安徽省霍邱县李楼铁矿矿坑涌水量预测研究

论文摘要

安徽开发矿业有限公司李楼铁矿位于安徽省霍邱县境内,铁矿资源储量27624.82万吨。矿区基建开始于2003年10月,由于地质、水文地质研究程度较低,给安全生产带来拉隐患。研究该矿区的地下水系统特征,预测矿坑涌水量,为矿坑生产规划的制订提供了科学合理的依据,并为防止矿井突水、淹井等矿山恶性事故的发生提出了一些可行性建议。本论文深入分析了矿区水文地质条件,详细论述了矿区地下水系统基本特征,研究了矿床充水水源、充水通道以及影响充水强度的各种因素,建立了研究区水文地质概念模型和数学模型;依据有限差分法,利用Modflow数值模拟软件建立了地下水数值模型,并运用该模型预测了-200m深度开采的矿坑涌水量,提出了矿山防治水措施,为矿山建设提供了科学依据。研究表明:（1）区内地下水运动以垂向交替运动为主,矿山开发,排水系统置于深部-200m,第四系地下水为矿床充水来源,基岩构造裂隙带为矿床充水通道,第四系底部厚度小、透水性强砾石层为影响矿坑充水强度的主要因素,地下水疏干流场为三维空间流场,垂向上存在很大的水头梯度;（2）采用数值法预测了矿井-200m水平开采的矿坑涌水量:基建开拓期矿坑涌水量平均为18924m3/d;开采期矿坑涌水量平均为12563m3/d。预测结果可以作为矿山设计依据。本论文通过对李楼铁矿地下水系统数值模拟的研究,在地下水三维流数值模拟方面做出了有意义的尝试,不但为矿区建设提供了科学依据,也为对类似矿区的地下水系统研究提供参考模式。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 矿坑涌水量预测的发展史
• 1.2.2 矿坑涌水量预测方法
• 1.3 选题依据及研究程度
• 1.3.1 选题依据
• 1.3.2 研究程度
• 1.4 研究内容与研究方法
• 第2章 研究区概况
• 2.1 自然地理
• 2.1.1 地理位置
• 2.1.2 地形地貌
• 2.1.3 气象水文
• 2.2 区域地质特征
• 2.2.1 地层
• 2.2.2 构造
• 2.3 矿区地下水类型
• 第3章 矿区水文地质模型
• 3.1 矿区水文地质条件
• 3.1.1 含水层的划分及其分布特征
• 3.1.2 地下水系统的补、径、排条件
• 3.1.3 地下水动态特征
• 3.1.4 矿床充水因素分析
• 3.2 矿区水文地质模型概化
• 3.2.1 含水层的概化
• 3.2.2 边界条件的概化
• 3.2.3 地下水运动特征的概化
• 第4章 矿区矿坑涌水量预测
• 4.1 矿区地下水系统数学模型
• 4.2 运用Rroceeing Modflow Pwin软件建立数值模型
• 4.2.1 渗流区的剖分
• 4.2.2 渗流基本方程
• 4.2.3 模型的求解
• 4.2.4 源、汇项处理
• 4.2.5 模型的调试与识别
• 4.3 矿坑涌水量预测
• 4.4 矿井开采防排水措施
• 第5章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 攻读硕士学位期间参与项目和科研成果