大孤山铁矿西北边帮巷道涌水水源判别及水岩作用研究

发布时间：2020-08-26 13:52

【摘要】：大孤山铁矿位于鞍山市区东南12km处,开采历史已逾百年。晚清时期,即有日本间谍对其进行详细地考察与勘测,从1916年采掘至今,大孤山由280m的高山被采掘成-414m的矿坑,“亚洲最深露天铁矿”的美誉也因此得名。漫长的开采历史中,大孤山铁矿为中国的工业建设和经济腾飞扮演了不可或缺的角色,但也暴露出一定的问题。大孤山铁矿西北边帮2#、3#巷道始建于1986年,于本世纪初出现衬砌开裂现象,而后巷道涌水随之产生。涌水的出现干扰了巷道内部的正常施工作业,也对巷道工作人员的生命安全造成一定威胁。若要彻底治理大孤山铁矿西北边帮巷道水患,防治安全事故发生,判别涌水来源是研究中最为重要且必须的一环。本文依托《大孤山铁矿西北端帮运输巷道及边坡涌水成因及防治对策研究》项目,结合野外实地调查和过往原始资料收集,借助构造分析、流域水文分析、多元统计分析及水文地球化学分析方法,对大孤山铁矿西北边帮巷道涌水进行了系统且详尽的研究。研究结果表明,大孤山铁矿四周受断层所限,矿区内断层及破碎带广泛发育,其2#、3#巷道受穿插F14、F15、F19三条断层面而过,结合断层走向和巷道的位置关系,初步推测巷道涌水来自大孤山铁矿西侧或北侧的地表水和地下水。依据冬夏两季节水文地质调查采集水样的水化学数据,运用多元统计聚类分析的方法发现,巷道内部涌水来源于大孤山铁矿西北谢家房身一带的地表水和浅层地下水,巷道内部涌水与其西北边帮裂隙涌水具有同源性,冬夏两季节涌水的水化学性质并无太大改变。最终,利用PHREEQC软件对大孤山铁矿周边的浅层地下水的水-岩相互作用进行研究,通过对不同路径的反向模拟,进一步揭示了大孤山铁矿周边浅层地下水运移过程中,地下水各项离子数据发生变化的原因所在,并详细模拟出巷道涌水从源头流向巷道内部时,沿途各种矿物的溶解与沉淀。
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD79;TD742
【图文】：

法有如下几点：调查：收集大孤山铁矿及鞍山地区地质图鉴、气象料，规划野外水文地质调查路线，并构建大孤山铁矿：结合资料和野外实地勘测，深入解读矿区内外不层发育对矿体、巷道、含水层的影响。分析：针对冬夏两季节采集水样水化学全分析数据离子含量数据作为分析因子进行聚类分析，利用聚类化学：在野外调查和判别涌水来源基础上，选取有HREEQC 软件反向模拟各条路径水-岩相互作用过程究方法和研究过程，技术路线图（图 1-1）如下所示

自然地理概况.1 矿区交通与位置鞍钢集团大孤山铁矿坐落在鞍山市区东南部 12km 处（图 2-1），行政市千山区大孤山镇管辖，地理坐标范围：北纬 41°02′42″~41°03′37″；东°02′55″~123°04′08″处。大孤山铁矿位于鞍山市区东南，距离鞍山市区 6 公市地处辽东半岛中部的辽河平原，东部、北部与辽阳市接壤，南部相邻东南部毗邻营口，西部与沈阳、盘锦两市接壤。大孤山铁矿矿区周边交距辽宁省省会沈阳市 96 公里，东距煤铁之城本溪市 102 公里，南距大 公里，西南距营口鲅鱼圈新港 118 公里。

春季（3 月-5 月）时间短暂，降水偏少且蒸发量大，较为干燥，晴天较乍暖还寒；夏季（6 月-8 月）为全年降水最多季节，气温较高但非酷热难耐雨偶发；秋季（9 月-11 月）降温较快，降水量下降明显，多晴朗天气；冬季月-次年 2 月）气温低且降雪较少，北部冷空气多经此南下，故北风多发天燥。鞍山全区版图狭长，全市位于同一气候带，但受地形、地貌和海陆位置素影响，各地气候存在异同。鞍山地区多年平均温度为 8.8℃，最高年平均气温出现在 1998 年为 11最低年平均气温为 1976 年的 8.4℃，但温度波动极大，史上气温最大值为 36最小值为零下 30.4℃；如图 2-2 所示，鞍山地区降水主要集中在 7-9 这三个月多年平均降水量为 720.6mm，1975 年出现最大年降水量为 994.5mm，1989现最小年降水量 384mm；多年平均蒸发量为 1058.5mm。

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本文编号：2805259