侯家庄矿床矿体地质特征及开采技术条件评价

陶 铸，朱随洲，储照波，李令斌，李 伟

（山东正元地质资源勘查有限责任公司，山东 淄博 255000）

钢铁工业是国民经济的基础产业，随着我国经济的持续发展，对钢铁的需求逐年增加。而国内铁矿石供应严重不足，很大一部分靠进口解决，国家有关部门的统计资料显示，近几年，我国已成为全球第一铁矿进口国。自2003年以来，国际、国内铁矿石价格持续攀升。由此显示，铁矿石资源严重不足的局面在短期内难以改变。因此，合理有序地勘查、开发利用铁矿资源是满足国内需求的重要途径，这就为铁矿的勘查和开发利用提供了广阔的市场空间。研究区内工业比较发达，近年来集体、民营企业发展迅猛。尤其是矿业开发已成为区内支柱产业，共有大小矿山企业10余家[1-3]。根据GB 18306—2001《中国地震动参数区划图》淄博市临淄区抗震设防列度为Ⅶ度，本区地震加速度值为0.10g。本区农业以小麦、玉米种植业为主，是淄博市主要产粮区；工业发达，以黑色冶金原料的开采、加工为主；劳动力资源充沛，水、电资源丰富。本文研究了侯家庄矿床矿体地质特征及开采技术条件，研究为矿山开采提供了可靠的地质依据。

1 矿床地质

1.1 地质特征

侯家庄矿床位于金岭短轴背斜的北西翼，矿区范围主要是指本次勘查工作区及附近地段。根据钻孔地质资料表明，矿床地质特征如下。

（1）地层。矿区出露地层主要为奥陶纪马家沟组，其次为石炭系—二叠纪月门沟群，第四纪山前组以角度不整合覆盖于上述地层之上。根据钻探揭露情况，由老至新分述如下。奥陶纪马家沟组（Om）、月门沟群（C-Py）、第四系山前组（Qs）。

（2）构造。侯家庄矿区范围内，尚未发现明显的断裂构造和褶皱构造。构造形式主要表现为单斜构造和接触带构造。

（3）岩浆岩。矿区出露的岩浆岩是金岭闪长岩杂岩体的一部分，主要岩石类型为闪长岩、正长闪长岩、二长岩。

（4）变质作用和围岩蚀变。由于岩浆岩的侵入和岩浆期后热液作用，沿接触带及两侧发生强烈的交代变质作用、蚀变作用及热变质作用，形成宽大的蚀变带。按空间关系及蚀变作用特点，蚀变大致可分为3个带：内蚀变带、接触交代变质带、外蚀变带。

1.2 矿床磁异常特征

1.2.1 以往磁测成果的磁异常特征

重工业部地质局物探队在金岭铁矿区开展磁法普查时发现并圈定了侯家庄磁异常。磁异常走向60°左右，以ΔZ=500 nT等值线圈定异常长2 800 m，宽400～500 m。以往查明的矿体基本上分布于正异常的北翼，即0～2 000 nT（图1）。

图1 侯家庄异常等值线平面Fig.1 Houjiazhuang anomaly contour plane

1.2.2 对磁异常的推断解释及钻探验证

ΔT等值线平面图显示的磁异常变化比较平稳，以-500 nT等值线圈定的负异常宽度较大，沿走向延伸稳定，推断地下磁性体沿走向基本上是连续的。在负异常区圈出4个ΔT场值-650 nT异常圈，提示地下磁性体在走向上存在膨胀收缩现象，有4个较为明显的膨胀部位。该区的钻探验证成果与上述推断基本上是吻合的。在西南部第1个负极值区内观20-9孔见矿厚度8.97 m，其东侧ZK18-9孔见矿厚度10.86 m；在第2个负极值区的西部边缘，ZK14-9孔见矿厚度1.83 m，根据-650 nT负异常圈的范围和强度分析，该孔东北方向应有1个较厚的矿体，由于普查工程间距较大，未进行验证。位于侯家庄村不完整的第3个负极值区内有ZK9-12、ZK5-8、ZK5-10、ZK5-14见到1.25～8.32 m不等的矿体。根据负异常特征和钻孔验证情况综合分析，初步认为，-500 nT等值线圈定的范围大体上反映了盲矿体的边界，而-650 nT极值区是矿体局部增厚的反映。

2 矿体地质

2.1 矿体特征

通过此次深部详查，共查明侯家庄Ⅰ矿体及深部Ⅲ矿体。其中，侯家庄深部Ⅲ矿体包括Ⅲ-1、 Ⅲ-2、Ⅲ-3三个矿段，Ⅲ 矿体为主矿体，Ⅲ-1矿段为主矿段。此次探明Ⅲ矿体与侯家庄Ⅰ矿体大部分地段有1个无矿间隔带，间隔带倾斜宽度100～300 m，仅在局部地段2个矿体是相连的，如14线。此次探明（Ⅰ+Ⅲ）矿体资源储量578.6万t，属中型规模。

Ⅰ矿体位于矿区中下部，与Ⅲ-2矿体位于同一条勘探线上，形态大体上呈细脉状，矿体在剖面上呈修长的长条型，矿体产状与浅部Ⅲ矿体基本相同，走向55°～62°，倾向北西，倾角38°，由2个见矿钻孔（ZK14-7、ZK14-9）控制，推断矿体走向长度80 m，倾斜延深110 m，矿体真厚度1.83～2.66 m，平均2.25 m，厚度变化系数15%，属稳定型。埋深356.93～456.40 m（标高为-321.16～-415.40 m），资源量20.0万t，占总资源量的3.5%。矿段TFe品位41.42%～61.54%，平均品位48.35%，变化系数21.43%，属较稳定型；mFe品位39.82%～53.57%，平均品位45.93%，变化系数14.26%，属较稳定型。

2.2 矿石质量

2.2.1 矿石的矿物成分

（1）金属矿物[4-5]。矿石中主要金属矿物为磁铁矿，其次含少量的黄铁矿及黄铜矿，矿物基本特征：磁铁矿以他形粒状为主，其次为半自形粒状，粒径0.1～0.5 mm，少数可达0.9 mm，不等粒，晶粒间紧密接触，呈致密块状，局部花岗压碎结构，含量50%～65%。

（2）脉石矿物[6-8]。脉石矿物主要为透辉石、金云母、绿泥石、碳酸盐矿物，其次为长石、石英及普通辉石，往往几种矿物共生或伴生，多呈填隙状分布于金属矿物颗粒，有的呈集合体条带状或不规则团块状分布。

2.2.2 矿石的结构、构造

矿石结构主要为半自形—他形粒状结构；构造以致密块状为主，条带状、斑杂状、浸染状次之。致密块状矿石主要由磁铁矿及少量脉石矿物组成，铁品位较高；条带状、斑杂状和浸染状矿石含脉石矿物较多，铁品位较低。

2.2.3 矿物的生成顺序及共生关系

矿物的共生关系[9-10]大致分为6个组合：①钾长石+钠长石+绢云母组合，是自变质钾、钠化阶段的产物。②透辉石+钙铁榴石+绿帘石组合，是正矽卡岩阶段的矿物组合。③透辉石—阳起石+绿帘石组合，是变矽卡岩阶段前期的矿物组合，该阶段磁铁矿化大量发生。④蛇纹石+黑云母+金云母组合，是变矽卡岩阶段晚期的矿物组合，磁铁矿化继续发生。⑤绿泥石+黑云母+绢云母组合，高中温热液阶段矿物组合，有多金属矿化。⑥方解石+绿泥石+石英组合，是中低温热液阶段的矿物组合，有微弱多金属矿化。

2.2.4 矿石的化学成分

根据光谱分析和化学全分析结果，矿石的化学成分有Fe、SiO2、Al2O3、CaO、MgO、S、P2O5、TiO2、K2O、Na2O、MnO等。铁为主要有用组分，TFe含量27.66%～65.80%，平均含量47.42%，品位变化系数34%，品位分布均匀。铁元素主要赋存于磁铁矿中，只有少量铁赋存于硅酸盐及黄铁矿中；磁性铁含量26.51%～65.73%，全区平均44.70%，磁性铁占有率94.26%。主要有害物质S含量0.023%～0.12%，平均0.052%，主要赋存于黄铁矿中；P含量0.006 6～0.260 0%，平均0.076 0%；S、P均低于工业指标允许含量。

2.3 矿石类型和品级

矿体埋深较大，未受氧化及淋滤作用，矿石自然类型为原生磁铁矿。矿石TFe品位27.66%～65.80%，按基本分析样品长度统计，TFe品位≥50%以上的占44%，TFe品位<50%的占56%，全区TFe平均品位47.42%，属需选一般富铁矿石。根据金岭铁矿区多年工作经验可知，可溶性铁等含量较低，本次未做可溶性铁含量分析，故此次磁性铁占有率=磁性铁（mFe）/全铁（TFe），ω（mFe）/ω（TFe）在91%～97%，仅1个样品含量81%，矿体平均磁性铁占有率93%，属磁性铁矿石。矿石工业类型为需选磁铁矿，矿石中伴生有用组分低于综合利用指标，且金岭铁矿多年来一直采用统采统选的生产方法，所采矿石全部进入选厂进行选矿，故矿石不再分品级。

2.4 矿体围岩和夹石

（1）矿体顶板围岩。矿体顶板围岩主要是受热力变质而重结晶的结晶灰岩或大理岩，主要矿物成分为方解石，局部含少量的泥质成分；其化学成分主要为CaO，其次为MgO，少量SiO2、Al2O3。结晶灰岩或大理岩为矿体的直接顶板，与矿体界线十分清晰。

（2）矿体底板围岩。矿体底板围岩主要是透辉石矽卡岩、蚀变闪长岩、矽卡岩化闪长岩。直接底板岩石以透辉石矽卡岩居多，厚0.90～7.74 m，主要矿物成分为透辉石，其次为金云母、绿泥石；部分地段直接底板为蚀变闪长岩、矽卡岩化闪长岩，厚度几米至数十米不等，主要矿物成分为斜长石、钠长石、钾长石、角闪石等，含少量矽卡岩矿物，主要化学成分为SiO2、Al2O3，其次为Fe2O3、MgO、CaO、K2O、Na2O等。矿体与底板围岩的接触界线基本清楚。

（3）矿体夹石。矿体中的夹石主要是透辉石矽卡岩，其次为磁铁矿化矽卡岩。其厚度较小，分布无规律，往往成为矿体中的包体，呈透镜状产出。透辉石矽卡岩与矿体界线比较清楚，肉眼即可辨别；磁铁矿化矽卡岩TFe含量约15%，与矿体呈渐变关系，需依据化验结果区分。在ZK5-8、ZK9-12、ZK18-9钻孔中见有上述夹石，因其厚度较小，且加权平均后TFe平均品位达到25%以上，故储量估算时未予剔除。在观20-9钻孔中见到2层夹石，上部夹石为结晶灰岩，厚度2.07 m；下部夹石为透辉石矽卡岩，厚度2.65 m。该夹石在矿体中呈包体形式存在，对矿体的完整性没有明显的影响。

2.5 矿床成因及找矿标志

2.5.1 控矿因素

（1）围岩的控矿因素。在侯家庄矿床乃至金岭铁矿区，与侵入岩体接触的围岩主要是奥陶系马家沟组碳酸盐岩层。侯家庄矿床中上部矿体围岩主要为马家沟组五阳山段，下部则为北庵庄段、土峪段。其中五阳山段、北庵庄段以厚层纯灰岩为主，夹数层泥质灰岩、泥质白云质灰岩及白云岩，而土峪段以泥质灰岩为主。

（2）构造控矿因素。金岭短轴背斜是区域控矿构造，为金岭闪长岩杂岩体的侵入提供了空间条件，而金岭岩体的侵入又进一步促进了背斜的最后形成，二者的形态、分布范围相辅相成，为铁矿床的形成创造了重要条件。而直接的控矿构造则是接触带构造，矿体赋存于闪长岩体与围岩的接触带上，接触带的形态、产状直接制约着矿体的形态、产状以及厚度变化，在接触带由陡变缓的凹陷部位更有利于成矿，矿体厚度也比较大。

（3）岩浆岩控矿因素。金岭岩体是一个由中偏基性—中性—中偏碱性演化的闪长岩杂岩体，在水平方向上由南西向北东，在垂直方向上由深部向浅部，都是由中偏基性向中偏碱性演化，侯家庄矿床是金岭岩体的一部分，属中性—中偏碱性岩体。岩体在成矿过程中的重要作用，就是提供了大量的铁质来源。铁质来源有2个因素：①残余岩浆期后热液本身含有一定的铁质；②已凝固的中性—中偏碱性侵入岩杂岩体。在岩浆演化的后期，发生强烈的碱质交代作用，其显著特征表现为岩石的褪色现象，由灰色、深灰色演变为灰白色、灰红色，暗色矿物减少以至消失；在化学成分上表现为K2O、Na2O含量增高，而铁质显著降低。经过碱质交代作用，近接触带岩体中的铁质被析出，进入含矿热液，与石灰岩接触交代形成磁铁矿体。侯家庄矿床由浅至深，碱质交代强度逐渐减弱，范围亦逐渐变窄。致使深部矿体厚度明显减小，规模远不如浅部，再向深部以至无矿。

2.5.2 矿床成因

结合50余年的地质勘查工作实践和地质院校、 科研单位的研究成果，普遍认为侯家庄矿床乃至金岭铁矿区其他铁矿床均属接触交代矽卡岩型磁铁矿床。主要依据：①矿体赋存于侵入岩体与碳酸盐岩的接触带上，接触带的形态、产状直接制约着矿体的形态、产状。②接触带附近发生普遍而强烈的交代蚀变作用，如矽卡岩化、钾钠化。③矿石以块状构造为主，浸染状、条带状次之；矿石矿物以磁铁矿为主，磁性铁占有率90%以上。④矿石中保留有围岩的成分及构造，如交代石灰岩不充分时，结晶灰岩与磁铁矿相间分布，呈条带状构造；有的结晶灰岩在矿体中呈夹石产出。⑤磁铁矿与矽卡岩在空间上紧密共生，矿石中的脉石矿物以矽卡岩矿物居多；在镜下可见到磁铁矿交代透辉石的现象。

2.5.3 找矿标志

综上所述，对有利成矿的地质因素和找矿标志归纳：①岩浆岩条件。闪长岩杂岩体是本区成矿母岩，尤其是钾钠化强烈的闪长岩，如正长闪长岩、二长岩对成矿更为有利。②围岩条件。奥陶系马家沟组灰岩是本区成矿围岩。其中，北庵庄段、五阳山段、八陡段以厚层纯灰岩为主，有利于交代成矿。③构造条件。接触带构造是直接的控矿构造，无论是平面上还是剖面上，接触带向岩体内凹陷的部位，封闭条件较好，有利于成矿；接触带形态、产状愈复杂，对成矿愈有利。④围岩蚀变条件。矿化与围岩蚀变密切相关，尤其是矽卡岩化及钾钠化与矿体在空间上紧密共生。厚度大、蚀变强烈的蚀变带，往往是成矿的有利地段。⑤物探磁异常找矿。接触交代矽卡岩型磁铁矿床具有很强的磁性，依据规模、埋深不同，能引起的强度不等的磁异常。结合地质条件深入分析，判断区别矿致异常，是寻找隐伏盲矿体的有效方法。值得注意的是，对于埋深大，规模较小的盲矿体，单一的磁法找矿效果有待深入探讨，应配合其他物探方法，相互补充，相互印证，对提高找矿效果大有裨益。

2.5.4 矿区远景及找矿方向

（1）侯家庄矿床远景及找矿方向。此次研究区东起5线，西至12线，深度400～1 000 m。这一范围内的矿体已大体查清，但不排除仍有零星的盲矿体存在。另在详查施工外围ZK5-16孔虽未见矿，但井中磁测显示，旁侧有磁性集中体存在，且该孔处于台阶状接触带的下缘，是成矿的有利部位，推测该孔南侧有一包矿体；ZK21-14孔见矿1.35 m，井中磁测显示，矿体向深部延深的趋势较为明显；ZK14-14孔见矿4.66 m，而走向两侧的ZK9-14、ZK18-13分别见矿0.45、0.40 m，2个钻孔均处于台阶状接触带的下缘部位，推测ZK14-14走向两侧，矿体有增厚可能。在今后的地质工作中，对上述部位可布置适当的加密钻孔，进一步追索和圈定矿体，以扩大资源储量。对延长矿山服务年限，稳定职工队伍有着现实的意义。

（2）外围找矿方向外围地区的找矿方向宜从水平方向、垂直方向2方面开展。①水平方向找矿。所谓水平方向找矿，即侯家庄矿床东西两侧地段。这一地段与侯家庄矿床成矿地质条件相同，以往查明的均为小型矿床。应通过大比例尺、高精度的磁法测量，圈出有望异常，进行钻探验证，在深部寻找新的盲矿体。②垂直方向找矿。所谓垂直方向找矿，即侯家庄矿床更深部开展找矿。本次施工的深部钻孔显示，由浅至深外蚀变带厚度逐渐变小，可能预示着岩体已接近边缘。以往研究推测金岭岩体呈岩盖状产出，若这一推断成立的话，岩体将由边缘向内弯曲收敛，形成岩盖的下接触带，围岩可能是寒武系碳酸盐岩，其封闭条件更好，对成矿更为有利。这是侯家庄矿床乃至金岭铁矿区西南半环今后找矿的重要方向，也是深入研究的重要课题。由于埋深大，掌握的资料很少，因此，找矿难度很大。需地质物探密切配合，多种物探方法并举，与地质院校、科研院所联合攻关，以求取得突破。

2.6 矿床内伴生矿产综合评价

（1）矿石中伴生矿产的评价。根据金岭铁矿区多年的勘查工作经验和矿山生产实践，矿石中主要的伴生有用组分为Cu、Co。本次组合分析结果显示，侯家庄矿床深部矿体中Cu平均含量0.007%，Co平均含量0.015 9%，均未达到综合利用的工业要求。

（2）沉积矿产的评价。矿床外围的石炭系中夹有煤层，因厚度小，煤质差而缺乏工业利用的价值。石炭系底部之“G层”铝土，在本区相变为铝土岩或者黏土岩，由于其Al2O3含量低，而SiO2、Fe2O3含量高，达不到铝土矿及耐火黏土矿的工业要求，亦不具备开发利用的价值。

3 矿床开采技术条件

3.1 水文地质

3.1.1 矿床水文地质

（1）含水层（带）基本特征。矿区主要含水层为奥陶系马家沟组灰岩岩溶裂隙含水层、第四系砂砾石孔隙含水层，次要含水层为闪长岩裂隙含水层。

（2）地下水的补给、径流和排泄条件。①马家沟组灰岩岩溶裂隙含水层。马家沟组灰岩岩溶裂隙含水层的地下水在天然条件下，主要有2个补给源：金岭铁矿区内灰岩有约20 km2的露头区，直接接受大气降水的补给；矿区内有约30 km2的闪长岩裸露区，接受大气降水的补给后，以地下径流的方式通过接触带补给岩溶裂隙含水层。灰岩出露区位于矿区的南部，地势较高，接受大气降水补给后，以玉皇山为界，分东西两侧向北和北西方向运动。矿区各铁矿的矿坑排水改变了岩溶裂隙地下水的天然流场，成为岩溶裂隙地下水的主要排泄途径。②第四系砂砾石孔隙含水层。第四系砂砾石孔隙含水层主要接受大气降水的补给，沿地势向北和北西方向运动，工农业开发及地下径流为其主要排泄途径。

（3）各含水层水力联系及对矿坑充水的影响。①含水层的水力联系。第四系砂砾石含水层与马家沟组灰岩岩溶裂隙含水层的水力联系、马家沟组灰岩岩溶裂隙含水层与闪长岩裂隙含水层的水力联系。②含水层对矿坑充水的影响。马家沟组灰岩岩溶裂隙含水层含水丰富，有一定的补给源，是矿坑充水的主要来源；闪长岩裂隙含水层含水微弱，随着矿山开采而被疏干，对矿坑充水影响较小；第四系砂砾石含水层含水丰富，由于底部较厚的黏土层阻挡，在天然状态下，与马家沟组灰岩岩溶裂隙含水层无水力联系，对矿坑充水无影响。

3.1.2 矿床水文地质现状

矿床开采现状及矿坑排水情况：侯家庄矿床由山东金岭铁矿开采生产，开采标高-160～-340 m。为了进行排水疏干，分别在标高-160、-280、-340、-425 m建有水仓，安装排水设备进行排水。2011年-425 m泵房每年排水量总计为1 270 473 m3/a，1年按365 d计算，矿坑平均排水量为3 480 m3/d；由矿坑排水量台账可知：最大排水量出现在2006年10月1、3、14、21、23日均为9 153 m3/d（原因：相邻矿山漏水使矿坑涌水量增大，此次矿坑排水量计算不采用该数值）。

根据相关数据可以看出，①-160、-280、-340 m水平受大气降水影响，随着降雨量变化而变化；②-425 m水平随着开采深度的延深和开拓范围的扩大，矿坑排水量从2010年开始总体上呈逐年上升的趋势；③2007—2010年，-160、-280、-340 m矿坑排水量减少，主要原因是这几年大气降水量明显偏低，致使矿区地下水动储量补给不足造成的。

3.1.3 矿坑涌水量预测

（1）计算方法和公式的选择。本次查明的Ⅲ矿体位于正在开采Ⅰ矿体深部，二者在走向上基本相同。该矿区为开采多年的老矿区，积累了大量的水文地质资料。此次利用矿山生产资料，采用比拟法对深部矿坑涌水量进行预测。计算公式如下：

Q=Q0×（S/S0）1/2

（1）

式中，Q为预测中段的矿坑涌水量；Q0为已知中段的矿坑涌水量；S为预测中段地下水位降低值；S0为已知中段地下水位降低值。

（2）预测结果。本次查明Ⅲ矿体主要分布于5—12勘探线、标高-400～-600 m；根据矿山资料，本次利用-425 m全年日排水量，对-500 m水平中段涌水量进行预测。预测结果见表1。

表1 矿坑涌水量预测成果Tab.1 Forecast results of mine water inflow

（3）预测结果评述。此次利用-425 m水平的矿坑涌水量资料，采用比拟法对-500 m水平中段的矿坑涌水量进行了预测，预测结果为3 812 m3/d，最大矿坑涌水量按预测涌水量的1.5倍考虑，即最大矿坑涌水量为5 718 m3/d。在今后开采中，应特别注意做好探水、排水工作，加强地下水动态长期监测，防止突水事故发生，确保开采安全。

3.1.4 矿区水资源综合利用评价

侯家庄矿床矿体位于当地侵蚀基准面以下，无地表水体存在；矿床主要充水含水层富水性强，地下水补给条件中等；第四系覆盖面积广且厚度较大，但第四系孔隙水与矿坑充水无水力联系，但马家沟组灰岩部分地区裸露地表，岩溶裂隙含水层含水丰富，有一定的补给源，为矿坑充水的主要来源，矿区水文地质边界较复杂，矿区开采深度及开采范围不断扩大。因此，矿床水文地质条件复杂类型为Ⅲ-1类型。

3.2 工程地质

3.2.1 矿区工程地质条件特征

（1）矿体。主要由磁铁矿组成，矿体具块状结构，较完整；岩心呈柱状—长柱状，岩石质量指标RQD一般大于70%；单轴极限抗压强度10.6～53.8 MPa，平均28.6 MPa，属较硬岩，岩体基本质量等级为Ⅲ级。

（2）顶板围岩。顶板围岩以结晶灰岩、大理岩为主，岩体具块状—厚层状结构，较完整，岩心以长柱状为主，局部呈柱状，岩石质量指标80%～95%；单轴极限抗压强度29.0～103.0 MPa，平均71.6 MPa，属较硬岩—坚硬岩；岩体基本质量等级为Ⅱ—Ⅲ级。顶板围岩中局部夹有薄层泥质灰岩、泥质白云质灰岩，属较软岩—软岩，其抗压强度低，固性差。一般距离矿体20 m以上，不构成矿体的直接顶板。

（3）底板围岩。底板围岩主要为矽卡岩、闪长岩，岩体具块状—整体状结构，较完整；岩心以长柱状为主，局部短柱状，岩石质量指标70%～80%；单轴极限抗压强度13.1～175.0 MPa，平均70.3 MPa，属较硬岩—坚硬岩，岩体基本质量等级为Ⅱ—Ⅲ级。

3.2.2 矿山开采技术状况

侯家庄矿床采用竖井开拓，地下开采方式，开采方法为分段凿岩阶段矿房法。分段高度10～20 m，单个矿房面积2 000 m2左右，最大面积2 500 m2，矿房高度50～52 m。目前，开采标高为-160～-340 m，除局部采用喷锚支护外，基本不支护。由此显示，矿体及顶底板围岩较为完整，稳固性好。

3.2.3 工程地质评价

矿体及顶底板围岩为较硬岩—坚硬岩，完整性好，岩体基本质量等级Ⅱ—Ⅲ级，属稳固性岩石。顶板围岩中局部夹有薄层泥质灰岩、泥质白云质灰岩，属较软岩—软岩，与矿体距离较远且矿山开采过程中局部采用喷锚支护，结合矿山以往开采经验：局部较软岩对矿坑开采基本无影响。工程地质条件及矿山开采技术状况表明，侯家庄矿床深部工程地质条件简单。

3.3 环境地质

（1）矿床环境地质背景。矿区为山前平原地貌，地势平坦，不存在崩塌、泥石流、滑坡等地质灾害。区内地震活动主要受郯庐深大断裂的影响，在其活动期内，区内的淄河断裂、禹王山断裂亦有轻微活动，最近的地震纪录，是1982年1月28日矿区西侧的禹王山断裂发生一次3.6级地震。区内新构造活动不强烈，属相对稳定区。根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2001）规定，淄博市桓台县和张店区的抗震设防烈度为Ⅶ度，设计地震加速度值0.10g，设计地震分组为第一组。矿床开采对环境的影响主要是地面变形、地下水位下降、三废污染。

（2）开采对环境的影响。侯家庄深部矿体埋深155～800 m（标高为-125～-770 m），绝大部分在370 m（标高为-340 m）以下，矿体平均厚度5.53 m。矿体顶板围岩为奥陶系石灰岩，厚200～500 m，其厚度大，抗压强度高，稳固性好。侯家庄矿床目前开采标高-160～-340 m，开采范围东西长1 800 m，水平宽200 m。自1993年正式投产至今，未发现地面裂缝、沉降、塌陷等地质灾害。由此表明，侯家庄矿床埋深大，矿体厚度较小，采深采厚比大，顶板围岩稳固，开采时只要采用合理的采矿方法和手段，严格按照开采设计进行回采，留有足够的安全矿柱等防范措施，是不会引起地面变形的。

（3）开采对地下水的影响。矿床开采的主要充水因素是奥陶系灰岩岩溶裂隙水。同时，灰岩岩溶裂隙水也是区内重要的生活和工业用水水源。随着开采深度的增加和坑道抽水疏干，地下水位随之下降，势必会对附近居民生活用水和工业生产用水造成一定的影响，由此形成了排水和供水的矛盾。解决这一矛盾的有效途径就是合理利用矿山排水。由2011年11月，淄博安瑞水质检测中心对侯庄矿坑水（地下水）、及地下井水（生活饮用水）水质分析表明：矿坑水无污染且开采过程中对地下饮用水基本无影响。矿床中未发现有毒物质和有害气体，不会对地下水产生污染，矿山排出的水通过沉淀净化处理后，可以作为生活用水和工业用水。第四系孔隙水与灰岩岩溶裂隙水无直接水力联系，坑道抽水疏干不会引起第四系水的水位、水质变化，不影响区内农业灌溉用水。

（4）三废对环境的影响。开采中产生的少量废渣，坑内直接回填采空区，对环境不会造成污染；采出的铁矿石运至9 km外的金岭铁矿选矿厂进行选矿。尾矿储存于专门的尾矿坝中，废水处理后循环利用；尾矿储存和废水排放达到环保部门要求。开采过程中没有有害气体产生，不会对环境产生污染。

（5）环境地质综合评价。矿床处于鲁中山区向鲁北平原过渡地带，属山前平原地貌，地震活动主要受郯庐深大断裂带的影响，在其活动期内，区内的淄河断裂、禹王山断裂亦有轻微活动，最近的地震记录是1982年元月28日禹王山断裂带发生一次3.6级地震。区内无新构造运动，属于相对稳定区。根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2000）规定，淄博市临淄区和张店区抗震设防烈度为7度，设计地震加速度值0.10g，设计地震分组为第1组。矿区为山前平原，地势较平坦，属地质灾害不易发生区，且不存在崩塌、泥石流、滑坡等地质灾害，矿床中未发现危害人体健康的有害元素和气体。矿山排水和供水矛盾可以通过合理利用矿山排水加以解决；开采、选矿过程中产生的 “三废”，经过有效处置后，不会对环境产生污染。

综上所述，侯家庄矿床地质环境条件简单，地质灾害危险性小，易于防治。

3.4 开采技术条件评价

（1）侯家庄矿床水文地质条件复杂程度属Ⅲ-1类型。矿坑主要充水水源为顶板灰岩岩溶裂隙水；未来Ⅲ矿体开采时，预测-500 m水平中段正常矿坑涌水量为3 812 m3/d，最大涌水量为5 718 m3/d。

（2）侯家庄矿床深部Ⅲ矿体工程地质复杂程度属简单型；矿体及顶底板围岩属较硬岩—坚硬岩，属稳固性岩石。

（3）侯家庄矿床地质环境条件属简单型。矿区不存在崩塌、泥石流、滑坡等地质灾害；未来深部Ⅲ矿体开采时，采用规范、合理的采矿方法，不会发生地面裂缝、沉降、塌陷等地质灾害。

综上所述，矿床开采技术条件初步确定为以水文地质条件为主Ⅲ-1类型矿床。

4 结语

（1）本次查明矿体位于侯家庄矿床主矿体延深部位，未来开采时可以考虑统一的开拓系统，充分发挥和利用现有生产能力和设施，以达到投资少、见效快的效果。

（2）矿体及顶底板围岩完整性好，抗压强度高，属稳固性岩石，工程地质条件简单；地下开采只要采取合理的采矿方法，不会对周边环境产生不良影响。矿床水文地质条件为Ⅲ-1类型，矿坑充水主要来自于顶板灰岩岩溶裂隙水，随着开采深度的增加，矿坑涌水量可能会略大于目前矿坑涌水量；矿坑排水会使地下水位下降，对附近生活用水及工业用水产生一定的影响，可以通过合理利用矿山排水予以解决。矿区地处平原，属地震相对稳定区，地质环境条件简单，地质灾害危险性小，易于防治，有利于地下开采；地下开采也不会对地质环境产生显著影响。