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1、2 余华寺采区地质情况 余华寺矿区位置、工程地质及矿体分布 矿区交通位置金山店铁矿余华寺矿区位于湖北省大冶市区292方向，垂距16公里，东距金山店铁矿约2公里，北距铁山约12公里垂距，西距保安镇约7公里，行政区隶属湖北省大冶市保安镇管辖。其地理座标东径11447191144802，北纬300841300912，面积平方公里。矿区交通比拟便利，有单轨铁路铁灵线通过金山店矿区，经铁山中转至武钢，运输距离110公里；有约5公里简易公路通往保安与省主干道相连，距离铁山、武汉距离分别为26公里、140公里，详见图1-1。图1-1 交通位置图 矿区工程地质余华寺矿区为典型的矽卡岩型铁矿床，区域构造上位于保
2、安复式背斜南翼，金山店侵入体北缘西段。矿区地层主要为三迭系上统蒲圻群紫色砂页岩和中统嘉陵江灰岩，受区域构造的控制呈近东西向分布。矿床赋存该套地层与燕山期酸性侵入体的不整合接触带。余华寺矿床属岩浆期后接触交代矽卡岩型矿床，矿床赋存在石英闪长岩与角岩、大理岩之接触带中。矿体直接顶板，6线以北为大理岩，6线以南为角岩、矽卡岩，岩石比拟破碎，稳固性较差。矿体底板主要为石英闪长岩，稳固性好。矿床东西长，面积约2km2。现探明200m以下大小矿体共计5个，主要矿体为I号，规模较大，其它矿体规模比拟小。I号矿体：是余华寺矿床的主要矿体，矿体分布在XVI勘探线之间。上部矿体呈似层状，下部矿体分散，多分枝。矿体
3、沿走向长360m，平均厚度约40m，最大延深至-450m。矿体总体走向NNE，倾向SWW，倾角5560。矿体主要由磁铁矿矿石组成。磁铁矿矿石又分为块状和侵染状矿石、粉状矿石、条带状矿石、矽卡岩磁铁矿矿石。矿石的矿物成分比拟简单，主要为磁铁矿，次为菱铁矿。脉石矿物多为方解石、金云母、绿泥石、透辉石。矿石属高硫低磷弱酸性矿石。主要化学成分为TFe、S、P。I号矿体上盘围岩主要为角页岩和大理岩，次为石英闪长岩、矽卡岩化石英闪长岩和构造角砾岩。矿体下盘围岩主要为石英闪长岩，次为矽卡岩化石英闪长岩、角砾状石英闪长岩和矿化矽卡岩等，偶见大理岩。矿体的夹石主要为矽卡岩和石英闪长岩。 矿体分布特征1号矿体：该
4、矿体是余华寺铁矿床中规模最大的主矿体，矿体在剖面上呈似层状，平面上那么呈“新月形，全长760m，厚度一般10m60m，在-150m-200m阶段最厚达90m。矿体埋深在地表至-450m左右，受接触带控制，其走向变化较大，在4线2线间走向近45，倾向近225，在8线5线间走向为010，倾向180190，倾角一般在4070之间，该矿体占矿区总储量的。1-1号矿：2号矿体后经查明为号矿体分支局部，76年已归并到号矿体。3号矿体：产于7线和8线，单孔见矿，埋藏深度-270m-340m。4号矿体：在8线见矿，规模小，埋藏深度-275m-330m。5号矿体：位于8线，出露地表，距号矿体较远，开采设计未考虑
5、。该矿体2000年2001年已被农民开采。6号矿体：位于I号矿体下部，走向与I号矿体相同。10线见矿，规模小，埋深-440m-510m。7号矿体：位于I号矿体下部，走向I号矿体相同。该矿体在8、9线间，埋藏深度-240m-460m，矿体呈薄透镜状，规模较小，其中间位置与号矿体一样在8线处被F2断层错开，垂直断距30m40m。石膏矿：位于109线之间埋深在-270m-340m之间。 水文地质概况 地形地貌及水系余华寺矿区属山间盆地，地形复杂，区内山脉一般近东西向，与区内的构造线一致。矿区南侧为高山，主要山脉有仙人山和大洪山等，均呈东西向。在矿区北那么属丘陵地形和平坦稻田。矿床范围内最高点是黄土山
6、露天采矿场，标高，最低为余华寺村北，标高为。区内无大的河流，仅有一小溪经过余华寺村北500m处向西注入保安湖，流量很小。 气候特征本区属寒温带湿润气候，由于受大陆季风性气候的控制，冬季寒冷少雨间雪，夏季潮湿炎热多暴雨。据大冶气象局气象资料统计：年平均气温在170C左右，最高气温在78月，月平均气温0，最低气温在1月，月平均，年降水量为，雨季为47月，雨量占全年降雨量的，旱季为11月至次年的2月，雨量占全年降雨量的。2000年检索资料，当地50年一遇最大日降雨量为257mm，20年一遇98年最大日降雨量为，年蒸发量为，潮湿系数为1左右。 矿区含水层与隔水层根据?湖北大冶余华寺矿区水文地质补充勘探
7、报告?知，余华寺矿区水文地质为中等复杂类型，由于一条较厚的砂页岩层斜插到石英闪长岩体，截断了矿区与北面锡冶山地下大面积灰岩的水力联系。因此，余华寺地下矿坑涌水补给主要为大气降水以及上盘大理岩的溶洞水和岩石的节理裂隙水。在-50150m阶段开拓和-150-200m阶段生产勘探都遇上透水事件，但由于应急措施得力，没有长时间影响生产。究其透水原因，都是因为突然导通上盘大理岩的溶洞水和层间裂隙水造成的。在以后的生产过程中要进一步查明深部的水文地质条件，注意防排水，特别是雨季要注意防洪防汛。现结合矿山生产实际分述如下:一岩石的含水性1 石英闪长岩：主要分布于矿体的下盘，岩石呈灰红色或肉红色，粒状结构，块
8、状构造，局部节理、裂隙发育，靠近矿体破碎地段，围岩蚀变地段大量储存地下水。1980年3月-100m水平202穿脉的掘进，当揭露石英闪长岩破碎带时产生大量涌水，使-100m水平的坑道涌水量由原来的3/d增到3/d. 最大水量达8700m3/d. (八月份暴雨期)，同时地表出现了裂痕和塌陷。1986年3月在-200m水平施工下盘大巷时揭露破碎带时又产生大量涌水，矿坑涌水量比平常增加了4234m3/d。2005年6月当余华寺开拓工程斜坡道施工到-256m水平斜坡道时揭露了矿体上盘矽卡岩化闪长岩破碎带含水层，出现大量涌水，日涌水量比平常多2000m3/d2300m3/d。从坑道工程揭露岩体和钻孔提取的
9、岩心来看，破碎带的岩石节理裂隙发育，岩芯呈碎块状、棱角状，同时岩体矽卡岩化、磁铁矿化较强。发育于石英闪长岩中的破碎带不仅具有储水的空间，而且具有集水廊道的作用，即往往与上盘的大理岩、破碎带等含水层相通，因此，钻孔和坑道之涌水量常常保持长时间不减。在-150m、-200m下盘巷道中石英闪长岩总体相对完整，大局部呈枯燥或潮湿状态，局部有滴水现象，滴水量不大。总之，石英闪长岩除破碎带导水和含局部裂隙水外，一般为隔水层。平均渗透系数为/d。2大理岩大理岩分布于矿区的北部，为矿体上盘的岩石，大理岩与矿体和石英闪长岩直接接触，6线8线那么被其上覆的蒲圻群的砂页岩隔开。根据钻孔资料显示，大理岩呈间断溶蚀，为
10、灰黄色、灰白色，多溶孔，成蜂窝状、网格状，溶洞发育。岩溶发育下界7线为-120m水平，12线为-150m 水平，6线最深为-240m水平，6E-1线5-1线为-145m水平。岩溶发育情况用钻孔裂隙率表示：6线的ZK065孔为26.1，4线的CK20孔为14.5，5线的ZK052孔为16.7。可见岩溶的裂隙率较大。钻孔揭露的岩溶溶洞高度m，而高度在3m以上者占73，大理岩属含水层，其透水系数/d。从钻孔取芯来看，大理岩岩心呈碎块状、粗砂状。3矿岩接触带矿岩接触带特别是上盘的接触带是含水较大的层位，在岩性上包括矿体、矽卡岩及局部角页岩和石英闪长岩。矿岩接触带含裂隙、孔隙水，中等富水性，地勘时测定渗
11、透系数为/d。4蒲圻群砂页岩蒲圻群砂页岩为矿体上盘中部的岩石，此类岩石为隔水层。二地下水位-200-270m阶段生产勘探分别在6E-1线和8-1线设计施工两个垂直孔兼水文观测孔，目的是监测上盘大理岩溶洞群水位。钻孔穿过矿体上盘大理岩和角页岩，穿透矿体达矿体下盘的石英闪长岩体。2005年4月是余华寺 矿床-200-270m阶段钻探工程施工时期，余华寺矿床上盘地下水位通过钻孔测定在-200m水平之上，2005年8月，余华寺矿床开拓工程下盘斜坡道掘进至-256m水平时发生涌水，当时是掘通了下盘的矽卡岩化闪长岩破碎带，经测定2005年812月间该涌水点平均日涌水量到达18002000m3/d，-256
12、m处的排水是用4台20m3/h水泵不停抽送到-200m水仓，然后由-200m水泵排到地表。由于排水深度下降，矿区的降水漏斗发生了变化，因此地下水位也会发生变化，2006年1月测定矿体上盘8-1-200-2角页岩地段地下水位在-210m水平，CK6E-1-200-2大理岩地段的地下水位在-220m水平，证明了上下盘地下水水力联系较好，尤其是大理岩地段水力联系更好，2006年4月测定矿体上盘CK6E-1-200-2地下水位降到-226m水平，CK6E-1-200-2的地下水位在-250m水平，斜坡道现在仍然涌水不断，现在日涌水在1200m3左右。三地下水的补给，迳流和排泄条件区内无地表水体，石英闪
13、长岩和角页岩为隔水层，大理岩和矿岩接触带为含水层。根据?湖北大冶余华寺矿床水文地质补充勘探报告?矿区地下水与北部锡冶山灰岩没有水力联系，因此矿区地下水的补给主要是大气降水，大气降水通过塌陷区和上下盘围岩裂隙渗入井下，汇水面积约为2。整个矿区地下水汇入井下-200m水仓后仓深-220m，由矿区中央水泵抽出地表。四270m水平坑道涌水量预测目前水文地质条件下，地下水位已降至-200m以下，无雨时正常涌水量为22902870m3/d。1、 井下实际排水能力和巷道储水能力井下-200m水平排水系统设置配备有200D43-8型水泵5台，电机功率为440kw。近期对5台泵的排水量进行了重新的核定，核定的泵
14、流结果是：号泵300m3/h、2号泵260m3/h、3号泵270m3/h、4号泵212m3/h、5号泵205m3/h，正常工作时平均每台排水量到达249m3/h，因而最大的排水能力按比例3台泵同时工作二台备用核定，可以到达747m3/h，那么有一昼夜井下实际排水能力为：Q排=3台249m3/h24小时功率因数取95 =3/d井下-200m水平防水门关闭时，实测巷道储水量容积为29200m3，-150m水平关闭防水门时，实测巷道储水容积为18465m3。2、 汇水面积、水文地质参数确实定余华寺矿区总汇水面积为2，其中直接汇水面积为2(指露天坑面积)，间接汇水面积0.109 km2露天坑外的汇水面
15、积渗入率K值的选取：根据以往的经验选取坑内K1=50，坑外K2=40，间接汇水取地表迳流系数a2460。暴雨频率20年一遇时，即P=5%时 ，最大日降雨量取HP=/d；暴雨频率50年一遇时，即P=2% 时，最大日降雨量取HP=278mm/ d。 余华寺矿区地质构造情况矿区褶皱构造有清和塘扇形背斜和余华寺倒围倾伏向斜。清和塘扇形背斜，位于矿区北侧，轴向NEESWW，两翼岩层相向倒转，轴面近直立，核部为嘉陵江灰岩或大理岩，北与祝家湾向斜毗邻，南向余华寺倒转向斜过渡。余华寺倒围倾伏向斜，轴向大体上与清和塘背斜平行，轴面北倾。岩层倾角5080，近接触带因受侵入体挤压影响，局部近于直立。槽部为蒲圻紫色沙页岩。矿区仅在勘探线发现一正断层F2。该断层走向NNWSSE，向北折转为NW，向南那么转为SE，倾向SW，倾角约85。该断层对矿体起一定的破坏作用。 地层与岩性地层与东西采区情况类似。岩性主要有角页岩、大理岩及白云质大理岩、石英闪长岩、矽卡岩和矿体，其特性分述如下。角页岩：变质岩的一种，是热力变质作用的结果。呈狭长带状，沿岩体外缘分布，南与岩体作侵入接触，北与蒲圻紫砂页岩过渡，平面出露宽度30160m，主要由泥质角岩、含结核泥质角岩及泥质黑云母角岩和变余砂岩组成，岩性硬脆，节理发育，节理中常有绿泥
