云南省普洱市萝卜山铅锌矿区水文地质条件及矿坑涌水量预测研究

发布时间：2017-08-11 03:30

  本文关键词：云南省普洱市萝卜山铅锌矿区水文地质条件及矿坑涌水量预测研究

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【摘要】：萝卜山铅锌矿已有40多年的开采历史,开采深度已达河流最低侵蚀基准面以下,到目前为止,矿山还未做过专门的水文地质调查。作为典型的以溶蚀裂隙为主的岩溶充水矿床,由于岩溶发育规律、充水裂隙埋藏条件等都不确定,矿区经过多年开采,深部水文地质条件已发生了复杂的变化。深部开采将导致矿区水文地质条件及地下水渗流场发生变化,随着开采深度的增加,涌水量也不断增加,特别是断层、节理连通地表水体的部位,突水的可能性大大增加。未来深部开采中段均位于侵蚀基准面以下,矿坑涌水成为制约矿山深部开采的主导因素,为了确保未来深部中段开采活动的安全,对矿区进行水文地质调查及矿坑涌水量预测研究具有十分重要的意义。整理分析矿区已有水文地质资料,分枯水期和丰水期对矿区进行深入调查,查明矿区的水文地质条件及地下水的运动规律,并划分合理的水文地质单元,应用GMS地下水模拟系统软件模拟矿区地下水渗流场变化特征及等水位线变化形态,同时利用调整参数后的modflow模型模拟矿区当前开采条件下和未来开采条件下不同深度中段的涌水量大小及渗流场随时间的变化特征。经研究主要获得以下几点认识：1.萝卜山铅锌矿区主要隔水层为侏罗系中统和平乡组(J2h)、上二叠统龙潭组(P21),构成了矿区东西侧两侧的隔水边界,隔水层之间分布两个含水层下二叠统下段(p1I)和下二叠统上段(P12),其中p11为赋矿层位,构成以溶蚀裂隙为主的岩溶充水矿床,两个含水层分布稳定,且含水层之间无隔水层,将直接构成矿床充水的顶底板。2.影响矿床充水的主要因素有大气降雨强度、地表水分布位置、岩溶裂隙发育程度、构造破碎带充填物质、地层产状及地形条件。矿区地势高,坡度陡,地表冲沟发育,汇水面积小,不利于大气降雨入渗补给,大气降雨补给量有限,仅有季节性地表径流沿沟谷部分渗入地下,其余大部分迅速排泄于普洱大河及思茅河；在侵蚀基准面以下地表水对矿床充水也有一定的影响；构造破碎带及岩溶裂隙是地下水渗透的主要通道,并控制着地下水渗流场变化规律。3.萝卜山铅锌矿床在1000m标高以上仅接受大气降雨补给,且矿坑涌水量可自然排出,属于水文地质条件简单的矿床；1000m标高以下不仅接受大气降雨补给,还接受地表水补给,且矿坑涌水量必需抽水排泄,属于水文地质条件中等复杂的矿床。4.对矿区进行了为期一年的地下水动态观测,观测结果表明,1000m标高以上矿坑涌水量来源于大气降雨以及含水层静储量,1000m标高以下矿坑涌水量来源于大气降雨、地表水以及含水层静储量。但主要还是以消耗含水层静储量为主,受季节性影响较为明显,丰水期涌水量明显增大。5.运用实测钻孔水位值校核后的modflow数值模拟模型,来预测当前开采条件下以及未来开采条件下的涌水量大小以及地下水渗流场随时间的变化特征。预测结果表明,地下水渗流场随着开采抽排水时间的延长,深部开采中段形成较深的降落漏斗,部分巷道涌水将由于补给来源有限而逐渐被疏干。
【关键词】：萝卜山铅锌矿 水文地质 矿坑涌水量 数值模拟
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P641.463
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 选题及研究意义12-13
• 1.2 国内外研究概况13-18
• 1.2.1 水文地质条件研究13-14
• 1.2.2 渗流理论研究14-16
• 1.2.3 矿坑涌水量预测方法研究16-17
• 1.2.4 地下水数值模拟软件简介17-18
• 1.3 矿区水文地质研究现状18-19
• 1.4 本文研究内容及技术路线19-22
• 1.4.1 研究内容19-20
• 1.4.2 技术路线20-22
• 第二章 矿区自然地理及区域水文地质概况22-35
• 2.1 矿区自然地理概况22-26
• 2.1.1 位置与交通22
• 2.1.2 经济概况22
• 2.1.3 气象、水文条件22-25
• 2.1.4 地形地貌25
• 2.1.5 矿区供水水源25-26
• 2.2 区域地质26-31
• 2.2.1 地层岩性26-29
• 2.2.2 地质构造29-31
• 2.3 区域水文地质概况31-35
• 2.3.1 地下水类型、含(隔)水层划分及其特征31-32
• 2.3.2 水文地质单元划分32-35
• 第三章 矿区水文地质35-56
• 3.1 矿区地质35-40
• 3.1.1 矿区地层35-37
• 3.1.2 矿区构造37-40
• 3.2 矿体分布情况及主要矿体特征40-43
• 3.3 矿区含水层组水文地质特征43-48
• 3.3.1 矿区含水层43-44
• 3.3.2 矿区隔水层44-48
• 3.4 矿区构造水文地质性质48-52
• 3.4.1 褶皱的水文地质性质48-49
• 3.4.2 断层的水文地质性质49
• 3.4.3 节理裂隙发育规律及其水文地质性质49-52
• 3.5 矿区岩溶发育特征52-55
• 3.5.1 岩溶发育的基本条件52
• 3.5.2 矿区岩溶发育特征52-55
• 3.6 矿区地下水补、径、排条件55-56
• 3.6.1 地下水补给条件55
• 3.6.2 径流与排泄条件55-56
• 第四章 矿区地下水动态特征56-63
• 4.1 大气降雨及地表水系特征56-58
• 4.1.1 降雨量动态56-58
• 4.1.2 矿区地表水系特征58
• 4.2 地下水动态58-62
• 4.2.1 地下水动态观测方法及测点位置布置58
• 4.2.2 坑道涌水量动态58-62
• 4.4 矿床充水特征及水文地质类型62-63
• 4.4.1 矿床充水特征62
• 4.4.2 水文地质类型62-63
• 第五章 矿坑涌水量预测63-73
• 5.1 建立研究区数学模型63-64
• 5.2 建立水文地质概念模型64-65
• 5.3 区域剖分65
• 5.4 时间离散65-66
• 5.5 模型分区与参数确定66-68
• 5.5.1 模型分区66-67
• 5.5.2 源汇项参数确定67-68
• 5.5.3 其余参数确定68
• 5.6 模型校核68-69
• 5.7 参数调整69
• 5.8 初始渗流场的确定69
• 5.9 模拟区内地下水渗流场变化特征69-70
• 5.10 涌水量数值模拟70-73
• 5.10.1 模拟当前开采条件下的涌水量70-71
• 5.10.2 模拟未来开采条件下的涌水量71-73
• 第六章 结束语73-75
• 6.1 结论73-74
• 6.2 不足74-75
• 致谢75-76
• 参考文献(REFERENCE)76-79
• 附录79
• 学术论文发表情况79
• 硕士期间参加的实践情况79

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本文编号：654057