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随着镇北矿区储量逐渐减少，X铁矿集团开始建设吴庄矿区，作为镇北矿区的接续矿山，设计原矿开采能力50万t/a，矿石送往现有选矿厂分选；现有选矿厂经过扩产改造后原矿处理能力扩大到60万t/a，同时加工处理镇北和吴庄两个矿区的矿石。2008年处理镇北矿区矿石26万t，原生磁铁矿与赤褐菱铁矿比为9：1，处理吴庄矿区矿石约20万t；产铁精矿镇北矿区14.42万t（TFe≥65%），吴庄矿区11.475万吨t（TFe≥65.59%）；实现销售收入31508.50万元，利税10050万元。
1.4 资源技改条件
吴庄铁矿属于接触交代型的中型富铁矿床，矿石产于侵入岩体与围岩接触带及层间破碎带复合构造中，类型为含铜钴硫化矿的铁矿石，在回收铁的同时，还可综合回收铜钴等其它金属。根据省地质局第五地质队1975年11月提交的《省利国吴庄铁矿地质勘探报告》，矿床地质储量C1+C2级1524.15万t，平均品位49.56%；主要由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号四个矿体组成。矿石开采方式为地下开采，竖井提升。现已完成矿井的基建工作，总投资1.2亿元。
目前影响矿区开采的环境因素主要是矿坑突水。由于围岩裂隙岩溶发育，富水性强，并且分布多条导水断层，导致开采过程中巷道涌水量不断增大，排水成本成倍增加，并随时威胁着井下设备正常运行和矿工的生命安全。在进一步查明矿床充水因素及突水来源、导水通道的基础上，制定技术可行、经济合理的综合治理方案，通过帷幕注浆堵截地下水径流，减少向矿坑中的流入，降低排水成本，保障井下生产安全。并同时解放出部分防水矿柱资源量，提高矿石回采率，使有限的铁矿资源得到充分的开发利用。
1.5 可行性研究依据
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本次可行性研究的主要依据有：
（1）省地质局第五地质大队1975年11月提交的《省利国吴庄铁矿地质勘探报告》；
（2）省鲁南地质工程勘察院2006年9月提交的《省X市铁矿集团吴庄铁矿水文地质物探成果总结报告》；
（3）省鲁南地质工程勘察院2006年9月提交的《省X市铁矿集团吴庄铁矿矿区水文地质调查报告》；
（4）X铁矿集团吴庄铁矿井下巷道开采、排水生产记录等资料。
1.6 项目实施的必要性
X铁矿集团吴庄铁矿目前采用井下巷道方式开采，由于矿体围岩裂隙岩溶发育、富水性强，并且分布多条导水性的断层，致使在开采过程中，巷道中地下水涌入量不断增大，并多次出现突水灾害。其中在标高-430m中段主溜井巷道左帮出现的突水点突水量780m3/h，在标高-380m水平东二巷岩溶水顺灰岩层间裂隙突入水量80m3/h，在标高-380mⅣ号矿体中施工外环水平探水孔时遇到溶洞发生突水，涌水量200～300 m3/h。 矿坑突水不但造成了矿层开采困难、排水成本成倍增加，而且也存在着巨大的安全隐患，大量的地下水白白排入河道，也是一种资源浪费。开展矿区水文地质灾害综合治理与地下水资源保护可行性研究工作，进一步查明矿区断层构造的控水特征及矿床充水来源，制定合理的封堵水方案，通过工程措施减轻或消除安全隐患，对于最大限度地开发利用地下铁矿资源、保障矿区采掘工人的生命安全、实现企业可持续发展及有效保护地下水资源，均具有非常重要的社会、经济、安全、资源及环境效益。
2. 矿区地质及水文地质条件
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2.1 自然地理概况
2.1.1 地形地貌特征
吴庄铁矿位于徐淮剥蚀堆积平原。地表起伏不大，自郝家庄向北经吴庄村至小楼子村，分布着一条不太明显的近南北向垄岗，地面标高38～42m，构成该区的地表分水岭；分水岭以东地表水向家河方向汇流，以西向微山湖方向汇流。
矿区南部的大成山一带为低山丘陵区，由数十个山丘组成，走向北东75°，绵延10余km，山体标高50～200m，由寒武纪、奥陶纪地层组成。
2.1.2 气候
气候类型属于暖温带半湿润季风气候，四季分明，长年多东南风。春季气温升高快，蒸发强，常出现春旱；夏季降水集中，多出现暴雨，造成夏涝；秋季天气多晴，雨水偏少；冬季雨水稀少，多西北风。多年平均降水量869.9mm，最大年降水量1279.0mm，最小年降水量515.2mm；年降水量多集中在6～8月份，其间的降水量占全年的59%；最大月降水量464.3mm，最大日降水量125.0mm。
多年平均气温14.4℃，历史最高气温43.3℃，最低气温-18.9℃。年平均风速3m/s左右，相对湿度60%左右，年平均无霜日200～220d，全年日照时数约2400小时，历年土层最大冻结深度0.24m。年蒸发量1000mm左右。
2.1.3 水文
2.1.3.1 微山湖
微山湖位于矿区西部，相距3.3公里，是邻近区域最大的地表水体。该湖与昭阳湖、独山湖、湖相互连通，合称为南四湖，总流域面积31700km2，总库容约13亿m3。其中微山湖流域面积9900 km2，库容2.5亿m3，正常湖水位标高31～33m，最高水位36.84m（1957年）。
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目前微山湖与昭阳湖之间修筑了东西向大坝及两座节制闸，湖水位受到了人工作用的控制。
微山湖与吴庄铁矿之间分布着一条宽度500～750m的条带状奥陶系灰岩，一般隐伏于第四系亚粘土和钙质结核亚粘土之下，覆盖层厚度1～10m；在矿区西部，灰岩则直接延伸至湖底之下，湖水与岩溶水之间存在着一定程度的水力联系。 2.1.3.2 伊家河
西起韩庄，经矿区东北部流至台儿庄入运河，全长42.5km，河床宽30m，正常水位标高31m左右。河床底部为不透水的二叠系砂页岩，距矿体最近距离1.2km，与矿区地下水无直接的水力联系。
此外，在吴庄矿区围，无大中型自然河流分布，但人工挖掘的灌溉渠道较多，纵横交错，尤其是义和庄北侧开挖的灌溉渠道，常年有水，且底部直接与奥陶系灰岩接触，水体对矿区地下水具有直接的渗漏补给作用。
2.1.4 区域稳定性特征
2.1.4.1 地震活动概况及其影响
据有关资料统计，X市及其周围地区历史上发生过有记录的地震54次，震中均位于周围地区；其中5级以上的地震15次，对区造成不同程度震害的有4次。4次较大的地震主要是：462年发生在兖州县的5～6级地震、1502年10月发生在濮城的6.5级地震、1668年7月发生在郯城的8.5级地震和1937年8月发生在的7级地震。其中又以郯城发生的8.5级地震造成的震害最大，震中烈度12度，X地区为8度。根据X府志记载：这次地震造成了“城垣官署民庐倾覆过，远近压死人不可数记”的特大灾害。发生的7级地震亦造成了X旧房坍塌50～60间，死亡20余人。近期（1960—1980年）发生在X
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的仅有一次，震级2～3级；发生在邳县、新沂市、丰县、沛县的地震38次；其余地震多发生在郯庐断层带附近。
由此可知，邻区的地震波及对吴庄矿区的地壳稳定性存在着一定程度的影响，但该区地震活动较为微弱，属于地壳基本稳定区。 2.1.4.2 地震烈度区划
据《X市城市抗震防灾规划》，X利国地区地震条件不太复杂，深部构造相对简单，地震活动强度和频率较低，为一相对稳定的块体，今后发生中、强地震的可能性不大，地震烈度为7度。 2.1.4.3 矿区场地稳定性
吴庄矿区地形较为平坦，地面坡度小，而在矿区部分地段浅部灰岩中的裂隙岩溶较为发育，虽然大多已被粘性土填充，但在矿床开采过程中，矿坑排水导致岩溶地下水位降低，天然水文地质条件发生改变，岩溶、裂隙中的充填物会被潜蚀掏空，产生岩溶塌陷，危及建筑物安全，因此地面稳定性一般。
矿区第四系松散层较薄，岩性主要为残坡积和洪坡积成因的亚粘土、钙质结核亚粘土，浅部土层容许承载力较大，地基较稳定。
2.2 矿区地质概况
2.2.1 地层
按照《华东地区区域地层表》划分，该区域地层属于华北地层区—鲁西地层分区—X至宿县地层小区。在矿区分布的地层主要有寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系和第四系。各地层主要岩性见表2—1。
表2—1 矿区地层简表 地 层 时 代 第四系 二 .参考资料.
厚 度（m） 代 号 1～10 250 Q P2s 地层名称 主 要 岩 性 亚粘土及钙质结核亚粘土 石盒子组 杂色粘土岩、页岩为主，间夹砂页岩 上统
铁矿水文地质灾害综合治理与地下水资源保护可行性研究
