本文關(guān)鍵詞：眼前山鐵礦露天轉(zhuǎn)井下開(kāi)采礦井涌水預(yù)測(cè)研究

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【摘要】：眼前山鐵礦始建于1960年,為滿足礦山經(jīng)濟(jì)和安全要求,該礦在2012年由露天開(kāi)采轉(zhuǎn)為井下開(kāi)采。隨著鐵礦進(jìn)一步的開(kāi)發(fā),地下巷道不斷掘進(jìn),巷道涌水對(duì)工程的影響程度日益增大。本文通過(guò)收集資料,進(jìn)行深入的水文地質(zhì)勘探與調(diào)查,采用水化學(xué)分析等方法,細(xì)致地研究了區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件以及對(duì)地下水運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生主要影響的地質(zhì)構(gòu)造,評(píng)判了區(qū)內(nèi)地下水水力聯(lián)系。并在此基礎(chǔ)之上,運(yùn)用Visual MODFLOW軟件建立了可靠度較高的研究區(qū)三維地下水滲流模型,模擬并分析礦區(qū)地下巷道開(kāi)挖后的地下水流場(chǎng)的變化、巷道涌水的來(lái)源,預(yù)測(cè)礦井涌水總量,可為巷道涌水防堵工作設(shè)計(jì)做參考。論文的主要研究成果如下:(1)研究區(qū)的主要含水層是在采場(chǎng)周邊地表的第四系孔隙潛水含水層,以及以鞍山變質(zhì)巖為主的基巖裂隙含水層。千枚巖與石英巖作為相對(duì)隔水層對(duì)含水層內(nèi)的地下水流動(dòng)起限制作用,并利用鉆孔巖芯RQD值驗(yàn)證了上述結(jié)果。切割含水層的F19、Fm-1兩條斷層導(dǎo)水性較好,對(duì)區(qū)內(nèi)地下水流動(dòng)的影響較大。(2)研究區(qū)地下水的補(bǔ)給主要來(lái)源于大氣降水。大氣降水直接滲入第四系形成孔隙水或通過(guò)裸露基巖的裂隙滲入地下基巖成為裂隙水。第四系內(nèi)的孔隙水與基巖裂隙含水層、相對(duì)隔水層內(nèi)的水有著不同程度的水力聯(lián)系,其聯(lián)通性的好壞,主要由巖體裂隙的發(fā)育程度及斷層填充物性質(zhì)等來(lái)決定。礦區(qū)采礦及地下巷道開(kāi)挖會(huì)破壞其周圍巖體的完整性,形成導(dǎo)水裂隙,增加各類水體之間的連通性。(3)運(yùn)用研究區(qū)三維地下水模型模擬地下巷道開(kāi)挖后地下水流場(chǎng)變化,模擬結(jié)果表明地下巷道附近的地下水水位下降明顯。通過(guò)在模型中加入示蹤粒子追蹤巷道涌水來(lái)源,根據(jù)計(jì)算結(jié)果所得的結(jié)論應(yīng)證了之前理論分析。距離含水層較近的巷道涌水主要來(lái)源于含水層內(nèi)的地下水。在相對(duì)隔水層內(nèi)且距離含水層較遠(yuǎn)的(特別是處在層面巷道外圍的)巷道相當(dāng)于相對(duì)隔水層內(nèi)地下水的一條良好滲流通道,相對(duì)隔水層內(nèi)的地下水會(huì)不停向巷道匯入。在加入巷道后經(jīng)過(guò)5年的模擬計(jì)算,地下水變化基本穩(wěn)定,礦井涌水量為81016m3/d。建議通過(guò)地面及井下綜合防治措施來(lái)減少巷道涌水,并且將涌水分級(jí)排至地表后,經(jīng)適當(dāng)處理進(jìn)行綜合利用。
【關(guān)鍵詞】：眼前山鐵礦 水文地質(zhì)條件 礦井涌水 水力聯(lián)系 Visual MODFLOW
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD742
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線16-19
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.3.2 技術(shù)路線17-19
• 第2章 研究區(qū)地質(zhì)背景與開(kāi)采概況19-27
• 2.1 研究區(qū)自然地理概況19-21
• 2.1.1 地形地貌19
• 2.1.2 氣象19-21
• 2.2 研究區(qū)地質(zhì)概況21-23
• 2.2.1 地層巖性21
• 2.2.2 地質(zhì)構(gòu)造21-23
• 2.3 眼前山鐵礦概況23-25
• 2.3.1 開(kāi)采歷史23
• 2.3.2 位置交通23-24
• 2.3.3 可采礦層24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-27
• 第3章 研究區(qū)水文地質(zhì)條件27-45
• 3.1 礦區(qū)地表水文地質(zhì)特征27-29
• 3.2 礦井及巷道水文地質(zhì)特征29-30
• 3.3 水文地質(zhì)勘探30-33
• 3.3.1 水文地質(zhì)鉆探31
• 3.3.2 鉆孔巖芯RQD及地層富水性與隔水性評(píng)判31-33
• 3.4 含水層與隔水層33-34
• 3.5 斷層導(dǎo)、富水性34-35
• 3.6 水力聯(lián)系評(píng)判35-43
• 3.7 地下水的補(bǔ)給及排泄條件43
• 3.8 巷道充水水源分析43
• 3.9 水文地質(zhì)類型43-44
• 3.10 本章小結(jié)44-45
• 第4章 基于Visual MODFLOW對(duì)研究區(qū)的建模與模型驗(yàn)證45-60
• 4.1 Visual MODFLOW簡(jiǎn)介45-47
• 4.1.1 軟件發(fā)展歷程45-46
• 4.1.2 Visual MODFLOW的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)46-47
• 4.2 三維模型的建立47-58
• 4.2.1 模擬范圍47
• 4.2.2 模型的空間離散和時(shí)間離散47-49
• 4.2.3 模型的邊界處理49
• 4.2.4 水文地質(zhì)參數(shù)設(shè)置49-51
• 4.2.5 源匯項(xiàng)處理51-55
• 4.2.6 等效與概化55
• 4.2.7 模型的識(shí)別與驗(yàn)證55-58
• 4.3 本章小結(jié)58-60
• 第5章 巷道涌水分析及防排建議60-76
• 5.1 巷道開(kāi)拓方案60-61
• 5.2 礦井涌水量預(yù)測(cè)61-62
• 5.3 礦井涌水來(lái)源分析62-69
• 5.3.1 地下水流場(chǎng)及水位降深等值線圖62-65
• 5.3.2 示蹤粒子分析65-69
• 5.4 防治建議69-70
• 5.5 礦井排水與礦井水綜合利用建議70-75
• 5.6 本章小結(jié)75-76
• 第6章 結(jié)論與展望76-79
• 6.1 結(jié)論76-77
• 6.2 展望77-79
• 致謝79-80
• 參考文獻(xiàn)80-84

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本文編號(hào)：1067259