论文部分内容阅读
司家营铁矿南区水文地质条件复杂,前期对矿区的水文地质条件认识不清,多条竖井受出水影响,造成工程延误。因此,明确矿区水文地质条件,开展涌水量预测对于矿山开采安全、矿山生产期间防治水方案的确定具有重大意义。论文运用Aquirfer Test软件,通过时间降深曲线和时间降深速率曲线,对多孔抽水实验数据进行了解译,确定了含水层类型和边界条件,在此基础上识别了水文地质参数;通过对长期的地下水动态数据分析,准确划分了南区的水文地质单元,确定了含水层间的水力联系、矿床的充水条件,充分认识了司家营铁矿南区水文地质条件的复杂性;调查了南区各竖井的巷道掘进情况,矿坑的正常排水和突水情况;对南区的地下含水系统和排水系统进行概化,建立了三维非稳定流的水文地质模型,运用数值法、比拟法和均衡法对不同开采中段的涌水量进行了预测。解译及分析结果表明:司家营南区控水构造发育,含水层类型存在分区特性。根据含水介质划分为第四上部强含水层、第四系下部弱含水层、强风化裂隙含水层、弱风化裂隙含水层和构造裂隙含水层。垂向上,第四系底部粘土“天窗”区成为联系第四系和风化裂隙含水层的通道,构造裂隙带为联系基岩风化带与施工工作面的充水通道。平面上,司家营南区表现出田兴矿中心区、新河断裂影响区、大贾庄矿区三个水文地质单元。三个水文地质单元的基岩含水层之间多存在低渗透带,削弱了三者间的水力联系,只在新河断裂带的CGK03-NK12孔处构造裂隙发育,侧向上成为各单元间的联系通道。田兴矿中心区侧向及垂向补给不足,井下涌水趋于稳定;新河断裂影响区富水性强,裂隙发育均匀,基岩地下水压力传导快,侧向补给好,为突水多发区;大贾庄矿区裂隙发育不均匀,基岩裂隙水与第四系下部含水层间水压力传递明显,第四系越流为大贾庄矿的主要涌水来源。司家营南区含水系统具多层结构,各含水层相互联系,边界条件和含水结构复杂,构成典型的复杂三维流系统。采用数值法、比拟法及均衡法,预测的-250~-450m水平矿坑涌水量为6.92×104~11.26×104 m3/d。根据分析结果,认为南区带压开采条件下防治水应以封堵为主,“天窗”区浅层水应进行截流,在CGK03-NK12孔间阻断新河断裂带与南部富水带间的水力联系,重要的巷道工程应避开新河断裂。