本站小編為你精心準(zhǔn)備了礦坑涌水量預(yù)測(cè)分析參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫(xiě)作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

《南方國(guó)土資源雜志》2015年第五期

1礦區(qū)概況

1.1礦區(qū)水文地質(zhì)條件礦區(qū)含水層主要有第四系（Q）松散層孔隙含水層和海西—印支期堇青石黑云母花崗巖（γ4-51）風(fēng)化網(wǎng)狀裂隙含水層。第四系松散層在礦區(qū)內(nèi)分布較少，僅零星分布于山間溝谷、溪溝等低洼地帶，由花崗巖母巖風(fēng)化剝蝕而成的殘坡積物組成，其成分主要為含礫中粗砂、細(xì)砂、粉質(zhì)粘土和花崗巖滾石，厚度一般為0.1～1.0m，一般為包氣帶透水層。海西—印支期堇青石黑云母花崗巖（γ4-51）在礦區(qū)內(nèi)風(fēng)化殼厚度較大，其中全風(fēng)化花崗巖厚度為0.50～30.10m，主要為含礫砂質(zhì)粘土，弱富水性，多以上層滯水為主，淺部強(qiáng)—中風(fēng)化花崗巖，節(jié)理裂隙較發(fā)育，構(gòu)成風(fēng)化裂隙帶,厚度20～40m,該層富含網(wǎng)狀裂隙水，水量受季節(jié)降雨影響。

1.2礦體及其圍巖富水性特征礦體頂?shù)装寰鶠槲g變花崗巖，膠結(jié)程度好，一般起隔水作用，新鮮基巖完整不含水。礦體因受后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，礦石破碎，裂隙發(fā)育，局部有晶洞、空洞，透水性較好。蝕變帶本身為弱富水的裂隙承壓含水帶。礦體淺部圍巖中的風(fēng)化花崗巖裂隙發(fā)育，巖石較破碎，透水性強(qiáng)，為弱富水的裂隙潛水含水帶。

1.3含水層滲透系數(shù)K值確定（1）花崗巖全風(fēng)化帶滲透系數(shù)：調(diào)查期間，選擇礦區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的民井作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)。最終根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算確定花崗巖全風(fēng)化帶滲透系數(shù)平均值為：K=0.7016m/d。（2）強(qiáng)—中風(fēng)化花崗巖層綜合滲透系數(shù)：由于原有鉆孔已被封閉，未能進(jìn)行鉆孔抽水試驗(yàn)，故根據(jù)以往的垌表礦區(qū)+271m中段的抽排水記錄來(lái)計(jì)算，其豐水期最大總涌水量為Q=136.57m3/d，采用水平集水建筑物涌水量計(jì)算公式反算該層滲透系數(shù)K[具體見(jiàn)2.2章節(jié)的公式（1）]，結(jié)果為K=0.01497m/d。

2礦山涌水量預(yù)測(cè)及其影響評(píng)價(jià)

2.1礦坑充水因素該礦山主采礦層位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面+121m以下，礦坑充水含水層分為兩部分：①淺部花崗巖風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙含水層，厚度一般為20～40m；②礦體本身的裂隙含水層，厚度即為礦體厚度，一般為0.42～1.71m。該礦充水方式主要為頂板、側(cè)向分散滴入或滲入。當(dāng)斜井向下穿過(guò)上層的風(fēng)化花崗巖時(shí)，風(fēng)化帶中所賦存的風(fēng)化網(wǎng)狀裂隙水通過(guò)巷道四周的裂隙直接向巷道內(nèi)充水，并沿透水巷道向下層巷道匯集；因礦體本身賦存裂隙水，當(dāng)沿礦體開(kāi)鑿采礦巷道時(shí)，礦體本身的裂隙水會(huì)通過(guò)開(kāi)鑿面直接向礦坑充水（圖1）。地下水與地表水雖然存在補(bǔ)排關(guān)系，但由于地表水溝底的巖石透水性弱，可以認(rèn)為地表水對(duì)礦床開(kāi)采影響不大。

2.2礦坑涌水量預(yù)測(cè)

2.2.1廊道法預(yù)測(cè)礦坑涌水量時(shí)，將上部風(fēng)化花崗巖視為一個(gè)整體系統(tǒng)進(jìn)行分析計(jì)算，計(jì)算礦坑涌水量所使用的花崗巖滲透系數(shù)K值為該層綜合滲透系數(shù)。開(kāi)采過(guò)程中礦體本身裂隙水將由頂板或側(cè)向向采礦巷道進(jìn)行充水，其充水量大小與采礦巷道的長(zhǎng)度有直接關(guān)系，筆者采用水平集水建筑物涌水量計(jì)算公式進(jìn)行礦坑預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)對(duì)象為-130m中段、-175m中段、-205m中段和-250m中段。開(kāi)拓系統(tǒng)平面布置圖（圖2），按各中段長(zhǎng)度取B-130=975m，B-175=1020m，B-205=760m，B-250=300m；L為開(kāi)采至礦體最低標(biāo)高時(shí)影響寬度，由于①、②、③號(hào)礦體風(fēng)化破碎帶寬度為5～40m，考慮影響寬度超出破碎帶寬度，取影響寬度L=80m；H為未開(kāi)采前地下水位標(biāo)高至隔水層頂板之間的厚度，根據(jù)礦區(qū)以往鉆孔柱狀圖資料，開(kāi)采前水位標(biāo)高約在170～190m左右，微風(fēng)化花崗巖標(biāo)高為144～170m，可將其視為隔水層頂板，兩者差即為兩者間的厚度，平均約為25m，而根據(jù)現(xiàn)階段中段調(diào)查，目前130m中段局部有少量水滲出，80m中段未發(fā)現(xiàn)有滲水，考慮到微風(fēng)化花崗巖局部發(fā)育有少量裂隙，為使計(jì)算更貼近實(shí)際，將厚度取值增加20m，即H=25+20=45m；h0為開(kāi)采至礦體標(biāo)高時(shí)地下水動(dòng)水位標(biāo)高至隔水層頂板之間的厚度，設(shè)計(jì)開(kāi)采的最低中段為-250m中段，標(biāo)高已低于隔水層底板，可取h0=0m。

2.2.2比擬法根據(jù)水文地質(zhì)條件分析，可選擇礦山以往觀測(cè)資料做為已知數(shù)值，進(jìn)行比擬計(jì)算。本次計(jì)算以原礦山延伸到-95m中段采礦巷道與未來(lái)開(kāi)拓的-130m中段、-175m中段、-205m中段、-250m中段巷道的涌水量進(jìn)行比擬。根據(jù)廣西國(guó)土資源廳的《廣西壯族自治區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理水文地質(zhì)詳查規(guī)程》（試行），采掘長(zhǎng)度（L0）比擬式為。由于礦山開(kāi)采歷史較久，現(xiàn)有開(kāi)拓系統(tǒng)還有以往舊的開(kāi)采巷道和局部試采巷道未能統(tǒng)計(jì)，因此使用廊道法所計(jì)算得出的結(jié)果偏小，不能代表整個(gè)開(kāi)拓系統(tǒng)的涌水量；比擬法參照的各分礦區(qū)現(xiàn)有中段涌水量是根據(jù)礦山以往開(kāi)采記錄和野外調(diào)查取值，所取的已知巷道長(zhǎng)度L0偏小，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏大。綜合考慮，比擬法計(jì)算結(jié)果比較接近礦山將來(lái)開(kāi)采情況，取Q總=1761.95m3/d。

2.3垮落帶和導(dǎo)水裂隙帶高度的確定按《建設(shè)項(xiàng)目地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估規(guī)程》（廣西壯族自治區(qū)地方標(biāo)準(zhǔn)DB45/T382—2006）選取公式計(jì)算垮落帶高度及導(dǎo)水裂隙帶高度。礦區(qū)的生產(chǎn)窿道及勘探坑道標(biāo)高均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于礦區(qū)內(nèi)的地表水體，且礦區(qū)內(nèi)全為巖性單一的花崗巖，滲透系數(shù)小，根據(jù)對(duì)各坑道涌水量的觀測(cè)，涌水量大小除與開(kāi)采深度、長(zhǎng)度、季節(jié)及降水有關(guān)外，與河水水位（雨季、枯水期）變化并無(wú)關(guān)系。因此，可以認(rèn)為雖然地表水與地下水存在補(bǔ)給關(guān)系，但是地表水底部及兩側(cè)透水性弱，滲漏水量微弱，對(duì)礦床開(kāi)采的影響小。故預(yù)測(cè)將來(lái)采礦活動(dòng)可能引發(fā)地表溪溝向礦坑突水的可能性小。

2.4礦坑排水影響范圍和程度預(yù)測(cè)由于深部花崗巖富水性差，可視為隔水層。地下水主要為花崗巖風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙水及礦體本身的裂隙水。根據(jù)以下公式計(jì)算潛水影響半徑。礦山開(kāi)采最低標(biāo)高低于最低侵蝕基準(zhǔn)面，采用斜井—平窿方式開(kāi)采，采礦巷道均為低于+156m的平窿，不能自然排泄，因此，在礦坑集水后需要抽排。礦床屬于裂隙水充水礦床，地下水以礦體本身的裂隙水為主，沿原有的層間裂隙向低處徑流，以滲出形式匯集于采礦巷道中排泄。總體上，開(kāi)采對(duì)原有地下水徑流方式影響較小，并未改變其原有的徑流和排泄方向。因此，地下開(kāi)采對(duì)地下水影響范圍較小，預(yù)測(cè)將來(lái)開(kāi)采至設(shè)計(jì)最低中段時(shí)排水影響半徑為73.87m。

2.5礦山排水對(duì)地下水位下降影響的評(píng)價(jià)根據(jù)影響半徑計(jì)算結(jié)果，礦山排水引起區(qū)域地下水位下降對(duì)周邊影響小，礦坑疏排水對(duì)含水層結(jié)構(gòu)影響小，對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較輕。但礦山上下游均2.2.4確定權(quán)重直接參考DRASTIC模式中給定的權(quán)重，即地下水埋深、降雨入滲補(bǔ)給量、含水層介質(zhì)、土壤介質(zhì)、地形坡度、非飽和帶介質(zhì)和含水層滲透系數(shù)的權(quán)重值分別為5、4、3、2、1、5、3。

2.2.5地下水防污性能評(píng)價(jià)程度劃分標(biāo)準(zhǔn)直接參考DRASTIC模式，將地下水防污性能評(píng)價(jià)程度劃分為5個(gè)等級(jí)，具體見(jiàn)表2。參照表1和表2劃分標(biāo)準(zhǔn)，各項(xiàng)因子取值及計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。據(jù)表3的計(jì)算結(jié)果，廠(chǎng)區(qū)所在區(qū)域DRASTIC指數(shù)為123分，根據(jù)表2劃分標(biāo)準(zhǔn)，廠(chǎng)區(qū)包氣帶防污性能為“中等”水平，防污性能級(jí)別為“Ⅲ級(jí)”，說(shuō)明廠(chǎng)區(qū)水文地質(zhì)條件有利于防止地下水受到污染。

3廠(chǎng)區(qū)地下水污染防治的建議

（1）在廠(chǎng)區(qū)范圍及鄰近區(qū)域避免大規(guī)模高強(qiáng)度地抽取地下水。（2）對(duì)各個(gè)污（廢）水貯存池均用水泥硬化，四周壁用磚砌，之后再用水泥硬化防滲，全池涂環(huán)氧樹(shù)脂防腐防滲，防止選礦廢水滲入地下水而造成地下水污染，同時(shí)選礦廢水應(yīng)禁止外排。定期檢修維護(hù)污水管網(wǎng)，杜絕跑冒滴漏，實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)新水、污水、循環(huán)用水間的平衡，堅(jiān)決杜絕超標(biāo)排放。（3）建議在廠(chǎng)區(qū)的四周分別設(shè)置地下水長(zhǎng)期觀測(cè)井，以觀測(cè)地下水位水質(zhì)的變化與污染情況。設(shè)置完善的廠(chǎng)區(qū)及其附近地下水和地表水監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)，定期觀測(cè)地下水水位和采集水樣作水質(zhì)分析。（4）建立地下水污染監(jiān)控制度和環(huán)境管理體系、監(jiān)測(cè)計(jì)劃，制定地下水污染風(fēng)險(xiǎn)或突發(fā)事故的應(yīng)急響應(yīng)預(yù)報(bào)預(yù)案，及時(shí)采取封閉、截流、疏散、應(yīng)急性供水、地表水突發(fā)性污染處理等措施。

作者：段鋮 單位：廣西地礦建設(shè)集團(tuán)有限公司