，水质良好，可满足矿山工业和生活用水。②矿区内多断裂构造现象，工程地质条件为较复杂；经过对矿石以及围岩坚固系数的测算，表明矿层与顶底板岩石总体稳定性良好，利于井巷工程的施工；一号含矿带整体稳定，未遭受大型断裂破坏，二号含矿带小范围内的岩性稳定性稍差。