司家营铁矿水化学特征及水源判别

发布时间：2020-04-25 11:03

【摘要】：司家营铁矿南区在开拓和采准阶段的竖井及平巷施工过程中发生多起基岩段突水淹井事故,小型突水更是频发。建立针对司家营铁矿的矿井突水涌水预警体系,对于预防重特大水害事故发生具有重要的理论意义和实用价值。根据司家营铁矿区水文地质条件特征,采集各含水组水化学样品,利用地下水常规水化学元素和环境同位素组成特征,结合多元统计分析方法,对研究区地下水化学特征进行了综合研究。研究成果表明:1)司家营矿区第四系水质类型以Ca-Mg-HCO_3型为主,水中常规元素的含量变化主要受溶滤作用影响。基岩裂隙水以Na-HCO_3型为主,其水质类型主要受硅酸盐溶解与阳离子交替吸附作用影响。地下水中氯离子和硫酸根离子主要来自工农业污染及采矿活动等人为因素的影响。2)根据地下水中Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+、Na~+、Cl~-、SO_4~(2-)、HCO_3~-七个指标,结合Bayes理论及逐步判别原理,建立了研究区各水体的常规水化学判别公式。3)研究区内各充水含水层地下水均起源于大气降水的补给。其中,第四系水的年龄为现代水,基岩裂隙水的年龄为次现代水。新河断裂影响区基岩裂隙水主要受裂隙导水补给,大贾庄矿中心区基岩裂隙水接受第四系下部水通过“天窗”直接补给,田兴矿中心区基岩裂隙水接受第四系下部水的越流补给。图34幅;表9个;参90篇。
【图文】：

突水水源,判别方法

图 1 突水水源判别方法分类Fig.1 The classification method of distinguishing sources of water-invasion2）水化学分析法水化学分析法是基于水文地球化学的判别方法，在矿井涌水来源判别研究领域中主要可分为：常规水化学法、微量元素法和同位素法。常规水化学主要是对水中的宏量元素(SO42-、Cl-、CO32-、HCO3-、K+、Na+、Ca2+、Mg2+)和水质综合指标(如电导率、钠吸附比、碱度、酸度、硬度、TDS、pH 值)进行监测。近年来，在矿井涌水来源的识别科学研究中，常规水化学指标的数据统计计算的方法得到普遍的实际应用，如灰色关联度分析法、灰色聚类法、模糊综合评判法、人工神经网络识别技术、Fuszy-Grey 决策方法、逐步判别分析法、支持向量机方法等分析方法[43]。随着电感藕合等离子发射光谱法及原子吸收光谱法等测试技术的迅速发展，水中微量元素分析技术成为常规手段。成春奇[48]等将常规水化学离子结合微量元素

技术路线图,技术路线

图 2 技术路线Fig.2 Technical route方案展地表水、地下水的动态监测，，分析各观测孔水位动态与井应关系，分析矿山各含水层间的补排关系，分析矿山的充水来各月的水位监测成果对比，分析采动条件下地下水流场的的来源与通道。水位监测采用电子水位计，井下涌水量由矿方置水化学采样点。地表水分别在矿区上游和矿区内设置采样划分的次级水文单元（田兴矿中心区、新河断裂带区、大贾庄）设置采样点，每个单元内按第四系上部含水层、第四系下部水层设置采样点。地表水采用聚乙烯瓶直接采取水样，第四系供水井和浇地民井抽水采集，基岩地下水通过矿区工作人员在
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD745

【参考文献】