第6章 矿床开采技术条件
6.1水文地质
6.1.1 区域水文地质条件
矿区位于沂沭断裂带之西侧，属丘陵区，切割剥蚀一般，地形总体为北西高—南东低，最高点为矿区西北部的东跋山标高为283.4m，最低点位于矿区东南部的顺天河阶地，标高146.8m，相对高差136.6m。该区属暖温带大陆性季风气候，四季分明，具有春旱多风，夏热多雨，秋高气爽，冬季干冷的气候特征。多年平均气温12.1℃，平均年降水量873mm，降水主要集中在七、八、九三个月份，约占全年降水水量的76%。区内地表水较发育，位于矿区西北部的跋山水库是山东省较大水库之一，本区属沂河水系，地下水主要补给来源为大气降水。矿区地下水、地表水以不同径流方式汇入顺天河。顺天河位于矿区东侧，为一季节性河流，水量随季节而异，夏秋两季水量较大，一般为20 m3/h。 6.1.2 矿区水文地质特征
根据山东省水文地质分区，沂水县东跋山矿区属鲁中南中低山丘陵碳酸盐类为主水文地质区（Ⅱ）、肥城—沂水单斜断陷水文地质亚区（Ⅱ、沂水断块基岩裂隙水系统（Ⅱ2）2-5）的径流区。当地最低侵蚀基准面位于矿区东南部的顺天河阶地，是全区地表地下水的主要汇集处，标高为146.8m，首采地段标高为+200m。
根据地下水的分布规律及其赋存条件，地层、岩性、水力特征，将
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矿区地下水类型划分为第四系松散岩类孔隙潜水、基岩裂隙水两种类型。
① 第四系松散岩类孔隙潜水：
呈条带状分布在矿区内顺天河两侧，宽500-1000m不等，含水层厚度一般2-5m，下游最厚可达10m，岩性为冲洪积砂质粘土、砂砾石等，结构松散，透水性好，含孔隙潜水，水位埋深0.86—4.5m，年变幅1.0m左右，随季节变化明显，主要接受大气降水及基岩裂隙水的补给，排泄以人工开采及径流排泄为主。地下水化学类型为SO4·HCO3—Ca·Mg型，矿化度小于0.5g/L。
②基岩裂隙水
主要指埋藏于风化带中的网状基岩裂隙水。赋存于各类基岩之上部风化带。根据钻孔水文、工程地质编录资料及野外调查，矿区风化带深度一般18-25m，局部地段受构造影响达30m以上。
风化带内裂隙发育，裂隙倾角以垂直及近垂直的高角度为主，发育程度随深度增加而减弱。矿区内中粗粒二长花岗岩、片麻状二长花岗岩，斜长角闪岩、黑云变粒岩等各类岩体，抗风化能力较强，且风化深度也浅。基岩裂隙水主要接受大气降水的补给，沿地形坡降顺坡迳流，至地形有利处以潜流及泉的形式排泄出地表，地下水位埋深随地形而异，一般6.4—21.30m，平均水位埋深14.891m，平均水位标高180.799m（见表6-1）。根据抽水试验资料，试验涌水量0.175L/s，单位涌水量0.00178L/s·m，根据矿区含水层富水性划分等级，属弱富水。水质类型HCO3—Ca·Mg。矿化度小于0.5g/L，水温14℃。
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表6-1 矿区静止水位一览表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 钻孔编号 孔深（m） 水位埋深（m） 水位标高（m） 备注 BZK1-2 BZK1-3 BZK2-1 BZK2-2 BZK3-2 BZK4-1 BZK4-2 BZK4-3 BZK5-1 BZK5-2 BZK5-3 BZK5-4 BZK5-5 BZK7-1 BZK7-2 BZK7-3 BZK9-1 BZK9-2 BZK9-3 BZK9-4 BZK11-1 BZK11-2 BZK13-1 115.00 364.10 128.40 236.20 126.60 95.30 198.60 302.40 81.50 132.60 249.80 299.60 404.20 95.10 110.50 258.60 72.00 119.30 201.60 300.60 82.50 178.20 155.90 14.891m 6.60 14.50 18.30 6.40 6.60 18.20 27.00 27.90 12.50 18.40 10.50 17.00 7.50 10.10 12.60 21.00 5.90 21.30 13.80 12.10 18.00 19.30 17.00 平均水位标高 194.881 171.859 186.559 194.858 193.928 193.585 179.359 174.669 182.654 180.617 183.254 173.229 175.051 191.081 186.658 176.095 183.02 176.351 178.301 174.552 171.727 169.702 166.393 180.799m 平均水位埋深
另外，发育在矿区东部，顺天河以东，张古山—红石山一带，岩性
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为寒武系灰岩及白垩系碎屑岩，因对矿区影响不大，也一并统划为基岩裂隙水，未作详细划分。 6.1.3 矿坑充水因素
因矿床地形相对较高，断裂构造破碎带不发育，基岩裂隙水为矿床充水的直接因素，矿体顶、底板岩性主要为含磁铁石英岩、斜长角闪岩、黑云变粒岩、中粗粒二长花岗岩、片麻状二长花岗岩等。由于岩石致密坚硬，裂隙不发育，透水性、富水性较差。为一弱含水层，局部受构造影响，富水性有所增强。基岩裂隙水主要按受大气降水的补给，通过两壁迳流运动进入矿坑。
发育在矿区东部的顺天河对矿区影响不大：一是经调查及物探查明无构造与之相通；二是抽水时河水位与钻孔水位无水力联系；三是矿区含矿地层及顶底板岩层几乎为隔水层。 6.1.4 边界条件
由于矿体呈带状分布，矿体顶、底板为一弱含水层，没有明显的补给与隔水边界，因此形成无限状态下弱补给边界条件。 6.1.5 预测矿坑涌水量
预测未来矿坑涌水量，是一项重要而复杂的工作，它对矿床技术经济评价有很大影响，也是开采设计部门制定疏干措施，确定排水设备及生产能力的主要依据，为此进行评价性涌水量计算，本矿区主要预测首采地段矿坑第一开拓水平的涌水量。
矿坑涌水量预测的影响因素多，各项参数难以精确测定，预测结果与实际情况有所偏差，为近似的计算结果。
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因首采地段矿体平面形态为条带状，未来采坑呈狭长状，适宜用坑道系统狭长廊道法预测矿坑涌水量，通过分析疏干流场的水力特征，确定计算公式，通过边界类型及计算用参数的确定，对矿坑涌水量进行预测。
a 疏干流场的水力特征
矿体绝大部分为隐伏矿体，矿体顶、底板为主要充水岩层。矿体顶、底板根据钻孔抽水试验，单位涌水量为0.00178L/s·m，为一弱含水层，矿山开拓初期，矿坑涌水量以消耗地下水静储量为主，为非稳定流，地下水从两壁向坑道涌入，随着疏干排水，矿坑涌水量将逐渐减少。
b 边界类型
首采地段进水类型可概化为采坑位于二直线弱补给无限边界中间。 c 计算公式的确定
以上述地下水水力特征，边界条件类型选择如下公式进行计算。
H2?h2BKQ= R式中 Q:坑道涌水量 （m3/d）
B：坑道长度 （m） K:渗透系数 （m/d）
H：无压含水层厚度 （m） h：坑道内水深 （m）
R：水平坑道之影响宽度 （m） d 参数的计算与选择
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