安徽开发矿业有限公司李楼铁矿位于安徽省霍邱县境内,铁矿资源储量27624.82万吨。矿区基建开始于2003年10月,由于地质、水文地质研究程度较低,给安全生产带来拉隐患。研究该矿区的地下水系统特征,预测矿坑涌水量,为矿坑生产规划的制订提供了科学合理的依据,并为防止矿井突水、淹井等矿山恶性事故的发生提出了一些可行性建议。本论文深入分析了矿区水文地质条件,详细论述了矿区地下水系统基本特征,研究了矿床充水水源、充水通道以及影响充水强度的各种因素,建立了研究区水文地质概念模型和数学模型;依据有限差分法,利用Modflow数值模拟软件建立了地下水数值模型,并运用该模型预测了-200m深度开采的矿坑涌水量,提出了矿山防治水措施,为矿山建设提供了科学依据。研究表明:(1)区内地下水运动以垂向交替运动为主,矿山开发,排水系统置于深部-200m,第四系地下水为矿床充水来源,基岩构造裂隙带为矿床充水通道,第四系底部厚度小、透水性强砾石层为影响矿坑充水强度的主要因素,地下水疏干流场为三维空间流场,垂向上存在很大的水头梯度;(2)采用数值法预测了矿井-200m水平开采的矿坑涌水量:基建开拓期矿坑涌水量平均为18924m~3/d;开采期矿坑涌水量平均为12563m~3/d。预测结果可以作为矿山设计依据。本论文通过对李楼铁矿地下水系统数值模拟的研究,在地下水三维流数值模拟方面做出了有意义的尝试,不但为矿区建设提供了科学依据,也为对类似矿区的地下水系统研究提供参考模式。