三門峽鋁土礦地下水?dāng)?shù)值模擬.pdf

1、在眾多礦山設(shè)計(jì)和開采中，地下水突涌問(wèn)題一直是需要重點(diǎn)解決的安全問(wèn)題。三門峽鋁土礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)條件復(fù)雜，對(duì)未來(lái)采礦會(huì)產(chǎn)生較大的影響，尤其是位于鋁土礦層之下的寒武—奧陶灰?guī)r巖溶裂隙含水層，分布廣、厚度大，巖溶裂隙較發(fā)育，具有承壓性，很有可能在“天窗”部位、隔水層薄弱部位及斷裂破碎、裂隙發(fā)育部位，以突水形式進(jìn)入礦坑，水量大且不易疏干，給礦山開采造成重大威脅。因此，非常有必要對(duì)該含水系統(tǒng)的的水文地質(zhì)特性進(jìn)行更為精確的評(píng)價(jià)，為鋁土礦安全開

2、采及地下水防治提供可靠的依據(jù)。 本文在深化認(rèn)識(shí)礦區(qū)斷裂構(gòu)造、巖溶發(fā)育對(duì)地下水富集與運(yùn)移影響的基礎(chǔ)上，以段村—雷溝寒武—奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水系統(tǒng)為研究對(duì)象，面積約156Km2，對(duì)其水文地質(zhì)條件進(jìn)行概化，建立地下水流數(shù)學(xué)模型，采用Visual Modflow有限差分方法模擬地下水位和涌水量，并結(jié)合抽水試驗(yàn)地下水位觀測(cè)資料和PEST自動(dòng)擬合程序?qū)υ撃Ｐ瓦M(jìn)行校正和參數(shù)反演，以確認(rèn)其準(zhǔn)確性與可靠度。最后，利用校正后的數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)井下采礦

3、設(shè)計(jì)水平地下水疏干的水位和礦區(qū)涌水量變化。 研究表明：礦區(qū)由西至東構(gòu)造形態(tài)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，巖溶發(fā)育程度變強(qiáng)，形成地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄帶，尤其沿北澗河下洪陽(yáng)兩側(cè)斷層和巖溶特別發(fā)育，成為強(qiáng)徑流帶，富水性較大。數(shù)值模擬結(jié)果顯示礦區(qū)巖溶系統(tǒng)在自然條件下地下水資源呈正均衡，均衡差為24655.81m3/d，但段村—雷溝礦段內(nèi)地下水呈負(fù)均衡，造成局部水位呈下降趨勢(shì)，變化幅度不大，0.5～10m：人工開采量占總排泄量的66.04％，成為地下

4、水排泄的主要方式；大氣降水占總補(bǔ)給量的88.7％；在段村420m—雷溝330m的疏干水平下，豐水年的正常涌水量為27930m3/d，最大涌水量為34075m3/d；平水年的正常涌水量為22678m3/d，最大涌水量為28548m3/d；枯水年的正常涌水量為17409m3/d，最大涌水量為22632m3/d，與其他計(jì)算方法相比更符合實(shí)際。通過(guò)本次研究為礦山開采制訂地下水疏排方案提供了可靠支持，同時(shí)也利于促進(jìn)研究區(qū)多種水資源的綜合利用。在理