本文關(guān)鍵詞：龍門峽南煤礦巖溶發(fā)育規(guī)律及連通試驗研究

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【摘要】：龍門峽南煤礦位于以龍王洞背斜為主體的華鎣山復(fù)式背斜中段，區(qū)內(nèi)出露地層為二疊系上統(tǒng)長興組（P1c）~三疊系中統(tǒng)雷口坡組（T2l）一套可溶性碳酸鹽巖地層，整合接觸。龍門峽南煤礦為新建礦井，自2009年9月開工建設(shè)以來，在施工各井硐過程中曾先后發(fā)生3次涌水事故，最大水量達20000m3/h，造成了一定的人身和財產(chǎn)損失。為確保龍門峽南煤礦礦井安全施工，提高礦井的防災(zāi)、抗災(zāi)能力，需要探明龍門峽南煤礦井田區(qū)域和礦井周邊巖溶發(fā)育規(guī)律及水害情況，為礦井掘進、工作面的布置及開采過程中的水害防治提供科學(xué)依據(jù)。 論文以充分扎實的地質(zhì)及水文地質(zhì)現(xiàn)場調(diào)研為基礎(chǔ)，在總結(jié)歸納了研究區(qū)巖溶發(fā)育規(guī)律的基礎(chǔ)上，通過室內(nèi)實驗選定適當?shù)脑噭┳鳛榛仫L平硐連通試驗的示蹤劑，最后結(jié)合研究區(qū)巖溶發(fā)育規(guī)律和連通試驗研究成果，對研究區(qū)的巖溶水系統(tǒng)做了進一步的研究。主要得出以下結(jié)論和認識： 1.研究區(qū)位于華鎣山中段腹部，山脈走向與龍王洞背斜軸走向基本一致，呈NNW向展布。地形地貌特征受構(gòu)造作用、侵蝕作用及溶蝕作用綜合影響，區(qū)內(nèi)呈現(xiàn)出中間高兩邊低的特征，整體上為中低山地形。巖性則以純碳酸巖和碳酸巖夾碎屑巖為主。 2.研究區(qū)內(nèi)地表巖溶地貌以石芽溶溝、巖溶洼地、巖溶漏斗、落水洞和豎井等形式出現(xiàn)，地下巖溶則以主要以溶洞出現(xiàn)，同時伴隨有石筍、石鐘乳、石柱等巖溶堆積形態(tài)。研究區(qū)內(nèi)巖溶形態(tài)的分布具有明顯的特征，表現(xiàn)為地層界線、構(gòu)造線附近巖溶較其他部位明顯發(fā)育。巖溶個體形態(tài)及組合形態(tài)特征各異，地表巖溶及地下巖溶較為發(fā)育，且大多具有一定的關(guān)聯(lián)。地下溶洞主要為管道式和裂隙式兩種形式存在，兩種形式都可能成為井下涌水來源的通道。 3.研究區(qū)巖溶的發(fā)育受多種因素的影響和制約。具體表現(xiàn)出地層巖性提供了巖溶發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)，研究區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖分布達90%以上，一小部分的非碳酸鹽巖多以薄的夾層存在；地質(zhì)構(gòu)造控制了巖溶發(fā)育的規(guī)模和方向，區(qū)內(nèi)的龍王洞背斜和田灣向斜的軸部均表現(xiàn)出巖溶較為發(fā)育的特點，巖溶洼地的長軸方向與構(gòu)造線走向一致的特點；氣候影響巖溶發(fā)育的時間特征；地形和地表水文網(wǎng)影響巖溶的發(fā)育強度，區(qū)域地貌表征著地表水文網(wǎng)的發(fā)育特征，控制地下水的運動趨勢和方向，從而也影響了巖溶發(fā)育的總趨勢；地下水動態(tài)決定巖溶發(fā)育的類型和速度，地下水經(jīng)地下巖溶通道徑流至背斜兩側(cè)寬谷巖溶地帶，經(jīng)歷了大氣降水溶隙脈狀水溶隙管道水的變化過程，同時結(jié)合地層巖性的不同，也使儲水空間、儲水量、調(diào)節(jié)能力以及洞穴發(fā)育呈現(xiàn)較大的差別，進而影響到表層巖溶發(fā)育。 4.結(jié)合研究區(qū)巖溶發(fā)育規(guī)律，兼顧了回風平硐所處的地質(zhì)構(gòu)造部位、地形地貌和水文地質(zhì)條件，選取三處試驗點進行連通試驗。通過室內(nèi)實驗選取了適宜的試劑，依據(jù)現(xiàn)場試驗檢測數(shù)據(jù)分析，位于廣安風井東部石朝門的LT02號連通試驗點與回風平硐連通關(guān)聯(lián)可能性較大，，但仍需進一步工作驗證；位于鄧家院子的LT01號試驗點和位于紅花區(qū)的LT03號試驗點與回風平硐連通關(guān)聯(lián)性可能性較小。 5.在對研究區(qū)巖溶含水巖組以及富水性、巖溶地下水類型及其分布特征和巖溶水賦存的介質(zhì)特征進行論述的基礎(chǔ)上，對巖溶水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征進行研究，對研究區(qū)巖溶水系統(tǒng)進行了劃分并制定概念模型，先將研究區(qū)劃分出兩個四級子系統(tǒng)，在四級子系統(tǒng)的基礎(chǔ)上又進一步劃分出七個次級水系統(tǒng)。連通試驗的LT02連通點分布在Ⅳ-1-2區(qū)，兩者互為驗證。其次對研究區(qū)巖溶水系統(tǒng)的流動特征進行研究，通過豐期和枯期的對比，水溫度場相對穩(wěn)定，在本次水文年內(nèi)浮動不大，水化學(xué)場也比較單一，水化學(xué)類型均為HCO3-Ca。水系統(tǒng)的補給和排泄均呈現(xiàn)出了點狀和面狀兩種方式。
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：P642.25;TD745

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