金川铜镍矿三矿区深部水文地质环境及涌水治理技术研究

发布时间：2017-10-17 08:21

  本文关键词：金川铜镍矿三矿区深部水文地质环境及涌水治理技术研究

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【摘要】：随着金川矿区开采深度的不断增加,矿床深部水文地质条件和地下水渗流场发生很大变化。涌水量变化复杂,局部地段涌水量明显增大,特别是矿区24行主井涌水量高达260m3/h,由于涌水问题,工期滞后18个月左右,使矿区850中段开采工程整体进度滞后二年,损失巨大。为提高矿山生产能力和矿产资源的回收率,需在查明矿山深部水文地质条件基础上,对掘进过程中的涌水综合防治技术进行研究,此举对矿山的生产能力和经济效益有着重要的理论意义和应用价值。 本文以金川三矿区作为研究区,在现场对矿山水文地质条件进行调查和监测基础上,结合室内水化学分析及环境同位素测试手段,运用水文地球化学研究方法,对矿区深部地下水循环模式进行研究。并对三矿区深部地下水涌水治理技术进行研究,得出了如下研究结论： 1.经现场调查发现,矿区存在孔隙水、裂隙水和岩溶水三种地下水类型,初步查明了矿区水文地质单元补径排条件及含水层系统的分布规律。矿区深部含水层主要为构造裂隙破碎带,隔水层为构造裂隙破碎带不发育岩层,在井巷掘进工程中,只有当掘进过程揭穿含水裂隙破碎带时,井下才会发生涌水现象； 2.通过对研究区内水体中D和18O稳定性同位素测试结果分析得出,矿区浅层地下水主要补给来源为大气降水,深部地下水主要为岩溶溶蚀裂隙水；由3H放射性同位素得出矿区浅部地下水为近20年以内的大气降水补给,深部地下水补给年代可以追溯至上世纪60-70年代,这一结果说明了,研究区大气降水向深部入渗补给深层地下水较困难,且深部地下水在矿山开采前的流动性较差。 3.由矿区地下水化学成分分析得出矿区三种地下水流动系统：①第四系松散孔隙水流动系统；②浅部风化岩石裂隙水流动系统；③深部构造岩溶裂隙水流动系统。矿区深部地下水补给来源属于大区域范围内的地下水汇集,其主要补给来源是北祁连山冰川融水； 4.针对以上地下水流动系统及含水层系统分析结果,对三矿4#脉外溜井涌水治理技术进行了试验研究,认为采用“锚注法”对围岩、壁后注浆堵水,形成一个小范围堵水帷幕是有效的。涌水量从注浆前的6m3/h降低到注浆后的0.2m3/h,堵水率达97%,符合国家《矿山井巷工程施工及验收规范》的规定,为金川矿区井巷涌水治理提供了可借鉴的措施。
【关键词】：金川三矿 水文地球化学 环境同位素 注浆技术 涌水治理
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P641.463;TD745
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 选题的目的及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-19
• 1.2.1 水文地质发展史及研究现状12-16
• 1.2.2 国内外注浆技术发展史16-19
• 1.3 研究内容及技术路线19-21
• 第二章 研究区地质背景21-40
• 2.1 研究区自然地理概况21-23
• 2.1.1 位置与交通21-22
• 2.1.2 研究区气象条件及水文地质条件22-23
• 2.2 矿区地质概况23-28
• 2.2.1 矿区地层岩性23-24
• 2.2.2 矿区地质构造24-28
• 2.3 矿区水文地质条件28-31
• 2.3.1 地下水类型28-29
• 2.3.2 地下水补给、径流、排泄条件29-30
• 2.3.3 地下水化学特征30-31
• 2.4 矿区稳定性31-33
• 2.5 金川三矿区地质环境与水文地质条件33-40
• 2.5.1 三矿区地层岩性33
• 2.5.2 三矿区地质构造33-34
• 2.5.3 三矿区水文地质条件34-36
• 2.5.4 矿区含水岩组36-37
• 2.5.5. 矿区含、隔水层37-39
• 2.5.6 矿区地下水的补给、径流和排泄条件39-40
• 第三章 金川矿区深部水文地质环境40-53
• 3.1 金川矿区深部地下水来源分析40-43
• 3.2 矿区地下水化学分析43-50
• 3.2.1 矿区水化学及同位素分析43-47
• 3.2.2 研究区地下水化学成分分析47-50
• 3.3 矿区深部地下水径流补给排泄条件50-51
• 3.4 本章小结51-53
• 第四章 矿区深部典型涌水区段防治技术研究53-71
• 4.1 矿区主要水害及防治措施试验53-55
• 4.1.1 金川三矿区典型性涌水分析53
• 4.1.2 主要水害53-54
• 4.1.3 堵水方法54-55
• 4.2 三矿区4#脉外溜井治水工程试验方案55-62
• 4.2.1 工程概况55-56
• 4.2.2 涌水特征56-57
• 4.2.3 现场施工试验方案57-62
• 4.3 施工工艺62-69
• 4.3.1 注浆材料62-65
• 4.3.2 注浆压力65
• 4.3.3 注浆设备65-68
• 4.3.4 注浆工艺68-69
• 4.4 堵水效果分析69-70
• 4.5 本章小结70-71
• 第五章 结论71-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-77
• 附录 (攻读硕士期间发表的论文)77

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1 陶泽源;金川铜镍矿三矿区深部水文地质环境及涌水治理技术研究[D];昆明理工大学;2014年

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本文编号：1047760