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铜陵冬瓜山铜矿床60# 线以北深部水文地质特征 及防治水措施
2018-06-11
分析了铜陵冬瓜山铜矿床60# 线以北深部水文地质特征,并探讨了防治水措施。研 究表明:①坑道结构面以节理裂隙和层面为主,坑道突水的水化学类型以HCO3 ·SO4-Ca 型为主, 属于较典型的沉积岩地区溶滤水,主要离子以碳酸钙溶解及碳酸钙与白云岩共同溶解为主;②矿床 深部初步确认的导水构造有8 条,其中F15、F3 等2 组构造因富水性中等—强、突水危害性大被视为 重点关注构造;③总体上矿床深部的含水层以构造裂隙导水为主,其中矿体南东段水文地质条件简 单,北西段水文地质条件较复杂;④矿床60# 线以北的防治水重点区域为矿体北西段,今后在该区 域进行探采工作时须进行超前探水,对于重点关注的构造应按...
Serial No. 589 May. 2018 现ꢀ 代ꢀ 矿ꢀ 业 MODERN MINING 总第 589期 2018 年 5 月第 5 期 · 环保·生态修复· # 铜陵冬瓜山铜矿床 60 线以北深部水文地质特征 及防治水措施 周天健ꢀ 庞冯秋ꢀ 汪庆玖ꢀ 吴长贵ꢀ 罗ꢀ 娇ꢀ 丁凯华 ( 安徽省地质矿产勘查局 321 地质队) # ꢀ 摘ꢀ 要ꢀ 分析了铜陵冬瓜山铜矿床 60 线以北深部水文地质特征,并探讨了防治水措施。 研 ꢀ 究表明:①坑道结构面以节理裂隙和层面为主,坑道突水的水化学类型以 HCO3 ·SO4 -Ca 型为主, 属于较典型的沉积岩地区溶滤水,主要离子以碳酸钙溶解及碳酸钙与白云岩共同溶解为主;②矿床 深部初步确认的导水构造有 8 条,其中 F15 、F3 等 2 组构造因富水性中等—强、突水危害性大被视为 重点关注构造;③总体上矿床深部的含水层以构造裂隙导水为主,其中矿体南东段水文地质条件简 # 单,北西段水文地质条件较复杂;④矿床 60 线以北的防治水重点区域为矿体北西段,今后在该区 域进行探采工作时须进行超前探水,对于重点关注的构造应按照“有疑必探、遇水即注”的原则进 行治理。 关键词ꢀ 铜矿ꢀ 水文地质特征ꢀ 导水构造ꢀ 防治水措施 DOI:10. 3969 / j. issn. 1674-6082. 2018. 05. 051 Hydrogeological Characteristics and Countermeasures of Water Prevention and Controlling # of the Deep of the North of 60 Line of Dongguashan Copper Deposit in Tongling City Zhou Tianjianꢀ Pang Fengqiuꢀ Wang Qingjiuꢀ Wu Changguiꢀ Luo Jiaoꢀ Ding Kaihua ( No 321 Geology Team,Bureau of Geology and Mineral Resources Exploration of Anhui Province) # Abstractꢀ The hydrogeological characteristics of the deep of the north of 60 line of Dongguashan Copper Deposit is analyzed,and some related countermeasures of water prevention and controlling is pro- posed. The study results show that:①structural plane of the tunnel is dominated by joint fissures and lay- ers,the hydrochemical type of water inrush in the tunnel is mainly for HCO3 ·SO4 -Ca,which belongs to the typical dissolving water in sedimentary rocks region,the major ions may be derived from the dissolu- tion of calcium carbonate and the dissolution of calcium carbonate and dolomite;②8 water guide struc- tures have been preliminarily confirmed in the deep part of the deposit,among them,F15 and F3 structures are characterized by water-rich medium-strong and water-inrush hazards,so,they are regarded as the im- portant ones that should be studied emphatically;③in general, aquifer in the deep of the deposit is domi- nated by structural fissures,the hydrogeological conditions of the southeast of the ore-body is simple,while the hydrogeological conditions of the northwest of the ore-body is complex;④the important area of water # prevention and controlling of the north of 60 line is the northwest of ore-body,when the further prospec- ting work and mining work are done in the area,some related advanced water exploration work should be conducted,the above important structures should be processed based on the principal of " if the anomaly phenomenon is existed,some related advanced water exploration work should be done" and " if the water- inrush phenomen is existed,grouting water plugging measures should be taken" . ꢀ ꢀ 周天健(1984—),男,工程师,244033 安徽省铜陵市铜官区狮子 山曹山路。 2 33 总第 589 期 现代矿业 2018 年 5 月第 5 期 ꢀ ꢀ Keywordsꢀ Copper Mine,Hydrogeological characteristics,Water guide structure,Water prevention and controlling ꢀ ꢀ 冬瓜山铜矿位于安徽省铜陵市铜官区狮子山, 上统五通组(D3 w),岩性以粉砂岩、页岩、砂岩、粉砂 质页岩 为 主; 石 炭 系 发 育 中、 上 统 黄 龙—船 山 组 (C2+3 ),岩性为灰岩、白云岩,变质后为大理岩、白云 石大理岩、蛇纹石岩及石榴石矽卡岩;二叠系发育下 统栖霞组(P1 q),岩性主要为灰岩,变质后为大理岩 或矽卡岩;下统孤峰组(P1 g)岩性主要为硅质页岩、 含锰页岩, 变质后为角岩及大理岩; 上统龙潭组 是狮子山矿区的深部矿床。 矿床埋深约 1 km,铜金 属量近百万吨。 由于矿体埋藏较深,水文地质条件 较复杂,历史上矿山基建过程中发生过多起突水事 [ 1-5] ,1994 年 9 月,冬瓜山主井掘至ꢁ899 m 标高 故 处 工 作 面 爆 破 时 发 生 突 水, 瞬 时 突 水 量 3 达 1 285 m / h,静水压力达 8 ~ 9 MPa,水位一直升 [ 2] 至ꢁ80 m 标高才稳定,主井施工被迫停止 ;2002 ( P2 l)岩性为碳质页岩、粉砂质页岩,常含煤 1 ~ 3 年 11 月,当ꢁ850 m 回风道掘进至距离出风井约 20 层,变质后为长英质角岩、红柱石角岩、角岩化黏土 岩(粉砂岩),局部为矽卡岩;上统大隆组(P2 d)岩性 为钙质页岩、硅质页岩及硅质岩,变质后为角岩、矽 卡岩;下统小凉亭组(P1 x)主要岩性为灰岩,变质后 为大理岩、角岩;下统塔山组( P1 t)、中统南陵湖组 3 m 位置时,突遇涌水,2 h 内涌水量迅速从 212 m / h 3 增加至 500 m / h,静水压力达 8. 8 MPa,经过近 20 h 的抢险排水井筒仍然处于淹没状态。 可见,突水给 [ 6] 。 该矿山带来了巨大的经济损失和安全生产隐患 # 目前,随着矿区 60 线以南矿段矿量逐渐减少,矿山 ( P2 n)、中统分水岭组(P2 f) 岩性均以灰岩为主,变 # 已经进入大规模开发 60 线以北矿段阶段,主要开 质后岩性主要为大理岩;中统龙头山组(P2 l)岩性主 要为白云岩、白云质灰岩,一般未变质或变质程度较 低。 拓ꢁ790,ꢁ850 m 等中段。 相关研究认为冬瓜山矿床 [ 5,7-8] ,本研究 北部的含水构造较发育且富水性较强 # 结合矿山生产实际,对该矿床 60 线以北的水文地 质特征进行详细阐述,初步查明深部含水构造分布 情况,并提出相应的防治水措施,供相关研究参考。 1 . 2. 2ꢀ 构ꢀ 造 青山背斜为区内主要的褶皱构造,狮子山矿区 位于背斜北东段,其枢纽向 NE 倾伏,北西翼较陡, 倾角 30° ~ 50°,南东翼较缓,倾角 25° ~ 35°,轴部形 态复杂。 据工程揭示,ꢁ400 m 标高以上呈双峰褶曲 形态,主峰偏北西在ꢁ200 m 标高上、下局部出现倒 转,ꢁ400 m 标高以下逐渐平缓开阔,在其上叠加有 横跨褶皱,使背斜出现短轴“穹状”隆起。 矿区主要 的成矿前断裂有包村后山断裂、曹山断裂、青山脚— 东狮子山断裂、大团山西坡断裂、白芒山—羊山尖断 裂等;成矿后断裂主要有阴涝—大冲破碎带、铜塘冲 破碎带、龙塘湖破碎带。 1 ꢀ 矿区地质背景 1 . 1ꢀ 矿床地质特征 冬瓜山铜矿为狮子山矿区的深部矿床,矿床主 矿体赋存于青山背斜轴部及两翼,严格受石炭系黄 龙—船山组层位控制,局部出现跨层现象,呈似层 状,产状与控矿岩层基本一致,空间上以背斜隆起部 位的赋存标高为最高,呈一个不完整的“穹隆状”, 底板赋存标高为ꢁ745 ~ ꢁ1 007 m,属层控矽卡岩型 [ 9] 大型铜矿床 。 主矿体水平投影走向长 1 810 m, 最大宽度和最小宽度分别为 882,204 m,平均宽 1 . 3ꢀ 矿床水文地质特征 5 00 m,最大厚度 100. 67 m,最小厚 1. 13 m,平均厚 冬瓜山矿床的含水层在垂向上富水性差异明 3 4 m;矿体走向 NE35° ~ 40°,矿体两翼分别向北西、 显,浅层含水层———塔山组小凉亭组地下水主要赋 存于ꢁ200 m 标高以上,富水程度弱—中等;向下大 隆组—孤峰组可概化为不均匀极弱透水段;其下为 矿床深层含水层———栖霞组黄龙—船山组,为主矿 体直接顶板,含微弱裂隙水,属极弱含水层;主矿体 直接底板为区域隔水边界(图 1)。 坑道的充水由 2 部分组成:①大隆组—孤峰组裂隙相对发育地段,浅 层地下水(P1 t·P1 x)的垂向弱渗透补给;②来自深 层地下水(P1 q·C2+3 ) 的侧向补给。 由于矿体埋藏 南东倾斜,倾角最大可达 30° ~ 40°;矿体沿走向向 北东侧伏,侧伏角约 10°;矿体埋藏标高为ꢁ690 ~ ꢁ1 0 07 m。 矿体直接顶板岩性主要为大理岩,底板岩性 主要为粉砂岩及石英闪长岩。 矿体主要为含铜磁铁 [ 8] 。 矿、含铜蛇纹石和含铜矽卡岩 1 1 . 2ꢀ 矿区地层及构造特征 . 2. 1ꢀ 地ꢀ 层 矿区地表出露的地层有第四系及三叠系中、下 统,局部有三叠系上统零星分布。 深部工程揭露有 二叠系、石炭系、泥盆系等地层。 其中,泥盆系发育 深,大气降水、地表水及矿区的主要含水层( P n、 2 2 34 # ꢀ 周天健等:铜陵冬瓜山铜矿床 60 线以北深部水文地质特征及防治水措施ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2018 年 5 月第 5 期 ꢀ P2 f、P2 l)地下水不直接影响矿体开采。 矿床南东侧 地下水向上补给,因此,南东和北西两侧为相对隔水 边界。 矿体顶板及两翼含微弱裂隙水,矿体位于厚 层极弱透水层之下和区域隔水层之上,接受上部越 流和轴向深层地下径流补给。 的青山脚—狮子山岩体、北部的曹山—包村岩体在 垂直方向上延伸稳定,两者在矿体顶底板( P1 g— D3 w)相应高度内分布连续,组成了矿床的隔水边 界;同时矿体位于巨厚层的区域隔水层之上,无深部 [ 10] 图 1ꢀ 矿床水文地质模型 # 线以北坑道突水水化学类型以 HCO3 ·SO4 -Ca 型为 主,按舒卡列夫水化学分类标准均为 8-A 类水,属于 2 2 ꢀ 60 线以北水文地质特征 . 1ꢀ 坑道节理裂隙发育特征 [ 14] 根据坑道调查,坑道中结构面以节理裂隙和层 较典型的沉积岩地区溶滤水 。 2- 2 + 2+ - 面为主,其中ꢁ790 m 中段坑道裂隙走向主要为 275° 304°,走向 43°、64°次之( 图 2( a))。 其中,走向 75° ~ 304°的裂隙向 S 陡倾,倾角 60° ~ 90°,部分 N 倾,倾角 30° ~ 60°;ꢁ850 m 中段裂隙走向以 274° ~ 04°为主, 走向 315° ~ 344°、73° ~ 85° 次之 ( 图 2 b)),其中,走向 274° ~ 304°的裂隙向 SW 陡倾,倾 2. 2. 3ꢀ Ca 、Mg 、HCO3 、SO4 物质来源 # ~ 经取样分析可知,60 线以北坑道各类突水水质 2 + 2+ ꢁ 3 2ꢁ 4 2 以 Ca 、Mg 、HCO 、SO 组分为主。 根据相关研究 [ 15] 成果 ,上述组分的来源与含水层主要矿物碳酸 钙、白云岩和石膏的溶解和沉淀过程密切相关。 含 水层中碳酸钙、白云石和石膏溶解的化学方程式 3 ( 2 + ꢁ CaCO3 + CO2(g) + H2 O → Ca + 2HCO3 , (1) 2 + 角 70° ~ 90°,少量 NE 倾,倾角 70° ~ 80°,裂面多平 直光滑呈闭合状。 矿区优势裂隙主要走向 NW,倾 向以 S—SW 向为主,倾角较陡。 CaMg + (CO3 )22CO2(g) + 2H2 O → Ca + 2 + ꢁ Mg + 2HCO3 , (2) (3) 2 + 2 ꢁ 2 2 . 2ꢀ 坑道突水概况及突水水化学特征 CaSO4 → Ca + SO4 . . 2. 1ꢀ 坑道各类突水概况 ꢀ ꢀ 白云石和碳酸钙共同溶解时,其化学反应方程 式为 # 矿床 60 线以北主要开拓ꢁ790,ꢁ850 m 中段, 发生坑道掘进突水及探水孔突水事故 30 余次,突水 水量一般多为每小时数十立方米,但个别突水点瞬 CaCO3 + CaMg(CO3 )2 + 3CO2(g) + 2 + 2 + ꢁ 3H2 O → 2Ca + 2Mg + 6HCO3 . (4) 时突水量可达每小时数百立方米,例如ꢁ850 m 中段 ꢀ ꢀ 通常情况下,利用地下水中 Mg、Ca 摩尔比值 (w(Mg) / w(Ca))能够识别地下水所流经含水层的 岩性: 当 地 下 水 流 经 灰 岩 含 水 层 时, 地 下 水 # 6 8 线 D68-1 探水孔施工至 39. 16 m 标高时,发生突 3 # 水,瞬时突水量达到 600 m / h;ꢁ790 m 中段 67 线 回风巷掘进过程中发生突水,突水稳定水量达到 中w(Mg) / w(Ca) 为 0. 01 ~ 0. 26;流经白云岩含水 3 [15-16] 。 本 3 00 m / h,导致掘进工程被迫暂停,突水静水压力一 层时,地下水中 w(Mg) / w(Ca) 大于 0. 85 般为 2 ~ 4 MPa,突水水温一般为 35 ~ 41 ℃。 研究 分 别 计 算 了 ꢁ 790, ꢁ 850 m 中 段 突 水 水 样 ꢁ 2ꢁ 的w(Mg) / w(Ca)值,并分别绘制了 HCO3 、SO4 质 2 . 2. 2ꢀ 突水水化学特征 相关研究表明:通过水化学特征可有效辨别突 量浓度与 w(Mg) / w(Ca)的相关关系图(图 4)。 由 图 4 可知:有 33% 的突水水样以碳酸钙溶解为主, [ 11-13] 水水源 。 图 3 为ꢁ790 m 中段及ꢁ850 m 中段坑 # 道突水点水化学成分 Piper 图。 分析该图可知,60 其 余 2 35 总第 589 期 现代矿业 2018 年 5 月第 5 期 水样以白云岩与碳酸钙共同溶解为主。突水水样 图 2ꢀ 坑道节理裂隙玫瑰花图 # 图 3ꢀ 60 线以北坑道突水点水化学成分 Piper 图 ○ △ —ꢁ790 m 中段; —ꢁ850 m 中段 2 36 # ꢀ 周天健等:铜陵冬瓜山铜矿床 60 线以北深部水文地质特征及防治水措施ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2018 年 5 月第 5 期 ꢀ ꢁ w(Mg) / w(Ca)与 w(HCO3 ) 呈一定的正相关性,随 水孔 58 个,总进尺 3 498 m。 根据冒落带计算结果 及矿山以往探水经验,探水孔深度应总体控制在矿 体顶板上方 100 m 范围以内,相邻探水孔孔底间距 约 50 m(图 6)。 经过多年开展探水工作,共有 18 个 探水孔出水,2 个孔(D63A-2、D68-4) 见有水泥砂浆 3 充填体,探水孔出水量一般为 20 ~ 60 m / h,最大瞬 3 时出水量达到 600 m / h(D68-1),水压约 3 MPa,突 ꢁ 着 w(HCO3 )增加,w(Mg) / w(Ca)相应增大,且矿物 溶解由碳酸钙溶解→碳酸钙和白云石共同溶解;w 2 ꢁ SO )与 w(Mg) / w(Ca) 关系不明显,当地下水中 4 ( 2 ꢁ w(Mg) / w(Ca)增大时,w(SO )基本在一定范围内 4 稳定。 水水温一般为 35 ~ 41 ℃,水质类型均为 HCO3 · SO4 -Ca 型。 图 6ꢀ 探水钻孔剖面布置示意 3 3 . 2ꢀ 探水认识 图 4ꢀ 突水水样成分 . 2. 1ꢀ 断裂构造 2 + ꢁ 一般情况下,可用 w(Ca )ꢁ0. 33w(HCO3 )与 w 据相关统计,70% 以上的矿山突水事故均与断 [18] 2 4 ꢁ ( SO )的关系图识别地下水中石膏溶解所贡献的 层有关 ,因此,研究矿区深部构造分布情况,对于 2 + [17] 2+ Ca 含量 。 其中,系数 0. 33 依据式(4)中 Ca 与 [19-21] 矿山开采及水害防治均有重要意义 。 结合坑 ꢁ 2+ ꢁ HCO3 摩尔关系计算获取,w(Ca ) ꢁ0. 33 w(HCO3 ) 道调查、坑道开拓超前探水及本研究探水成果,推测 并初步确认的构造有 F2 、F3 、F4 、F5 、F6 、F7 、F9 、F15 等 2 + 定义为非碳酸盐岩来源的 Ca 含量。 由图 5 可知: 突水水样大部分零散分布于两侧,表明石膏溶解对 2 于地下水中 Ca 和 SO4 组分存在一定的贡献。 8 组(表 1)。 本研究基本查明了 F15 构造的空间分 + 2ꢁ 布情况,F15 位于矿体北西端,总体走向 NE,倾向 NW,倾角 38° ~ 65°,探水钻孔的出水量一般为 20 ~ 3 3 6 0 m / h,最大瞬时突水量达 600 m / h,富水性强。 # . 2. 2ꢀ 60 线以北水文地质分区 3 # 根据探水及坑道调查成果,在平面上可将 60 线以北划分为水文地质条件简单 ( Ⅰ) 及较复杂 Ⅱ)2 个区(图 7)。 其中,水文地质条件简单区(Ⅰ ( 区)位于矿体南东段,地层岩性主要为栖霞组灰岩、 闪长岩,出水点少,坑道总体上较干燥;水文地质条 件较复杂区(Ⅱ区)位于矿体北西段,巷道节理裂隙 较发育,揭露的突水点较多,含水构造相互切割,可 能强化浅部含水层与深部含水层的水力联系,地层 岩性主要为栖霞组、黄龙—船山组灰岩,岩溶发育程 度弱,为矿床的直接充水顶板。 Ⅱ区节理裂隙以 图 5ꢀ 非碳酸盐岩来源的钙与硫酸根离子含量的关系 3 3 ꢀ 探水工程布置及认识 . 1ꢀ 探水工程概况 # 2011 年至今,在矿床 60 线以北矿段沿穿脉累 计施工了探水孔 77 个,其中ꢁ790 m 中段施工了探 水孔 19 个,总进尺 1 752 m;ꢁ850 m 中段施工了探 2 37 总第 589 期 现代矿业 2018 年 5 月第 5 期 NW 向、EW向为主,各类突水点30余处,探水钻孔 表 1ꢀ 推测出的导水构造特征参数及验证情况 产状 倾向 长度 编号 性质 推测依据 验证情况 / m 走向 倾角 ꢁ 790,ꢁ850 m 中段推测位置围岩破碎,节理裂隙发 育,潮湿段较长(约 20 m);施工探水钻孔 10 个,距 离 F2 构造 8 m 处的 TZ66-3 探水孔出水,水量 2 F2 EW N 75° 1 300 张扭性 铜塘冲破碎带。 3 ~ 3 m / h,其余孔无水。 出风井出水;断裂走向,断裂面宽 位于ꢁ790,ꢁ850 m 巷道北侧,ꢁ850 m 无开拓工程, F3 近 EW SE 较陡 0. 2 ~ 0. 7 m,裂面呈锯齿状,不规 ꢁ790 m 巷道未实施;施工探水钻孔 8 个,有 4 个探 3 则。 水孔出水,水量 10 ~ 110 m / h。 # # ꢁ 790 m 中段 63 、65 线之间有滴水点,节理裂隙发 # # ꢁ 790 m 中段 61 、63 线揭露有断 # F4 NW SW 88° 育;ꢁ850 m 中段 64 线推测位置节理裂隙发育,滴 水潮湿;施工的探水孔无水。 裂,宽约 60 cm。 7 90-01 出水点注浆,850-04 出水 ꢁ790,ꢁ850 m 中段推测位置节理裂隙发育,巷道潮 F5 NE EW EW NW NE NW N >80° >80° >80° 85° 孔跑浆,两孔出水量分别为 60, 湿;施工了 10 个探水钻孔,其中距离 F 5 3 构造推测 3 100 ~ 120 m / h。 位置 6 m 处的探水孔出水,水量 2 ~ 3 m / h。 8 50-01 出 水 点 点 水 水 量 量 ꢁ790 m 中段部分巷道滴水潮湿,节理裂隙发育;施 工了 8 个探水钻孔,均无水。 F6 3 为 53. 9 m / h。 # 850-06 出 3 水 ꢁ790 m 中段构造推测位置潮湿、ꢁ850 m 中段 66 为 19. 5 m / h,位于矿体与黄龙船 线构造推测位置潮湿、节理裂隙发育。 施工了 9 个 F7 N 山组灰岩的接触带。 探水钻孔,均无水。 8 50-02、850-03 出水点的水量分 F9 NE 施工了 5 个探水钻孔,均无水。 3 别为 60,1. 5 m / h。 # ꢁ 850 m 中段沿北西向施工的探 ꢁ850 m 中段 68 线回风道揭露宽度为 0. 3 m,走向 F15 NW 38° ~ 65° 水孔 D64-1、 D65-2、 D66-1、 D68-1 23°,倾角 38°。 截至 2017 年 12 月底,共施工了 47 的出水点分布及水质情况。 个探水钻孔,14 个钻孔出水。 # 图 7ꢀ 60 线以北水文地质分区(-850 m 中段) 3 揭露 出 水 点 的 水 量 一 般 为 20 ~ 60 m / h, 最 大 3 内相对富水的部位,矿坑涌水量中相当一部分来自 该区。 达 600 m / h,水温较高(35 ~ 41 ℃)。 该区为矿床 2 38 # ꢀ 周天健等:铜陵冬瓜山铜矿床 60 线以北深部水文地质特征及防治水措施ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2018 年 5 月第 5 期 ꢀ 4 ꢀ 防治水措施 根据坑道调查及探水成果,矿床 60 线以北防 参ꢀ 考ꢀ 文ꢀ 献 # [ [ 1]ꢀ 丁有全,赵家厚,陈跃远. 冬瓜山竖井突水机理的初步研究 J]. 中国地质灾害与防治学报,1997,8(4):83-88. 2]ꢀ 徐京苑,冯胜利. 安徽铜陵冬瓜山铜矿主井突水及治水措施 J]. 中国地质灾害与防治学报,2000,11(2):70-73. 治水的重点区域为矿体北西段,即Ⅱ区,今后在该范 围开展探采工作时须进行超前探水。 根据导水构造 富水性、分布位置以及可能出现的突水危害程度,本 研究将 F2 、F3 、F4 、F5 、F6 、F7 、F9 、F15 等 8 组构造划分 为重点关注构造及一般关注构造,进行区别对待。 其中,重点关注构造为 F15 、F3 等,富水性中等—强, 若发生突水灾害,将对矿山井下生产及人员安全造 成较大危害;其余构造为一般关注构造,富水性较 弱。 [ [ [3]ꢀ 陈友杰. 铜陵千米竖井恢复下掘预注浆技术的研究[J]. 矿业 研究与开发,2000,20(6):14-16. [ 4]ꢀ 王立生. 冬瓜山铜矿ꢁ850 m 主回风道地下水治理[J]. 中国矿 山工程,2008,37(1):5-6. [ 5]ꢀ 任富强. 冬瓜山铜矿床水患治理浅析[ J]. 采矿技术,2011,11 ( 2):63-64. [6]ꢀ 陈彦美,陈植华,康彩琴. 从马坑铁矿看我国南方岩溶金属矿 山防治水工作[J]. 金属矿山,2012(2):108-113. F15 、F3 构造富水性中等—强,且距离矿体顶板 近。 目前,F15 构造的推测位置位于距离矿体顶板 [ 7]ꢀ 袁世伦,吴胡颂. 冬瓜山铜矿深井开采技术问题的探讨[J]. 金 属矿山,2004(S):157-160. 1 00 m 范围内,该区段已进行了注浆治理,效果较 # [ 8]ꢀ 胡国斌,袁世伦,杨承祥. 冬瓜山铜矿床 1 000 m 深井开采技术 问题的思考[J]. 采矿技术,2004,4(3):4-5. 好,建议今后在 70 线以东沿 F15 构造按照“有疑必 探”的原则进行工作,一旦发现突水点,应及时进行 注浆治理。 F3 构造向东可能延伸至矿体附近,在后 续探采工作中,须进行超前探水。 若今后沿 F3 构造 出现出水点,应及时进行注浆治理。 由于 F2 、F4 、 F5 、F6 、F7 、F9 等构造的富水性均较弱,相关探水孔基 本也未出水,因此,在后续开采过程中,无需进行专 门处理,若遇到零星出水点,及时进行注浆治理即 可。 [9]ꢀ 孙ꢀ 涛. 铜陵冬瓜山铜矿床的三维形态及成矿动力学计算模 拟[D]. 长沙:中南大学,2010. [ 10]ꢀ 姜章平,丁有全,马先平,等. 安徽铜陵狮子山矿区冬瓜山铜 矿床南段勘探地质报告[ R]. 铜陵:安徽省地质矿产勘查局 3 21 地质队,1995. [11]ꢀ 汪世花. 鹤壁矿区各含水层水化学特征与水源判别初探[J]. 中州煤炭,1998(2):30-31. [ [ [ [ [ 12]ꢀ 许福美. 田螺形矿井地下水化学特征分析与应用[J]. 西部探 矿工程,2005(5):69-71. 13]ꢀ 张ꢀ 磊,许光泉. 矿井突水水源的水化学特征分析及其判别 模型[J]. 矿业安全与环保,2010,37(2):7-10. 5 ꢀ 结ꢀ 论 # 1) 矿床 60 线以北的巷道结构面以节理裂隙 ( 14]ꢀ 王大纯,张人权,史毅虹,等. 水文地质学基础[ M]. 北京:地 质出版社,1995. 和层面为主,裂面多平直光滑呈闭合状,裂隙走向以 NW 向为主,倾向 S—SW,倾角较陡;坑道突水水化 学类型以 HCO3 ·SO4 -Ca 型为主,按舒卡列夫水化 学分类标准均为 8-A 类水,属于较典型的沉积岩地 区溶滤水,水中主要离子来源于碳酸钙溶解及碳酸 15]ꢀ 袁建飞,邓国仕,徐ꢀ 芬,等. 毕节市北部岩溶地下水水文地 球化学特征[J]. 水文地质工程地质,2016,43(1):12-21. 16]ꢀ LONG X,SUN Z Y, ZHOU A G,et al. Hydrogeochemical and i- sotopic evidence for flow paths of karst waters collected in the Hes- hang Cave,Central China[ J]. Journal of Earth Science,2015,26 (1):149-156. 钙与白云岩共同溶解。 # [ [ 17]ꢀ WANG Y X,GUO Q H,SU C L,et al. Strontium isotope charac- terization and major ion geochemistry of karst water flow, Shentou, Northern China[J]. Journal of Hydrology,2006(3):592-603. 18]ꢀ 李民族,齐跃明,许进鹏. 矿井边界断层水文地质特征及水害 防治对策[J]. 矿业安全与环保,2015,42(6):96-99. ( 2)60 线以北存在 F2 、F3 、F4 、F5 、F6 、F7 、F9 、F15 等 8 组构造,总体上矿床深部的含水层以构造裂隙 导水为主,其中矿体南东段水文地质条件简单,北西 端水文地质条件较复杂。 矿床防治水重点区域为矿 体北西段,今后在该区域进行探采工作时,须进行超 前探水。 [19]ꢀ 孟ꢀ 磊,冯启言,段现军. 梁北煤矿寒灰突水综合防治技术研 究[J]. 矿业安全与环保,2009,36(3):28-30. [ 20]ꢀ 李青锋,王卫军,彭文庆,等. 断层采动活化对南方煤矿岩溶 突水影响研究[ J]. 岩石力学与工程学报,2010 ( S1):3417- ( 3)F15 、F3 构造为重点关注构造,应按照“有疑 必探”的原则进行治理,若发现出水点,须及时进行 注浆治理。 3 424. [ 21]ꢀ 许进鹏,张福成,桂ꢀ 辉,等. 采动断层活化导水特征分析与 实验研究[J]. 中国矿业大学学报,2012,41(3):415-419. 致谢ꢀ 感谢孙浩、周贵斌、齐庆浩、汪令辉等同 志在本文研究过程中给予的帮助! (收稿日期 2018-03-26) 2 39
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