遼寧省本溪市源達鐵礦水文地質條件的應用措施
源達鐵礦位于遼寧省本溪市溪湖區火連寨鎮上堡村。礦區位于千山山脈的延續部位，屬遼東淺切割中低山、丘陵山區。礦區附近最高海拔標高為386m，最低海拔標高為225m，相對高差161m。當地最低侵蝕基準面標高225m。礦區附近無地表水體。內植被較發育，多為雜木林。本區屬中溫帶濕潤氣候區，屬大陸性季風氣候，四季分明，雨量充沛。年最高氣溫35.5℃，最低氣溫為-37.9℃，年平均氣溫6.9℃;雨季集中在7月初至8月中旬，年降雨量850～900mm;年平均濕度0.64;結凍期為11月中旬，解凍期為翌年4月中旬，冬季降雪最厚35cm，最大凍土深度1.20m。
目前礦山已形成兩個豎井、三個中段。中段開采標高分別為+164m、+142m和+120m。
1 水文地質條件
礦區大面積出露混合巖、斜長角閃巖和磁鐵石英巖，均屬弱含水巖體。區內地下水類型主要為孔隙裂隙水。通過水文地質鉆探及巷道水文地質測繪，巖性、構造不同，富水性、導水性亦不同。
1.1 含水層的含水性
1.1.1 第四系松散巖類孔隙含水層
呈帶狀分布各支溝中，厚度5-8m，由含粘土的砂礫石組成，分選性差和磨園度均較差，礫經5～10cm，含水層厚度3.00m左右。受發布范圍限制，該含水層厚度薄，水質差，水量小，發布不聯系。岔溝內有一淺井，抽水資料顯示水位抽降0.33m，日出水量約有10m3，平水期及枯水期，該淺井地下水接受基巖裂隙水補給，雨季井水溢出井口，旱季水位埋深3.25m。
1.1.2 基巖風化裂隙含水層
工作區內出露的地層為鞍山群茨溝組(Arcg)，厚度大于600m，地層整體走向北東40～60€埃閬蚰隙憬?0～75€啊V饕倚暈旌匣ǜ諮搖⑿背そ巧裂搖⒋盤⒀遙淙謊倚圓煌淞嚴抖己械叵濾⑿緯刪哂幸歡ㄋα檔姆緇嚴逗恪S捎詵緇嚴斗⒂潭炔煌凰砸燦脅鉅臁G糠緇疃紉話悴淮笥?0m。向下的弱風化帶是由上向下逐漸變弱，一般在10m～30m之間。據鉆孔ZK0-3號孔抽水試驗資料，基巖風化裂隙含水帶水位深度為8-45m，單位涌水量0.0061L/m.s，滲透系數0.0085m/d，地下水類型為水化學類型為重氯硫酸鈣鈉型低礦化度水，富水性弱。
1.1.3 構造裂隙含水含水層
(1)基巖構造裂隙含水帶。基巖構造裂富水性主要取決于構造裂隙發育程度，構造越發育富水性越強。鉆孔巖芯大部分較完整，少部分較破碎，裂隙率0.2-0.4%。根據坑道水文地質測繪，基巖主要發育北西向構造裂隙。根據ZK0-3號孔抽水試驗資料，構造裂隙含水帶水位深度8-55m，單位涌水量0.003-0.008L/s.m，透系數0.003-0.008m/d。主要補給來源為大氣降水形成的地表徑流通過松散巖類垂向滲入補給。春季冰雪融化期水位、水量變化較小，6-8月份進入汛期后，降雨集中，水量增加，水位上升。進入10月份，降水量逐漸減少，地水位緩慢下降。8月份地水位最高，3月份地水位最低;7月份降水量最大，4月份降水量最小。
(2)構造破碎帶。礦區區內構造不發育，未見有大的斷裂，從鉆孔中提取的斷裂帶上的巖心觀察，構造多為壓性，巖心雖有碎裂結構，但被泥質膠結，無裂隙、孔隙等容水空間，故其不透水也不含水，不會成為礦坑充水的途徑。
1.2 煌斑巖巖隔水層
多發育在鐵礦體下盤，在所有勘探鉆孔中巖芯都較完整，結構較致密，裂隙不發育。在鉆孔鉆進過程中孔內未發現涌、漏水、坍塌掉塊等現象，含水微弱，可以視為隔水層。
1.3 礦區地下水的補給、徑流、排泄關系
區內地形起伏較大，地形坡度較陡，地形有利于地表水的水平徑流，而不利于地下水的垂向滲入補給，大氣降水絕大部分沿坡[第一論文網lunwen.1kejian.com 第一論文網 ]面徑流流入河谷，由河流向下游排泄，除一小部分蒸發外，只有少量滲入地下，補給地下水。區內無地表水體，地下水的補給來源主要靠大氣降水。
第四系孔隙松散巖類具弱富水性，是區內透水性最強的含水層，它的補給來源：(1)大氣降水;(2)較高處的基巖裂隙水，該層水由高處向低處徑流。有的以泉的形式溢出地表，有的補向底部的基巖裂隙水，又成為基巖裂隙水的主要補給來源。
基巖風化裂隙潛水含水層，具弱富水性，是本區的弱含水層，它是礦坑水的直接充水含水層，補給來源：(1)大氣降水的滲入補給;(2)上覆的松散巖類孔隙潛水的滲入補給。基巖裂隙水由高向低徑流，在山坡和山腳會以泉的形式溢出地表，或滲入到較低處的松散巖類孔隙水含水層，又成為松散巖類孔隙含水層的補給來源。
在礦區范圍內兩個含水層之間有著密切的水力聯系。在徑流過程中，他們之間都能互相貫通、互相轉換、互相混合而成為統一體，共同對礦坑起作用。
1.4 地下水動態
根據礦區地下水長期觀測資料，礦區附近降水量較大，地下水埋藏淺，降水對地下水影響較大，地下水位年降幅2.2m，動態變化明顯。礦區地下水的動態變化與降水量總的走勢是一致的。
1.5 +98m中段礦坑涌水量預測
礦山開采下一中段為+98m。選用“比擬法”預測+98m中段礦坑涌水量。根據坑道巖層，特別是巖層傾角較大及礦床含水層結構、地下水賦存條件和上部坑道開采情況等資料，采用坑道掘進長度來計算、預測下一中段礦坑涌水量。公式為：
采區內未發現明顯的構造破碎帶，斷裂帶均為阻水斷裂，決定了礦床充水因素單一，為孔隙裂隙充水礦床，所以采用“比擬法”預測礦坑涌水量比較準確，礦坑涌水量確定為等于或小于349m3/d比較符合實際。需要特別指出的是：礦坑涌水量隨著開采深度、開采面積的增大，礦坑水文地質條件必將發生變化，涌水量也隨著增大。因此，應根據礦床實際開采情況及涌水量資料，對預測涌水量數據加以修改完善，使其更符合實際情況下的正常排水。
2 礦床充水因素分析
礦床充水因素既取決于水文地質條件，又取決于開拓方式。充水強度受充水水源、途徑以及充水方式的影響。
2.1充水水源
礦區附近無地表水體，礦坑充水水源主要是裂隙水。
(1)第四系孔隙水。礦區內覆蓋的松散巖類，孔隙度大，滲透性好，大氣降水在地表徑流過程中能垂向入滲地下水。由于礦體賦存于第四系以下，第四系孔隙水直接補給下部的基巖裂隙水，是礦床的間接充水水源。
(2)基巖裂隙水。茨溝組裂隙含水層：直接覆蓋于含礦地層之上，富水性弱，淺部以風化裂隙水為主，深部
則以構造裂隙水為主，但在構造發育地段，富水性會較強，礦體開采到這些地段，礦坑涌水量會比正常涌水量增大，該含水層是礦床的直接充水水源。
2.2充水途徑
根據充水途徑的類型和地下水的水力學特征，本礦有以下二種通道：
(1)采礦活動產生的冒落裂隙。礦山采礦活動會引起冒落及巖石移動，將產生大量的裂隙，加大原巖裂隙發育程度，這些裂隙會溝通[第一論文網lunwen.1kejian.com 第一論文網 ]上部含水層與礦坑的水力聯系，成為礦坑充水的途徑。
(2)封閉不良的鉆孔。鐵礦勘查過程中的所有鉆孔均已封閉，但未經行封孔質量抽查，封孔質量不合乎要求的鉆孔可能會成為溝通地下水與礦坑的通道。
2.3 充水方式
未來礦山在開采活動中，礦坑充水途徑主要以巖石原生和采礦節理、裂隙為主，一般以滲入補給方式為主。充水方式主要以坑道頂板的滲水、滴水、淋水為主。
3 結論
長期動態觀測表明，礦坑正常涌水量為315m3/d，預測+98m中段礦坑正常涌水量為349m3/d。鐵礦體圍巖是混合巖及斜長角閃巖，均屬于弱含水巖體。礦體均賦存在當地侵蝕基準面以下，礦床充水因素主要是裂隙水，是礦床的直接充水水源，第四系孔隙水直接補給下部的裂隙水，是礦床間接的充水水源。采區內未發現明顯的含水或導水構造斷裂帶，決定了礦床充水因素單一，為裂隙充水礦床;礦區含水層富水性弱，附近沒有地表水體。
基于上述，研究認為：鐵礦床水文地質類型是以裂隙充水為主，水文地質條件屬于簡單的礦床。
參考文獻：
[1] 王鳳武.遼寧省本溪市源達鐵礦地質詳查報告[R].遼寧省有色地質局106隊檔案室，2012.
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