和县龙塘沿铁矿矿坑涌水量预测研究

论文摘要

受水文地质条件复杂性和计算方法适用性等限制,矿坑涌水量预测一直是国内外研究的难点;在中小型矿山,还受矿区水文地质勘查投入因素的影响,矿坑涌水量预测更为困难。本文以水文地质条件复杂的中型、玢岩型矿床——龙塘沿铁矿为例,利用数值模拟方法,对矿床不同开采方案条件下的矿坑涌水量,进行预测研究。龙塘沿铁矿位于金龙背斜的西南翼,矿区地表为50~60厚的第四系松散冲积物所覆盖,下伏地层有上第三系(半固结砂砾石)、三叠系中统黄马青组(泥岩、泥质粉砂岩)、三叠系中统徐家山组(粉砂泥岩、白云岩、白云质灰岩);矿体沿三迭系中统徐家山组灰岩与岩浆岩接触带分布,矿体埋藏深度200 ~ 600m;直接充水水源是徐家山组的碳酸盐岩裂隙岩溶水,间接充水水源为黄马青组泥质粉砂岩中的裂隙水、新生界底部的孔隙承压水;结合矿床开采过程中实际抽排水过程,认为矿坑涌水量等于以自由渗流形式进入到矿坑的地下水量,矿坑抽水与地下水流场没有直接的水力联系。借助Visual MODFLOW软件,建立与上述水文地质概念模型相适应的数值模拟模型;利用矿区水文地质勘察过程中的多组、多孔抽水实验数据,对模型进行识别与检验;结合矿山开采方案,预测矿坑涌水量。计算结果表明,矿坑涌水量随矿床的开采而不断衰减,开采方案对矿坑涌水量有比较大的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 问题的提出
• 1.4 研究内容及技术路线
• 第二章 预测矿坑涌水量的影响因素与方法
• 2.1 矿坑涌水量影响因素
• 2.1.1 矿坑涌水量的概念
• 2.1.2 矿坑涌水量预测的影响因素
• 2.2 水文地质比拟法
• 2.2.1 富水系数比拟法
• 2.2.2 单位涌水量比拟法
• 2.3 解析法
• 2.4 数值法
• 2.5 常用数值模拟软件
• 第三章 研究区概况
• 3.1 自然地理概况
• 3.1.1 地理及交通位置
• 3.1.2 地形地貌
• 3.1.3 气候条件
• 3.1.4 地表水体
• 3.2 成矿、控矿条件
• 3.2.1 地层
• 3.2.2 构造
• 3.3 地质及水文地质条件
• 3.3.1 含水层特征
• 3.3.2 岩溶发育特征
• 3.4 地下水动态特征及水力联系
• 3.5 矿床充水因素、充水途径及边界条件
• 第四章 地下水数值模拟模型
• 4.1 地质模型
• 4.2 水文地质概念模型
• 4.3 数值模拟模型
• 4.3.1 数学模型的建立
• 4.3.2 含水系统识别
• 4.3.3 水文地质参数赋值
• 4.4 模型识别结果
• 4.4.1 水位识别结果
• 4.4.2 参数识别结果
• 4.5 模型验证
• 第五章 矿坑涌水量预测
• 5.1 概述
• 5.2 方案一及预测结果
• 5.3 方案二及预测结果
• 第六章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献