东平县铁矿开采对地下水的影响及保护对策.pdfVIP

东平县铁矿开采对地下水的影响及保护对策 张元坤 韩焕庆 吴希龙 (泰安市水利和渔业局) 摘 要：结合东平县某铁矿开采工程以及采矿区的水文地质条件，分析了铁矿开采对当地地下水资源量、地下水水位及水质的影响，并提出了地下水 保护对策及污染防治措施，以期达到地下水保护的目的。 关键词：铁矿开采：地下水；保护对策 1．引言 和泰山岩群完整的黑云变粒等组成。第四系隔水层分布于矿区全新世早期 地下水是水资源的重要组成部分，在城市供水、农村人畜饮水、农田灌 含水砂层之下，矿区厚度1O～18m，构成与下部含水岩系较稳定的隔水底 溉、工业生产等方面发挥着十分重要的作用。随着社会和国民经济的迅速发 板。但根据邻区和钻孔观测表明，该隔水层局部缺失，如邻区吕家楼地段第 展，对地下水资源进行掠夺式开发，区域地下水位下降、地下水资源衰竭、地 四系含水砂层直接覆于泰山岩群之上，形成 天‘窗”。 下水水质恶化、地面沉降、地面裂缝和地面塌陷等环境恶化、地质灾害问题 2．1-3地下水的补给、径流与排泄 越来越严重，不仅影响国民经济的发展，而且危及人类 自身的生存，地下水 第四系孔隙水的补给主要靠大气降水和地表水的入渗补给，其次是上 资源开发、利用与配置、保护间的矛盾 日益突出。 游的地下径流补给，其排泄方式主要是人工开采及向下游径流排泄。 在采矿过程中，对地下水的破坏和污染比较严重。矿坑排水打破了地下 寒武系下统岩溶裂隙水的补给来源有大清河上游河水的渗漏补给、矿 水原有的自然平衡系统，使地下水向矿坑汇流，形成以矿井为中心的降落漏 区北部山区寒武系露头区大气降水的补给和上覆第四系松散岩类孔隙水的 斗；采矿产生的废渣、废石场 的渗滤液、矿井排水等，造成大量有害物质沉积 越流补给 。 地表 ，并通过各种途径进入地下水含水层，污染地下水 。地下水一旦污染，将 泰山群变质岩裂隙水的补给主要来源于上覆的寒武系岩溶裂隙水和第 会对周边地区的居民生活和工农业生产带来极大的影响，且短期内难以恢 四系松散岩类孔隙水越流补给及泰山群变质岩分布区的降雨入渗后的地下 复。 径流补给 。 2．工程概况及采矿区水文地质条件 3．铁矿开采对地下水的影响 2．1工程概况 3．1对区域地下水资源量的影响 某铁矿开采工程矿区位于山东省泰安市东平县城西南约lOkm，面积 据矿区水文地质条件可知，泰山岩群变质岩裂隙水为矿床直接充水岩 4．98km ，矿区内7个矿体宽lO00m，埋深一般在60～90m。向西偏转大致沿着 层。在开采初期，对直接充水含水层采用疏水降压开采，中后期采用疏干开 西liL317。方向延伸，矿体间距一般在26O～580m之间，沿走向向西北侧伏， 采，对地下水资源量有一定的影响。根据钻孔抽水试验资料分析，含矿层泰 侧伏角在1O～25。，总体属有限延伸的板状矿体。 山岩群风化裂隙含水层与上覆的寒武系灰岩含水层、第四系松散岩类含水 该矿区开采时采用 自下而上分层回采，并采用井下填充工艺，利用选矿 层水力联系极差，因此可不考虑第四系孔隙水和寒武系岩溶裂隙水越流补 厂尾砂进行井下填充，不设尾矿场，只在采场生产区西南设废石场对尾砂进 给的情况，矿井的正常涌水量基本为泰山岩群变质岩裂隙水，水量基本稳 行临时堆存。项 目年产铁矿石200万t／a，生产品位为62％的铁精粉57．6万t，a， 定，但在含水层初揭时涌水量会大于正常稳定出水量 。 同时产生干选尾矿3O万t，a，磁选尾矿112．4万t／a。本项 目生产用水量为 3．2对地下水水位的影响 7270．85m3／d，年用水量为240万m (年工作 日330天)。 该铁矿开采的直接充水含水层为泰山岩群变质岩裂隙水，在泰山岩群 2．2矿 区水文地质及