本文關(guān)鍵詞：青龍礦構(gòu)造特征及其對礦井水的控制機(jī)理

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【摘要】：綜合利用構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)以及數(shù)學(xué)地質(zhì)的原理及方法,以區(qū)域構(gòu)造演化分析為基礎(chǔ),結(jié)合野外和礦井典型構(gòu)造的系統(tǒng)觀察和測量,揭示了研究區(qū)構(gòu)造變形特征及不同期次構(gòu)造疊加與改造規(guī)律;通過節(jié)理的系統(tǒng)測量和分析并結(jié)合礦井含、隔水層地質(zhì)特征,充水條件及狀況分析,深入研究了礦井水文地質(zhì)邊界條件及邊界斷層控水機(jī)理;通過地下水動力場特征分析、以長興組巖溶裂隙水流場為例構(gòu)建了水文地質(zhì)數(shù)學(xué)模型與數(shù)值模型,通過模型運(yùn)算,揭示了礦井地下水動態(tài)特征;運(yùn)用系統(tǒng)聚類分析和貝葉斯判別法分析礦井不同構(gòu)造部位水化學(xué)特性,探討了區(qū)域及礦井構(gòu)造控水作用,得到的主要結(jié)論如下:礦區(qū)褶皺較為發(fā)育,主要為大型寬緩褶皺(格老寨背斜、大沖背斜、丁家寨向斜)、逆斷層牽引褶皺(F3逆斷層牽引褶皺構(gòu)造、F4逆斷層牽引褶皺構(gòu)造、F10逆斷層牽引褶皺構(gòu)造)、撓曲和層間不協(xié)調(diào)褶皺,主要發(fā)育于研究區(qū)中部和西南部。礦井內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育,受區(qū)域構(gòu)造控制,以NE向斷裂構(gòu)造為主(F1、F5、F22),其規(guī)模較大,延展長,傾角較大,正斷層、逆斷層均有發(fā)育;次一級斷裂構(gòu)造為近EW向及NW向為主,其規(guī)模小,延展短,以逆斷層為主;更次一級的小斷層非常發(fā)育,大部分為落差0.5~10m的斷層。礦井構(gòu)造并非雜亂無章,主要包括平行排列、斷層間伴生組合、斷層間的交叉組合斷層褶曲間相互切割組合等方式。5勘探線一帶存在分水嶺。分水嶺以南,代表性水點(diǎn)為9號有水溶洞和13號泉水點(diǎn);大氣降水為補(bǔ)給水源之一,補(bǔ)給方式有集中補(bǔ)給和面狀補(bǔ)給,以集中補(bǔ)給為主,接受補(bǔ)給后,排泄于13號泉;分水嶺以北,地下水接受補(bǔ)給后,主要由南西向北東徑流,排泄于馱煤河下游南東岸59號泉。對長興組巖溶裂隙水流場為例進(jìn)行了構(gòu)建了水文地質(zhì)數(shù)學(xué)模型與數(shù)值模型。結(jié)果顯示,天然情況下,地下水總的運(yùn)動方向為從SE流向N,并且流動方向受邊界條件的控制,在邊界發(fā)生改變;在礦井深部,地下水成滯流狀態(tài),在5勘探線附近形成分水嶺;地下水分水嶺向南部移動,模擬計算得出二采區(qū)預(yù)測正常涌水量為362m3/h。水體穩(wěn)定同位素示蹤分析顯示,地表水和井下出水之間存在直接水力聯(lián)系可能性較小。青龍煤礦地下出水與地表馱煤河之間應(yīng)無直接水力聯(lián)系。F1支斷層和F2支斷層導(dǎo)致煤層不同程度與含水層對接,對礦井開采產(chǎn)生較大的充水影響。水樣聚類分析和貝葉斯判別法均表明青龍煤礦水文地質(zhì)特征明顯受構(gòu)造作用控制。含水層組總體獨(dú)立性較好,僅在局部出現(xiàn)個別樣品表現(xiàn)出與其余兩含水層組距離較近的現(xiàn)象,可能是由斷裂構(gòu)造造成含水層組發(fā)生水力聯(lián)系。區(qū)域構(gòu)造控制含水層的形成,研究區(qū)灰?guī)r巖溶裂隙含水層的形成與加里東旋回密切相關(guān),中生代構(gòu)造運(yùn)動對含水層系統(tǒng)進(jìn)行了強(qiáng)烈的改造,區(qū)域構(gòu)造控制含水層組的形成和演化與黔北煤田地質(zhì)史上三次重要的構(gòu)造旋回(加里東旋回、燕山和喜馬拉雅旋回)有直接的關(guān)系,這三期構(gòu)造旋回控制著含水層的分布格局。井田構(gòu)造控制礦井含水邊界以及礦井含水層的水力聯(lián)系,井田北西及南西有F1、F2、F2支、F3四條主干斷裂構(gòu)造分布,構(gòu)成井田北西及南西自然邊界。本井田玉龍山段灰?guī)r與長興灰?guī)r間的沙堡灣段隔水層厚度較小,當(dāng)斷層落差大于沙堡灣段地層厚度時,使玉龍山段灰?guī)r與長興灰?guī)r對口接觸時,兩含水層發(fā)生水力聯(lián)系。結(jié)合水樣水化學(xué)特征及構(gòu)造位置可知,F1斷層為青龍井田西部的自然邊界為導(dǎo)水通道,為此處的長興組巖溶裂隙含水層和龍?zhí)督M裂隙含水層導(dǎo)通提供路徑。F22逆斷層位于青龍井田中、北部,F22可能為導(dǎo)水通道,淺部含水層組可能補(bǔ)給深部的奧灰水,為基巖不同含水層組溝通提供路徑。F4逆斷層位于礦井中、西部,其西端被F2支、F2斷層切割,交于F1斷層,F4斷層為導(dǎo)水?dāng)鄬�。F3逆斷層位于青龍井田南部,可能為溝通不同含水層組的導(dǎo)水通道。
【關(guān)鍵詞】：青龍井田 構(gòu)造規(guī)律 水文地質(zhì)規(guī)律 構(gòu)造控水
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P641.461
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-20
• 1 緒論20-33
• 1.1 選題依據(jù)及其意義20-21
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀21-30
• 1.3 存在問題30
• 1.4 研究內(nèi)容、方法和技術(shù)路線30-32
• 1.5 完成工作量32-33
• 2 區(qū)域地質(zhì)概況33-50
• 2.1 大地構(gòu)造位置34
• 2.2 區(qū)域構(gòu)造特征34-42
• 2.3 地層與含煤地層42-47
• 2.4 區(qū)域水文地質(zhì)條件47-50
• 3 礦井構(gòu)造發(fā)育規(guī)律50-65
• 3.1 礦井地層50
• 3.2 礦區(qū)構(gòu)造發(fā)育特征50-62
• 3.3 構(gòu)造分布及其疊加改造特征62-63
• 3.4 小結(jié)63-65
• 4 礦井水文地質(zhì)特征65-82
• 4.1 礦井邊界水文地質(zhì)條件65-68
• 4.2 含、隔水層68-74
• 4.3 礦井充水狀況74-76
• 4.4 地下水動力場特征及其數(shù)值模擬76-80
• 4.5 小結(jié)80-82
• 5 礦井水動力場的構(gòu)造控制82-110
• 5.1 水樣的采集及測試82-83
• 5.2 礦井水化學(xué)特征83-91
• 5.3 系統(tǒng)聚類分析91-92
• 5.4 貝葉斯判別法92-95
• 5.5 礦井水的構(gòu)造控制95-101
• 5.6 水文地質(zhì)單元劃分及其水文地質(zhì)特征101-103
• 5.7 主采煤層突水危險性分析103-107
• 5.8 小結(jié)107-110
• 6 結(jié)論與展望110-113
• 6.1 主要結(jié)論110-112
• 6.2 展望112-113
• 參考文獻(xiàn)113-122
• 作者簡歷122-124
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集124

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本文編號：932056