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地下矿山涌水量计算实例 - 图文 

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矿井水文地质类型:

矿井水文地质划分为简单的、中等的、复杂的和极复杂四种类型。 1、简单:受采掘破坏或影响的孔隙、裂隙、熔岩含水层,补给条件差,补给水源少或极少。单位涌水量q≤0.1。无老空积水。 2、中等:受采掘破坏或影响的孔隙、裂隙、熔岩含水层,补给条件一般,有一定的补给水源。单位涌水量0.1

3、复杂:受采掘破坏或影响的主要是熔岩含水层、厚层砂砾石含水层、老空水、地表水,补给条件好,补给水源充沛。单位涌水量1

4、极复杂:受采掘破坏或影响的主要是熔岩含水层、老空水、地表水,补给条件很好,补给水源极其充沛,地表泄水条件差。单位涌水量q>5。存在大量老空积水,位置、范围、积水量不清楚。 还有矿山水文地质类型:

固体矿山一般可划分为三大类型。①充水岩层以孔隙岩层为主的矿山。涌水量主要取决于岩层孔隙率的大小、岩层的厚度、分布范围以及自然地理条件。②充水岩层以裂隙岩层为主的矿山。涌水量主要取决于岩体结构、裂隙发育程度、裂隙力学性质、构造的复合情况、裂隙发育的宽度、深度及充填情况和自然地理条件。③充水岩层以溶洞岩层为主的矿山。涌水量主要取决于溶洞发育情况、充填情况、地质构造、古地理和自然地理条件。根据水文地质、工程地质条件又可进一步划分为简单的、中等的和复杂的三种类型。

4.3.2 井下涌水量

(一)矿床充水因素

矿区位于区域水文地质单元的补给区,矿床主要矿体位于965m以上,高于矿区最低排泄基准面标高,地形有利于排水,矿区附近无地表水体分布,地下水的补给条件差,大气降水是地下水补给的唯一来源。因此,矿床为裂隙充水矿床。

地下水以风化裂隙潜水和局部构造裂隙水为主,地下水位埋深较大,含水层(带)一般富水性较差,水量较小。变质岩裂隙水因岩石坚硬而无含水层与隔水层。坚硬岩石裂隙充水就成含水层。厚层坚硬岩石裂隙不发育就构成相对隔水层。

(二)井下涌水量估算 (1)开采方式与中段划分

本矿为地下开采,1310m为回风水平,分7个开采阶段。在1210m和1135m中段设置水仓。

(2)矿床充水影响因素

矿床开采充水因素有大气降水和基岩裂隙水,此外旧采区积水也是充水来源之一,不能忽视。具体阐述如下。

五采区附近无地表水体。当地最高洪水位标高为1200.05m。 矿区位于区内南山基岩山区,在区域水文地质单元中属基岩补给山区。

矿区内无常年性地表水体。存在黑山沟和云雾村沟谷,两沟谷均为季节性流水沟谷。两沟谷在夏季强降雨时,发生暂时性洪水,平时为干谷。

地下水类型主要为浅部风化裂隙潜水和深部构造裂隙水。风化裂

隙潜水由于风化裂隙随地下深度的增加,发育程度逐渐变差,裂隙张开度减小,因此风化裂隙潜水富水性较差,且随地下深度的增加而逐渐减弱。构造裂隙地下水的富水特征受构造裂隙发育程度所控制。在构造裂隙不发育地段,富水性很差。而在构造裂隙发育地段,富水性相对较好,矿井排水量较大。在构造等条件适当时,可形成局部构造裂隙承压水,承压水头大,但补给条件差,后劲不足。

由于本区富水程度一般为弱富水,而且矿区附近地表无水体分布,大气降水是地下水补给的唯一来源,预测未来本区1000m标高以上地下水涌水量较小。

该矿床主要矿体位于1100m以上,高于矿区最低排泄基准面标高,地形有利于排水,矿床主要充水含水层(带)富水性较弱,矿区附近无地表水体分布,地下水的补给条件差,大气降水是地下水补给的唯一来源。本区开采不受地表水影响。综上所述,该矿床为水文地质条件简单的矿床。

在以前的设计中,在南部设计了拦截山坡水的截洪沟,但地形陡峭不能施工,故本次不设计截水沟,这地段山坡水能流到错动区渗到井下。估算其汇水面积为25816m2,井下增加的上排水量为64m3/d,其量不大。

(3)关于计算参数的确定

矿床勘探时没有进行抽水试验,也没有地下水位标高资料,因此在涌水量计算中,相关计算参数是根据地形地貌条件、岩石特征、浅部开采时矿床充水特征等多种因素,并参照矿山提供的实测涌水量,

综合分析确定的。

基岩风化裂隙含水层和构造裂隙含水层在空间分布上多呈重叠或相交,没有明显界限,水力联系密切,在涌水量计算中视为统一充水体。

矿山涌水量计(估)算成果见表4.3-1。

表4.3-1 涌水量估算综合成果表 数值 涌水量 类型 大气降水直 111889 接降入量 山坡汇水量 90356 1210m 地中段 下1135 水 中段 1 0.3 0.06 0.6 0.0051 0.3 0.06 F 2计算参数 (m) ?(m/d) ?1 ?2 K H S r0 R0 计算公式 (m/d) 3(m/d) (m) (m) (m) (m) Q?F????1 Q?F????1??2 2014 976 130 130 78 378 172 (2H?S)?SQ?1.366lgR0?lgr0 210 0.0045 160 160 81 451 式中: Q:水量; F:汇水面积;

?:设计频率暴雨量(P=20%,小型矿山设计频率应为20%,参

见《冶金矿山采矿设计规范》2013);

?1:降雨入渗系数,取值参见《采矿设计手册》冒落带扩展到地

表暴雨渗入系数参考值;

?2:降雨径流系数;

K:地下水渗透系数; H:含水层厚度; S:水位降深; r0:引用半径;

R0:引用影响半径,R0=R+ r0,R为影响半径; 【注】:表中地下水计算量,系自上而下累计量。 (4)矿山近二年实际排水量:见表4.3-2。 表4.3.2 实际涌水量表

中段涌水量 正常涌水量(m3/d) 最大涌水量(m3/d) 2016年(1~12月) 2017年(1~8月) 168.25 1020.15 169.47 1058.69

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