摘要：淺談安溪縣長基石灰?guī)r礦井地質(zhì)、水文地質(zhì)特征，這些地質(zhì)、水文地質(zhì)特征對(duì)礦井開拓布置的影響及采取的措施，使開拓布置能夠順利地進(jìn)行，并獲得成功，對(duì)以后開采石灰?guī)r礦提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
　　關(guān)鍵詞：石灰?guī)r礦,地質(zhì),水文地質(zhì),礦井開拓,措施
　　
　　1長基石灰?guī)r礦井概況
　　長基石灰?guī)r礦位于劍斗鎮(zhèn)與白瀨鄉(xiāng)的交界處,在東陽井田的南部,地理坐標(biāo)為東經(jīng)117°57′00″--117°5′45″，北緯25°17′15″--25°18′15″，礦區(qū)面積約5.0Km2。經(jīng)福建省煤田地質(zhì)勘探隊(duì)普查勘探，提交5線以西礦段水泥用石灰?guī)r礦資源量為3094.7萬噸，其中控制的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（332）887.4萬噸，推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（333）1792.7萬噸，預(yù)測(cè)的資源量（334）424.6萬噸。礦井設(shè)計(jì)范圍為西礦段225m水平以上，估算石灰石資源量為1178.7萬噸，其中225-265m中段的資源量為965.3萬噸，265m以上中段資源量為213.4萬噸。設(shè)計(jì)礦山綜合回采率為55%，貧化率為2%，設(shè)計(jì)開采能力為50萬噸/年，礦井服務(wù)年限為13年。
　　2礦井開拓布局
　　長基石灰?guī)r礦西礦段（225m水平以上）為單中段開采，采用垂直礦體走向布置的階段出礦分段采礦法，開采原則為從里到外，先上盤后下盤；開采順序?yàn)閺臇|南往西北后退開采，東北側(cè)礦房開采應(yīng)超前于西南側(cè)2個(gè)礦房。即主平硐掘進(jìn)至8線后，改變方向沿8線掘進(jìn)穿脈巷道到礦層底板，然后在近底盤的礦層內(nèi)掘進(jìn)沿脈巷道至本礦段端部5線，最后沿底盤礦體向上掘進(jìn)人行通天井，與礦井總通風(fēng)斜井貫通。礦層厚度大，自底盤沿脈巷道向頂盤按礦房和礦柱的一定尺寸間隔布置沿脈巷道,其端部相連就組成了環(huán)形運(yùn)輸系統(tǒng).礦房垂直于礦體走向布置,布置參數(shù)為:中段高度40m,礦房長度50m,寬度12-15m,平行礦體走向的間柱8m,垂直礦體走向的間柱10m,頂柱厚度6m,底柱厚度6m,分段高度7-12m.分段采空后,礦柱回采。
　　3礦區(qū)地質(zhì)特征
　　3.1地層。礦井范圍內(nèi)出露的地層有前震旦系建甌群（AnZjn），厚度不詳。二疊系下統(tǒng)棲霞組（P1q）厚度大于100m，為主要礦層位。二疊系下統(tǒng)文筆山組（P1w）厚度775m、二疊系下統(tǒng)童子巖組（P1t3）厚度775m、二疊系上統(tǒng)翠屏山組（P2cp）厚度433m、侏羅系上統(tǒng)長林組（J3c）厚度大于150m。第四系（Q）厚度0-6m。
　　3.2巖漿巖。礦區(qū)范圍出露的巖漿巖為流紋斑巖（λπ），以脈狀侵入于礦區(qū)的前震旦系建甌群（AnZjn）、二迭系下統(tǒng)棲霞組（P1q），二疊系下統(tǒng)文筆山組（P1w）、二疊系下統(tǒng)童子巖組（P1t3）、侏羅系上統(tǒng)長林組（J3c）等地層中。
　　3.3構(gòu)造。礦區(qū)位于陽山——劍斗背斜東翼，地層總體表現(xiàn)為向北東方向傾斜的單斜構(gòu)造，傾角30°左右。
　　3.4斷層。礦區(qū)斷層較發(fā)育，以F1、F2高傾角斷層和F0、F6、F9、F21等緩傾角斷層為主，其中F0、F1、F6為控礦斷層，直接或間接地影響著石灰?guī)r礦的厚度。
　　F1為正斷層，主要發(fā)育在建甌群云母石英片巖與棲霞組灰?guī)r之間，走向與巖層走向大致平行，傾向北東，出露地表部分傾向45°-55°，其余地段隱伏在長林組地層之下，為礦區(qū)第2條大斷層，延伸長達(dá)數(shù)公里，為礦區(qū)的斷層的主要導(dǎo)水通道。
　　F6推覆斷層出露于東礦斷，其余隱伏礦區(qū)深部。該斷層總體表現(xiàn)為北西向南東推覆，使二迭系下統(tǒng)棲霞組灰?guī)r推覆于二迭系上統(tǒng)翠屏山組地層之上。
　　F9滑覆斷層。隱伏于F6斷層下盤，發(fā)育于翠屏山組地層與童子巖組地層之間。走向與F6斷層走向基本一致，傾向北東，傾角為15°-20°。
　　F21推測(cè)滑覆斷層，切割長興組地層與翠屏山組地層之間，產(chǎn)狀為傾向東，傾角不明。
　　F0滑覆斷層。發(fā)育于F6下盤棲霞組地層與童子巖組地層之間，走向與F9斷層走向基本一致，傾向北東，為一控礦斷層。由于深部缺乏控制，影響不明。
　　綜合上面所述地層、構(gòu)造、巖漿巖、斷裂情況，該礦區(qū)為地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，大小斷層十分發(fā)育，礦區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度為復(fù)雜三類型。
　　4礦區(qū)地形地貌、地層富含水性特征
　　4.1礦區(qū)地形地貌特征。本區(qū)屬中低山構(gòu)造侵蝕地貌，地形復(fù)雜，山高起伏，溝谷陡峻，地勢(shì)東南高、西北低。海拔標(biāo)高212.9--500.7m，相對(duì)高度約290m，最低侵蝕基準(zhǔn)面位于下圳尾小溪溝標(biāo)高200m。礦區(qū)年平均降雨量為1516mm—1700mm,年平均溫度20.9℃，無霜期260天。地表小溪溝水體呈北西向、北東向展布，其地表水和泉水受大氣降雨量控制，正常情況下各溝各支流干涸或其水量不大。
　　4.2地層富含水性特征
　　4.2.1第四系（Q）孔、裂隙水賦存于坡殘積粘土中,富含水性弱,補(bǔ)給來源受大氣降雨量的控制,水位埋深約1—3m.
　　4.2.2基巖裂隙水主要賦存于建甌群（AnZjn）、文筆山組（P1w）、童子巖組（P1t）、翠屏山組（P2cp）、長興組（P2c）、長林組(J3c)等地層的構(gòu)造裂隙和層間裂隙中,略顯承壓性,富含水性中等,主要接受大氣降雨量和周圍地下水的逕流補(bǔ)給。其中建甌群（AnZjn）、文筆山組（P1w）、童子巖組（P1t）為相對(duì)隔水層。
　　4.2.3巖溶水主要賦存于含礦層位——棲霞組（P1q）灰?guī)r中。灰?guī)r裂隙較發(fā)育，沿裂隙溶蝕形成串球狀小溶洞、溶孔，順層溶蝕形成蜂窩狀粗糙面及溶洞，個(gè)別地方溶洞連通性好，富含水性強(qiáng)。巖溶裂隙的發(fā)育程度嚴(yán)格受導(dǎo)水?dāng)嗔训挠绊憽?br /> 　　綜上所述外，在砂體與圍巖的接觸帶、地層的不整合接觸帶和巖脈與圍巖的接觸帶均為地下水的富集帶。
　　5礦區(qū)斷層導(dǎo)水性特征
　　礦區(qū)F1正斷層主要發(fā)育在建甌群云母石英片與棲霞組灰?guī)r之間，走向與巖層走向大致平行。該斷層走向延伸達(dá)數(shù)公里，對(duì)棲霞灰?guī)r（主含礦層位）起較大的破壞作用，也是斷層導(dǎo)水的主要通道富含水性較強(qiáng)。F2正斷層切割（文筆山組、童子巖組地層）地層，隱伏于長林組地層之下，延伸長達(dá)數(shù)公里，也是斷層導(dǎo)水的主要通道，富含水性較強(qiáng)。其余斷層也是導(dǎo)水的通道，富含水性相對(duì)較弱些。
　　綜上所述礦區(qū)斷裂發(fā)育，斷層切割了各含水層位，導(dǎo)水性好，使各含水層的水力聯(lián)系較為密切，對(duì)礦井開拓布置影響較大。
　　6 對(duì)礦井開拓布置的影響及措施
　　長基石灰?guī)r礦井主平硐口位于白瀨鄉(xiāng)長基村下圳尾水溝旁標(biāo)高218.79m，方位角248°，已投資2千多萬元，施工主平硐2120m，人行天井（斜井）225m，并相互貫通。在主平硐施工至1900m時(shí)，遇到斷層，此位置斷裂破碎明顯，斷裂帶寬8米以上，較松軟，遇水易垮落，空隙大，有明顯出水涌道，切割煤系地層與文筆山組，與地面控制點(diǎn)對(duì)比，分析判斷遇到F2斷層，為水文觀測(cè)點(diǎn)①，測(cè)出涌出量為18m3/h，平硐在斷層破碎帶位置淋水冒落，難以施工穿行，隨即擱淺停止施工。當(dāng)時(shí)，設(shè)想出二個(gè)方案，第一，給主平硐掛耳朵，即在主平硐兩側(cè)掘一小斷面的超前巷道，切斷斷層之間的水力聯(lián)系。第二，在海拔較低位置穿破此斷層，如果該斷層不導(dǎo)水，可沿該方向掘至灰?guī)r賦存帶，如果該斷層導(dǎo)水，由于重力下泄勢(shì)必將上帶斷層導(dǎo)水引至下部，有利于上部巷道施工。結(jié)合主平硐后退10m改道進(jìn)行施工仍無效的現(xiàn)狀，實(shí)施第二方案，從主平硐掘進(jìn)迎頭后退100m（主平硐南側(cè)），往230°方位，施工坡度10°，掘進(jìn)下山巷道260m，巷道底標(biāo)高197.29m，遇到F2大斷層，為水文觀測(cè)點(diǎn)②，測(cè)出流量為75m3/h，此時(shí)在①號(hào)水文觀測(cè)點(diǎn)涌水量大量減少，只有少量滴水現(xiàn)象。另從主平硐西北側(cè)，施工下山巷道150m，在煤系地層中找煤。當(dāng)巷道掘至標(biāo)高+170m時(shí)遇F2斷層破碎帶，涌水量劇增，為③號(hào)水文觀測(cè)點(diǎn)，經(jīng)測(cè)涌水量95m3/h，此時(shí)觀測(cè)點(diǎn)②出水量有明顯減少，由于③號(hào)點(diǎn)難以施工而棄之，水淹沒巷道后由主平硐流出硐口，此時(shí)觀測(cè)②號(hào)施工點(diǎn)的涌水量，仍就恢復(fù)到75m3/h，在①號(hào)觀測(cè)點(diǎn)只有見少量滴水現(xiàn)象。根據(jù)以上三處涌水量測(cè)量，上下盤地層，分析判定F2斷層在該地層中是一個(gè)導(dǎo)水暢通的導(dǎo)水?dāng)鄬樱�北�?cè)水量大于南側(cè)，上盤為煤系地層，下盤細(xì)粉砂及泥巖，受水浸泡，風(fēng)化嚴(yán)重，。因此采取措施，又回到①號(hào)點(diǎn)按原設(shè)計(jì)進(jìn)行主平硐施工，掘進(jìn)F2斷層及風(fēng)化破碎帶100多米。斷層破碎帶由于是導(dǎo)水的主要通道，破碎松軟，空隙大，富水性、透水性較強(qiáng)，遇水易垮落，由于加強(qiáng)砌碹支護(hù)管理，終于掘進(jìn)進(jìn)入石灰?guī)r礦儲(chǔ)藏帶，從而使施工順利地按原設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，終于與礦井總通風(fēng)斜貫通。為了使F2導(dǎo)水大斷層的涌水不導(dǎo)入主平硐內(nèi)，降低斷層的儲(chǔ)水水位，在水文觀測(cè)點(diǎn)②選擇標(biāo)高為+208m處，平行主平硐掘一條巷道2500m,坡降3‰，洞口標(biāo)高為203m。將F2大斷層導(dǎo)水通道來的涌水能夠通過這一條巷道自流排出洞口，從面降低灰?guī)r礦床周圍的地下水位。目前F2導(dǎo)水大斷層水位下降至標(biāo)高208m，但是石灰?guī)r礦埋藏最低標(biāo)高在180m，在以后巷道開拓布置中，應(yīng)在西北側(cè)沿F2導(dǎo)水大斷層（NW）走向附近，合理規(guī)劃采礦邊界線，留足防水礦柱，嚴(yán)禁亂采亂挖水礦柱與巖柱，嚴(yán)防井淹人亡事故的發(fā)生。
　　7結(jié)語
　　長基石灰石礦井在對(duì)礦井開拓布置當(dāng)中，遇到了“攔路虎”——F2導(dǎo)水大斷層，使施工停滯不前，被迫中斷。通過攻關(guān)克難，使礦井開拓布置工程順利進(jìn)行，終于使主平硐與人行通風(fēng)天井及通風(fēng)斜井貫通，使主平硐、環(huán)形運(yùn)輸巷道和人行通風(fēng)天井及通風(fēng)斜井構(gòu)成了完整的礦山開拓系統(tǒng)。它的成功實(shí)踐，為今后開采石灰石礦，特別是須過斷層進(jìn)入灰?guī)r礦床提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
　　
　　
　　主要參考文獻(xiàn)資料：
　　《安溪縣長基石灰?guī)r礦西礦段（225m水平以上）建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估報(bào)告書》——福建地礦建設(shè)集團(tuán)公司2003年7月