河南唐河周庵矿区井采矿坑涌水量预测研究

随着我国矿业经济的发展,金属矿山浅部资源的开采日趋贫乏,部分金属矿产资源的供需矛盾突出,以河南唐河周庵铜镍矿区为研究对象,对矿区岩体埋藏特征和矿区水文地质条件进行分析,查明该矿区主要充水水源为地下水,通过对矿区矿坑涌水量进行预测结果发现:-310 m开采层段涌水量预测结果为正常涌水量为1 520.54 m~3/d,最大涌水量为74 667.95 m~3/d;-810 m段开采层段涌水量预测结果为正常涌水量为567.41 m~3/d,最大涌水量为75 235.36 m~3/d。为防止矿区在竖井施工中发生涌水现象,在日常施工中应对含水层进行预注浆处理后再行掘进。同时在地表建立多个地下水位长期观测孔。研究结果为同类地区井下开采中类似水文地质难题提供基础依据。     

复式推覆体内矿坑涌水量预测的地下水数值模拟

由于推覆体内构造作用强烈,含水介质具有极强的空间不连续性及各向异性,对位于推覆体内的矿区来说,含水系统结构的刻画是模型概化的一大难点,也是影响矿坑涌水量预测精度的主要因素。为了提高推覆体内矿区含水系统结构刻画及涌水量预测结果的精度,以刚果(金)Sicomines铜钴矿为例,对复式推覆体内矿区水文地质概念模型的建立方法进行了研究,将模型垂向上精细加密剖分,严格按照实绘水文地质剖面逐一对模型中横向、纵向剖分图进行水文地质参数赋值来区分含水层结构,构建了地下水流数值模拟模型,并利用地下水位动态及矿坑排水量资料对模型进行了识别,然后分别对矿区1 230,1 110,990 m开采标高的矿坑涌水量进行了预测,结果表明:1 230,1 110,990 m开采标高的矿坑平水年涌水量分别为130 400,103 200,97 000 m~3/d,可作为矿山防治水的依据。     

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。     

云南鹤庆县北衙金矿露采矿坑涌水量预测方法

云南北衙金矿属于典型的岩溶充水矿床,水文地质条件复杂。矿床主要充水水源为大气降水、北衙组岩溶含水层地下水,其次为更新统灰质角砾岩岩溶含水层地下水。采用地下水动力学"大井法"和"水文地质比拟法"进行了露采矿坑涌水量预测,1540m中段旱季平均涌水量8569m~3/d,雨季平均涌水量16745m~3/d;1429m中段旱季平均涌水量25219m~3/d,雨季平均涌水量28650m~3/d,为矿山生产建设及矿坑排水设计提供可靠依据。     

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。     

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。     

云南蒙自白牛厂银多金属矿区对门山矿段水文地质特征及涌水量预测

云南省蒙自市白牛厂银多金属矿区位于薄竹山拱褶北西部的北东向短轴背斜北东倾伏端,其中对门山矿段位于该矿区中北部。通过对矿区的水文地质特征分析,采用比拟法与解析法进行矿坑涌水量预测。结果表明：在预测矿井最低排水标高1 595 m条件下,根据已有采集与观测的矿区资料为依据采用的比拟法计算的旱季涌水量为7 798.47 m³/d,雨季涌水量为15 352.99 m³/d;在稳定流条件下采用潜水井的Dupuit公式计算出的旱季涌水量4354.41 m³/d,雨季涌水量8 584.91 m³/d。将计算方法和结果与矿区实际情况进行综合分析后得出,采用比拟法预测矿坑涌水量结果更可靠,可信度更高。     

复杂岩溶矿区疏干条件下的地下水数值模拟——以福建省马坑铁矿为例

由于岩溶含水介质的空间不连续性及空间异性,复杂岩溶矿区含水介质的概化及涌水量预测一直都是地下水数值模拟的难点。本文以马坑铁矿为例,对复杂岩溶矿区疏干条件下的介质概化进行了研究,以此构建了地下水流数值模拟模型,并利用地下水位动态及涌水量资料对模型进行识别和验证,然后分别对矿区未来+100m、0m开采水平的矿坑涌水量进行了预测,结果表明:+100m、0m开采水平的矿坑涌水量分别为36900m3/d、38250m3/d,可见目前矿区疏干仍面临较大压力,应尽快采取多种措施以降低地下水位,保证采矿安全。      

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。     

基于Visual MODFLOW的石硐沟铅锌银多金属矿地下水数值模拟

石硐沟铅锌银多金属矿位于甘肃省肃北县,矿区水文地质条件复杂,为探明石硐沟铅锌银多金属矿区的水文地质条件,为深部矿体开采提供科学合理的依据,利用现有的水文地质观测孔,对矿区进行了大型群孔抽水试验,利用Visual MODFLOW软件构建了地下水流数值模拟模型,利用地下水位动态资料对模型进行识别,结合矿山开采方案分别对矿区未来开采水平的矿坑涌水量进行预测,根据数值模拟结果可知,矿山开采至3 000 m高程时,矿床涌水量达36.2万m~3/d,该研究成果可作为矿山深部开采条件下矿坑排水的设计依据。     

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。     

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。     

神府榆矿区矿井排水量现状分析及远期预测

摸清神府榆矿区现阶段和未来的矿井排水量,利用煤炭产量、矿井生产能力、富水系数等数据进行研究,结果表明:随着研究区煤炭开发强度逐渐增大,原煤产量从2001年的1 616万t增长到2014年的36 200万t,煤炭大型现代化矿井年产量均在500万t以上,其中活鸡兔矿达到2 067.47万t/a。神府矿区矿井排水量46.00~1 218.00 m~3/h,平均富水系数0.231 0 m~3/t;榆神矿区矿井排水量139.11~3 698.00 m~3/h,平均富水系数1.167 4m~3/t;榆横矿区矿井排水量360.80~1 357.00 m~3/h,平均富水系数1.959 3 m~3/t;从神府→榆神→榆横,采煤过程中富水系数逐渐增大,且同一矿区的不同煤矿之间,富水系数差异也较大。结合煤炭产量和矿井排水量,计算得到神木、榆阳和横山的矿井水水量分别为0.938 0×108m~3/a、0.715 7×108m~3/a、0.086 1×108m~3/a,神府榆矿区矿井总排水量为1.739 8×108m~3/a,远期矿井排水量可达3.067~3.55×108m3/a。对神府榆矿区现阶段和远期矿井排水量开展研究,可以为榆林市合理开发利用矿井水资源提供依据,实现煤炭开发与水资源保护相协调。     

哈密土屋铜矿床Ⅱ号矿体水文地质特征及涌水量预测

在对研究区区域地质条件分析的基础上,对研究区的水文地质特征进行了分析,并对矿坑的涌水量进行了预测。研究结果表明:研究区地下水类型较为简单,主要为构造断裂破碎带脉状水,其补给来源主要是大气降水,由于断裂带裂隙多呈闭合状,连通性差,因而地下水的径流-排泄条件不好;矿区(床)充水来源主要是大气降水和矿体中的断裂带脉状水;通过"大井法"计算得到在564m标高处露天矿场涌水量为312.03 m3/d,而在400 m标高处矿坑涌水量为862.87 m3/d。     

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.     

宿州市地下水应急水源地研究

宿州市地下水类型主要为松散岩类孔隙水和碳酸盐岩类裂隙岩溶水。松散岩类孔隙水分浅层、中深层与深层三个含水层组。浅层含水层组单井涌水量一般为100～2000m~3/d,为该地区农业及农村居民生活供水的主要层位。中深层含水层组单井涌水量一般为100～5000m~3/d,为厂矿及城镇集中供水主要目的层。深层含水层组水量小,不宜作为供水层位。碳酸盐岩类裂隙岩溶水单井涌水量差异大,一般为1000～5000m~3/d。根据应急水源地选取原则,在保证供水量的前提下,结合水质各类规划交通社会等因素,在宿州市选取了顺河应急水源地和西二铺应急水源地,水量和水质可以满足宿州市应急供水要求,提高了宿州市供水抗风险能力。     

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.     

青龙县某铁矿矿区水文地质特征分析及矿坑涌水量预测

从区域水文地质、矿区水文地质两方面分析了矿区的水文地质特征,确定该矿区水文地质条件为简单,主要含水层(带)为第四系含水层、基岩风化裂隙含水带、构造破碎裂隙含水带。通过对矿床充水因素和矿坑边界条件的分析,提出利用承压水完整井结合大井法的计算方法,预测矿坑涌水量为9 283.6 m3/d,为后续矿山露采转地下开采提供依据。     

广西某铅锌矿开采过程涌水量和疏干范围预测研究

广西某铅锌矿矿区出露地层有元古界板溪群、古生界寒武系和新生界的第四系。具有三个含水岩组:散岩类孔隙含水岩组、碎屑岩基岩裂隙含水岩组和火成岩风化裂隙含水岩组。采用水文解析法对矿区涌水量和疏干范围进行预测,PD625开采系统的正常涌水量1675m3/d,影响带宽度为424m。SJ1明竖井开拓系统的正常涌水量676m3/d,影响带宽度为92m。     

基于矿井排水的水文地质参数识别

由于强烈的非均质性,如何识别岩溶裂隙含水层水文地质参数是一个由来已久的难题。本文利用焦作矿区、荥巩矿区及永夏矿区生产矿井大流量、长时间的排水资料进行识别岩溶裂隙水含水层的水文地质参数,计算结果发现：K值均在100m/d量级上,μ＊值均在10^-3量级上,与孔隙含水层的值相当;用识别的参数预算矿井涌水量与区域降雨补给量接近,回报水位及给定条件下排水量误差均不超过2%。结果表明,可以用渗流理论模型对管道流、裂隙流进行概化处理。研究成果提出矿区岩溶裂隙地下水参数计算的新方法,为防控矿坑突水、安全生产提供了新思路。