内蒙古自治区额济纳旗黑鹰山矿区矿床开采技术条件分析

寇利民 计新利

摘 要：黑鹰山矿区位于北山东北部，属中～低山区，海拔高程1 500～1 550 m之间，相对高差约50 m，地势为开阔“U”字形，南、北两侧为中～低山地，中间为开放的河床低地。山体东西向展布，与坳谷呈相间平行排列，切割中等，地形起伏不大。矿区最低侵蚀基准面标高1 450 m，赋矿标高1 044～1 474 m。

关键词：黑鹰山矿区 矿订开采 技术条件

中图分类号：TD873 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）03（c）-0045-02

矿区深居内陆，海拔较高，远离海岸，东南季风和潮湿空气对该区波及甚微。因而形成了典型的大陆性气候特点，表现为降雨量少，蒸发量大，冬季寒冷，夏季炎热，日照长，风大沙多。

1 水文地质

1.1 区域水文地质

根据区域水文地质条件分析，黑鹰山地区含水层以变质岩、岩浆岩、碳酸盐岩为主，富水性受气候及裂隙发育程度影响，水量贫乏，矿化度高，难以利用。地下水以承压水为主，承压水顶板埋深一般小于100 m，含水层厚度一般为30～40 m，分布稳定，水量较小，单位涌水量一般小于0.01 L/s·m，矿化度除北部乌兰布拉格与甜水井盆地为1～3 g/L及3～5g/L外，矿化度一般大于10 g/L，大者可大于27 g/L，无供水价值。构造裂隙富水性变化较大。单位涌水量0.01～0.05 L/s·m不等，基岩裂隙水愈往西北，水量愈小，矿化度愈高，难以利用。

1.2 矿区水文地质

1.2.1 含水层特征

黑鹰山矿区属于北山基岩裂隙水区，在区域上位于地下水的补给径流区，区内地下水根据水力特征分为第四系松散岩类孔隙水、碳酸盐类裂隙水和基岩裂隙水，下面分别描述。

（1）第四系松散岩类孔隙水。

主要分布在矿区中部，呈北西西向宽条带状分布，含水层岩性为第四系砂砾石层，厚小于5 m，未胶结，孔隙度大，大部分不含水，仅在沟洼地带含有孔隙水，涌水量小于10 m3/d。在钻孔中冲洗液消耗很大。

（2）碳酸盐类裂隙水。

与第四系孔隙水分布方向相一致，在孔隙水外围呈条带状分布，含水层岩性为石炭系芨芨台子组大理岩、石英片岩及粉砂质板岩，岩石基本完整，裂隙节理发育性差，更见不到溶隙、溶洞，基本不含水或含水较少，这是北方碳酸盐地层特点。

（3）基岩裂隙水。

主要岩石为：中酸性、中性火山熔岩、角砾凝灰熔岩、火山碎屑岩以及脉岩、矿层等。钻孔岩心破碎，裂隙宽度多在1 mm左右，充填较差，钻孔中冲洗液消耗量很大，多在100～200 L/h，可能是含水部位。

（4）构造裂隙水。

矿区内F5、F7两条断裂组成的近东西向挤压破碎带，横贯全矿区，其富水性一般。因为断裂性质为压性，相互间较为紧密，破碎带岩性组合多为粉砂质板岩、闪长岩，局部为大理岩，含水性远远低于砂岩类岩石，加之地表水补给缺乏，所以，含水性差，对未来矿山造成水患的可能性小。

1.2.2 地下水补给、径流、排泄及水化学性质

基岩裂隙水与区域地下水运动方向相一致，均是接受大气降水补给，由于该区干旱少雨，年降水量32.8 mm，且大部分是无效降水，径流区与补给区相一致，即由高处向低洼处运移，以侧向径流形式补给层间水或断裂带两侧脉状水作为排泄方式。地下水矿化度一般小于15 g/L，高者可达50 g/t，大部分为苦咸水。

区域地下水化学成分以氯化物—硫酸盐—钙钠性水为主少数为氯化物—硫酸盐—钠性水，总硬度90～150 mg/L，pH值一般6～8，地下水发泡系数4 372～12 752，不能做工业和生活用水。

2 工程地质

2.1 矿区构造发育情况

矿区内断裂构造发育，F5、F7断裂在矿区南北两侧边缘部位，结构面远离矿体，矿体附近只发育局部层间滑动的小断层，对矿区工程地质条件和该矿区矿床开采影响较小。

矿区内由于岩层裸露，遭受了长期的风化作用，矿区岩层风化裂隙发育。由于岩层中节理发育，使岩体的力学强度降低，往往在破碎带顶底板一定范围内形成节理裂隙发育带，致使岩矿石的完整性遭到破坏，从而使岩石稳定性降低。

2.2 矿区工程地质结构区

依据矿区内工程岩性的分布情况，将矿区划分为两个工程地质结构区，即松散岩类结构区和块状岩类结构区。

2.2.1 松散岩类结构区

主要分布在矿区中部沟谷中海拔高度1 450 m以下范围内，岩性为第四系冲洪积、坡积物砂砾层、风积沙、砂土等，厚度小于2 m，结构松散，具有良好的渗透性，地表氧化带深度小于7 m，含水性极差，对矿床开采没有影响。

2.2.2 块状岩类结构区

黑鹰山矿区（北区）铅锌矿体产状较陡。矿体顶底板岩石主要为大理岩、粉砂质板岩、绿帘石化闪长岩、矽卡岩等，均有不同程度的蚀变。矿体围岩单一，块度大，结构面不发育，稳定性较好。

2.3 矿区工程地质条件

黑鹰山矿区（北区）铅锌矿主要赋存在石碳系中统芨芨台子组青灰色粉砂质板岩、灰色条带状大理岩与闪长岩体接触带及附近，为规模不等的透镜状矽卡岩体及蚀变岩体，矿体受岩层中构造裂隙所控制，透镜状、脉状产出，不存在氧化矿。岩石较脆，节理裂隙较发育。F5、F7两条压性断裂组成的破碎带富水性差，断裂结构面远离矿体，局部发育的层间滑动小断层，规模较小，于矿床开采影响不大。

3 环境地质

（1）根据《中国地震参数区划图》（GB18306—2001）确定矿区地震动峰值加速度小于0.05（g），对照烈度表确定为6度。

在地形、地貌上矿区属于中低山区与丘陵地区相结合区，地表植被不发育，但也未发现有任何环境污染现象及新的地质构造活动。由于地区气候原因，年均降水量32.8 mm，造成滑坡及泥石流等地质灾害的可能性较小。但也应加强废石场、尾矿库管理，修筑防汛排洪设施，防止突降暴雨急雨、突发式天气因素的发生，冲击废石场、尾矿库，形成的泥石流灾害。

（2）矿区内的自然地质活动，除了风化剥蚀外，别无其他的地质构造活动，因此比较稳固，由于采矿为地下开采。所以对地表的植被及土壤保护无任何破坏作用。

（3）通过对围岩及矿体的放射性测量，其γ值在13～25之间，绝大多数小于20γ，对人体造成危害的可能性较小。

（4）矿区内的自然环境良好，环境地质简单，未见新的构造活动、无滑坡、坍塌、泥石流等地质灾害。但在矿床开采过程中，会产生一些不良的环境地质问题。

4 结语

综上所述，矿体围岩多为坚硬、半坚硬岩组，岩组结构较复杂，各类结构面相对发育，井采可在风化带、构造破碎带产生局部变形破坏，矿床水文地质、环境地质问题较简单。按《固体矿产开采技术条件勘查类型划分及工作要求表》，该矿区开采技术条件属第Ⅰ类型，即开采技术条件简单的矿床。

参考文献

[1] 张子珍，巩智镇，张海平，等.内蒙古北山地区黑鹰山铁矿地质特征及矿床成因初探[J].西部资源，2012（1）：144-146.

[2] 范尧，王宏波，魏军，等.山东省费县桃园白云岩矿床开采技术条件分析[J].现代矿业，2015（1）：111-114.