基于GIS的锡矿山锑矿区地质环境综合分析及数值模拟研究

发布时间：2020-01-31 14:59

【摘要】：锡矿山锑矿区已有百余年开采历史,其矿业活动所引发的破坏地下水系统、矿山废水废渣的环境污染、占用及破坏土地资源以及滑坡、崩塌、地面塌陷等地质环境问题较为严重。本文以地质学和环境科学为理论基础,以加强矿山环境保护和保障矿山可持续性发展为目标,以矿区地理资料、遥感资料及现场监测资料为主要信息来源,以GIS技术手段解译及处理相关图件资料,对研究区矿山地质环境问题进行了综合分析,并以DIMINE数字采矿软件为平台,运用数据库技术、图形运算功能分析,构建了矿山三维可视化实体模型,对矿区1#、2#、3#采区进行了地表沉降数值模拟预测,取得的主要成果如下:通过系统收集前人已有研究工作成果,结合野外现场调查成果、研究区监测数据,运用遥感解译手段,对矿山地质环境进行综合分析和总结。认为锡矿山锑矿区的地质环境问题较多,尤以占用破坏土地资源、地面塌陷、水系统破坏与水土污染三大地质环境问题影响较为突出。通过对矿山2009-2012四年间的监测数据系统分析,绘制了地面沉降量平面等值线图,得出顶板岩性与厚度、矿柱风化与盗采程度、酸性矿井水、采深和采厚比等,是地面塌陷形成的主导因素,除突发性小规模的塌陷坑之外,地面变形值一般为1-2厘米/年,最大5厘米/年,并认为随着开采深度的增加和时间的推移,矿区可能会出现新的塌陷。通过对矿区地下水破坏情况的系统分析,认为矿井充水来源主要是围岩(硅化灰岩)破碎带和灰岩的岩溶裂隙水;矿山开采过程中大量疏排地下水,导致了矿区地下水位的下降、泉流量的减少、地表补给降落漏斗的形成等;废渣和废水的排放,导致了矿区水土污染,且污染程度有明显加剧趋势。通过对2010年和2014年矿区破坏占用土地资源遥感影像的解译对比分析了土地变化趋势,认为随着矿山生产的进行,尾砂矿、固体废弃物占用土地面积有进一步扩大的趋势。依托GIS技术,以Dimine软件为平台,构建了矿山的三维数字模型,对锡矿山锑矿区地表遥感图像、地质体结构和其矿业开采导致的地质环境问题作出了初步的三维可视化成果展示。结合地质钻孔数据库的建设,构建了矿山地表DTM模型、地下岩层模型、矿体模型、开采巷道模型,通过对各模型的融合及修正,运用数值模拟方法,对井下1#、2#、3#采区进行了地表沉降值的数值模拟研究。提出了加强锡矿山锑矿区地质环境防护和恢复治理研究的有关建议。
【学位授予单位】：湖南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD167

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本文编号：2575072