基于水文地质概念模型的金铜矿区涌水量预测方法研究

黄屯硫铁矿西部的金铜矿区属于新增资源,为查明西部金铜矿体的开采条件,在对矿区水文地质边界条件进行综合分析的基础上,建立矿区水文地质概念模型,运用比拟法与解析法两种计算方法分别对矿区矿坑涌水量进行了预测,结果表明:两种预测方法得出的结果基本相近。从安全因素考虑,建议将比拟法预测的-340 m中段正常涌水量1 001.5 m~3/h(24 036.4 m~3/d)和最大涌水量1 101.5 m~3/h(26 436.4 m~3/d)、-460 m中段正常涌水量1 354.9 m~3/h(32 517.6 m~3/d)和最大涌水量1 454.9 m~3/h(34 917.6 m~3/d)作为矿井防排水系统及相关设计的依据。最后根据预测结果,对矿井防排水系统及相关设计提出了合理建议。     

发耳二矿水文地质特征及矿井涌水量预算浅析

以发耳二矿为例,利用其勘探资料对矿区水文地质条件进行分析研究,通过确定区内水文地质参数、水文地质模型等因素,利用解析法对该井田(西井)先期开采地段矿井涌水量进行预测,矿井正常涌水量为12 250 m~3/d,最大涌水量15 900 m~3/d。可作为初步开采设计的参考。     

黄坪上塘矿区水文地质条件及涌水量预测分析

结合贵州省黄坪县上塘矿区的水文地质条件特征,提出新的涌水量预算方法,预测得出：矿坑正常涌水量为2545m3／d,最大涌水量为99484m3／d,未来矿坑涌水量较大,对矿山开采有很大威胁。提出地表拦截和地下水抽排措施。     

中黄页铁矿水文地质特征及涌水量预测研究

中黄页铁矿位于河南省卢氏县黄叶村,为水文地质条件中等的岩溶充水矿床。本文通过分析矿区水文地质条件、矿床充水水源和途径,对矿区水文地质参数进行了分析计算,分别采用补给量法和"大井法"开采过程中的涌水量进行了计算预测,结果显示:中黄页铁矿含水层属于岩溶裂隙水含水层,充水含水层富水性较差,渗透性较弱。矿区断裂构造发育,多充填,富水性较弱。根据补给量法预测矿坑平均涌水量为729 m~3/d,大井法预测矿坑最大涌水量为2 508 m~3/d。研究结果将为未来矿山开发设计中防水方案的制订提供了理论依据。     

元山子钛铁矿矿区水文地质特征分析

通过对元山子矿区水文地质特征的分析,矿区有四个含水层,三个隔水层,按照水文地质单元构成要素,结合地表分水岭情况,可将矿区划分为三个水文地质单元,认为该矿区水文地质条件总体比较简单,地表水对矿床充水作用较小,并对矿坑涌水量进行了预测计算,地表水汇入量预测采用地表径流模数法计算,地下水涌入量采用狭长水平坑道法,综合矿坑地下水及地表水涌入量数据,求得矿坑(Ⅰ南/Ⅰ北、Ⅱ、Ⅲ)一般涌水量为846.2m~3/d和732.4m~3/d,最大涌水量为36 118m~3/d和27 080.1m~3/d,为以后矿山开采提出了建议。     

甘肃核桃峪煤矿矿井涌水量的计算与分析

核桃峪煤矿是目前甘肃陇东煤田在建的规模最大矿井,设计单位要求地质勘查部门提交采用不同计算方法对井田先期开采地段正常涌水量和最大涌水量进行预测。通过分析矿井水文地质条件,分别采用了大井法、水平廊道法和比拟法对矿井涌水量做出了预测,并对预测结果进行了对比分析。结果表明:(1)解析法采用实测影响半径计算的涌水量与比拟法的结果相对接近,选用较大值,即为比拟法的结果,先期开采地段最大涌水量为28 800m3/d,正常涌水量为20 160m3/d;(2)在矿井涌水量预测中,用经验公式计算的承压水影响半径偏小,导致预算的涌水量结果偏大。在对各种预测方法应用条件分析比较的前提下,建议若有条件采用比拟法,应首选比拟法预算矿井涌水量。     

云南省官房铅锌钨矿区团山矿段水文地质特征与矿区涌水量预测

官房铅锌钨矿区团山矿段位于云南省文山州文山县内,钨矿矿体规模中等,矿区水文地质条件中等偏复杂,包含有3个含水层组.矿坑充水的主要来源是矿体顶底板围岩岩溶裂隙水中的地下水.利用大井法对矿区的涌水量进行预测,结果表明1200、1300和1400 m水平段正常涌水量分别为21587、9997和4484 m³/d,最大涌水量分别为64761、29991和13452 m³/d.     

回采工作面顶板复合含水层涌水量时空组成及过程预测方法

为提高彬长矿区各矿井预测涌水量的准确性,通过精细化勘探将洛河组划分为上、下两段;建立了巨厚复合含水层涌水量预测的水文地质概念模型,将受到煤层采后顶板导水裂缝带波及的含水层涌水概化为考虑垂向渗流的向河渠排泄模型,称之为"含水层水向工作面涌水模型";并给出了与矿井采掘计划相结合、考虑含水层静储量释放、动态补给和垂向渗流的水量预测方法,称之为"工作面时空动态涌水量预测方法"。以高家堡矿井为例,预测101工作面最大涌水量为1 222.11 m~3/h,采后初期稳定涌水量为950.07 m~3/h;预测201工作面最大涌水量为610.93 m~3/h,采后初期稳定涌水量为536.73 m~3/h。与实测涌水量对比分析,预测涌水量绝对误差为-130.49~20.64 m~3/h,误差率为-21.05%~8.39%,预测精度大大提升。     

甘肃省早子沟金矿矿区水文地质特征与矿坑涌水量预测

早子沟金矿是西秦岭地区发现的特大型金矿床。随着开采深度加大,矿坑涌水成为影响矿山生产的主要因素之一。本次采用解析法和比拟法进行矿坑涌水量预测,结果表明：若将早子沟金矿矿山开拓至2 100 m标高,借用等效介质孔隙含水层,运用地下水向潜水完整井运动的裘布依公式预测,正常矿井涌水量为2 976.32 m³/d,矿井最大涌水量为3961.10 m³/d;依据矿区已知井下排水资料,比拟法计算得出正常矿井涌水量为3 704.99 m³/d,矿井最大涌水量为4 350.37 m³/d。综合分析认为,解析法水文地质参数求取容易产生误差,结果只能作为参考;比拟法经验公式计算简洁,计算参数相对可靠,结果更符合矿坑实际情况。因此,早子沟金矿矿坑涌水量预测应采用比拟法。     

坎上铁矿水文地质特征及涌水量预测

在水文地质勘查的基础上,指出坎上铁矿分成南北2个矿段,赋存于复杂的水文地质条件中,包括4个含水层和2个弱透水层。利用大井法和数值模拟法对矿区的涌水量进行预测,结果表明本阶段概算单独开采至矿体底板时,北矿段正常涌水量为3 067m3/d,南矿段正常涌水量为23 400m3/d。     

六盘水矿区马临煤矿延伸开采区段充水因素及涌水量预测研究

根据六盘水矿区马临煤矿地质条件背景以及矿井地质资料的分析,论述了矿井水文地质特征、充水因素,并在此基础上采用比拟法及解析法对研究区矿井涌水量进行了预算。结果显示:开采C8煤层以上煤层以裂隙含水层为主,属于水文地质条件简单的矿床类型;开采C12煤层时,煤层间接底板茅口组灰岩岩溶含水层对矿床充水将占主导地位,水文地质条件转变为复杂的岩溶充水矿床类型,存在较大的突水危险;根据含水层水文地质条件的不同,研究区含煤地层涌水量采用比拟法预算,结果为2402.43 m~3/d;茅口组岩溶含水层采用解析法预算,结果为7570.68m~3/d;研究区最大涌水量为平均涌水量的2.4倍,建议采用23935.45m~3/d作为今后矿井选择排水设备的依据。     

“分段大井法”预测矿井工作面涌水量

为了准确预测矿井涌水量,保障矿井生产安全及保护地下水资源,以内蒙古自治区鹰俊一号矿井20101和80101掘进工作面为例,按月掘进进度将工作面进行分段。在矿区水文地质勘查、抽水试验获取有关水文地质参数的基础上,对每个掘进分段应用"大井法"预测了将地下水位疏干至二煤底板及八煤底板的矿井涌水量。结果表明:地下水位疏干至二煤底板时20101工作面的最大涌水量为395.1 m3/h,地下水位疏干至八煤底板时80101工作面的最大涌水量为330.4 m3/h。该方法将矿井涌水量预测与矿井水文地质结构和掘进进度紧密结合起来,预测所得的矿井涌水量更加贴近实际。     

万福井田水文地质特征及矿井涌水量预测

在分析井田水文地质特征的基础上,对矿井的充水因素进行了论述,认为山西组砂岩、太原组第三层灰岩属煤层开采的直接充水含水层,对煤层开采有直接影响。采用了地下水动力学中的"大井法"对矿井的涌水量进行了预测,得到正常涌水量为286 m3/h,最大涌水量为405 m3/h的结果,为万福井田及其它煤矿的安全生产提供了重要的依据和借鉴的价值。     

华阳川铀铌铅多金属矿露天矿坑充水因素分析及涌水量预测

矿坑涌水量作为露天开采矿山疏排水方案设计的主要依据,其预测结果的准确度直接影响矿山开采设计的合理性和安全性。以位于陕西华阴的华阳川铀铌铅多金属矿为研究对象,基于矿区水文地质测绘、水文地质钻探、抽水试验、地表水和地下水动态观测等基础勘察资料,并结合矿区地形地貌特征、矿床水文地质条件和矿山设计露天境界参数,分析未来矿山露天开采后的矿坑涌水量来源,确定概化的水文地质单元及边界条件,通过"大井法"和设计频率暴雨对矿坑涌水量进行预测计算。研究结果表明:矿坑涌水量主要由露天采坑地下水涌水量、地表水汇入采坑的水量和降入采坑的水量三部分组成。预测未来露天矿坑涌水量正常期为33 758 m~3/d, 50年一遇暴雨期为971 822 m~3/d。分析预测结果可为后期矿山建设中的疏排水工程设计提供参考依据。     

代池坝煤矿深部水文地质条件研究及涌水量预测

代池坝煤矿进入深部开采,通过对矿区深部水文地质条件研究与矿井充水因素分析,认为矿床充水含水层为富水性弱~中等的砂岩裂隙含水层,各含水层间水力联系差,深部开采面临含水层地下水水压变大,具有一定的危险性。矿井主要充水水源为大气降水、含水层砂岩裂隙水、地表水和采空区积水。矿区主要充水通道是煤层开采后形成的导水裂缝带和矿区范围内11个报废钻孔。采用了比拟法的计算:深部标高+320~+50m范围内正常涌水量为234m~3/h,最大涌水量为509m~3/h。     

新驿煤矿下组煤矿井涌水量预测研究

在系统收集水文地质资料的基础上,运用"大井法"和水文地质比拟法对开采16煤的涌水量进行了预测,利用突水系数法,对八采区16煤底板奥灰突水危险性进行了评价,得出了突水系数分区图。经综合分析对比,采用大井法的预测结果:即开采16煤正常涌水量为482m3/h,最大涌水量为540m3/h;奥灰突水量初期为1 083～10 640m3/h,一般为660～4470m3/h;如对奥灰采取疏排降压方案,疏降排水量预计为770m3/h。此结果可作为矿井回采阶段防治水设计的参考。     

王河煤矿矿井涌水量数值模拟及预测

针对岩溶充水矿井涌水量数值模拟中边界条件概化和非均质性刻画难题,采用分别建立区域模型和局部模型的方法解决边界概化问题,运用信息复合技术刻画岩溶介质的非均质性.以具有完整水文地质边界的荥巩矿区为计算区建立区域模型,以区域模型计算出的流量作为边界条件建立王河煤矿矿井涌水量模拟模型(局部模型).在充分分析钻孔、构造、突水、物探等资料的基础上,运用信息复合技术对煤矿充水含水层进行垂向和平面参数分区.在此基础上,利用GMS建立了精细的王河煤矿涌水量模拟模型.利用该模型预测了不同开采工作面的矿井正常涌水量和最大涌水量.结果表明,开采111070、113090、113110、113120工作面时,正常涌水量分别为490、350、560、590 m3/h,最大涌水量分别为690、490、790、830 m3/h.预测结果可为矿山设计部门确定开采方案、布置排水设备和制定防治水措施提供科学依据.      

浙江省建德铜矿矿坑涌水量预测研究

以建德铜矿为例,将复杂的岩溶充水型矿床,通过分析矿体空间状态,矿体周边含水层与隔水层分布,采矿过程中可能出现的新充水来源等水文地质条件,概念化成简单的水文地质条件边界,利用数理统计法,对矿床充水因素、巷道水来源等进行分析,预测其矿坑涌水量.统计分析结果表明,建德铜矿矿坑正常涌水量为1440m3/d,矿坑最大涌水量为2369m3/d.实际矿坑涌水量略小于统计分得出的预测矿坑涌水量,其误差值在20%以内.这种数理统计方法与概化水文地质边界的方法,可为同类矿山预测矿坑涌水量提供借鉴.     

新疆永新煤矿水文地质条件分析及矿井涌水量预测

永新煤矿因产能升级,需查明矿井水文地质条件并预测矿井涌水量。通过对矿井水文地质条件的研究与矿井充水因素的分析,认为A3煤顶底板砂岩裂隙水为主要充水水源,运用地下水动力学承压转无压完整井公式计算出矿井正常涌水量为2 261 m3/d,矿井曾经发生突水时的最大涌水量为453 m3/h,这两个数据可以作为矿井排水设计依据。     

宋家沟钼矿区水文地质条件分析及矿坑涌水量预测研究

宋家沟钼矿位于我国最重要的钼矿产区-黄龙铺地区,通过对宋家沟钼矿水文地质条件及充水因素分析,发现该矿区具有承压性质的基岩,基岩裂隙-溶隙含水层为矿区主要含水层,富水性中等,为矿床充水的主要影响因素。通过在区内开展抽水试验求取水文地质参数,采用解析法和水文地质比拟法对浅部潜水和深部承压涌水量进行预测,结果可知:区内潜水含水层受大气降水影响较大,计算可知单位长度矿坑最大涌水量预测为0.347m^3/d;而承压水的水量相对比较稳定,受大气降水影响较小,矿坑疏干排水量可视为矿坑正常及最大疏干排水量,为0.155 m^3/d。研究结果为矿山未来生产及矿井充水防治提供了基础依据。