羊木矿区岩溶涌突水机制及水量预测研究

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广元市朝天区羊木铝土矿位于牛峰包复背斜之新店子倒转向斜南西端,矿体分布于罗圈岩向斜两翼,矿体直接顶板为二叠系灰岩含水层,水文地质条件中等复杂,为了核实矿坑涌水量,确定防治水方案,本文在分析研究以往地质报告的基础上,通过区域和矿区水文地质调查、泉点调查、地表水、地下水动态观测、单孔注水实验等工作手段,对矿区水文地质条件进行系统性的研究,得出如下结论:  1)矿体的直接充水含水层为二叠系灰岩含水层,其最终的补给来源为大气降水。矿区铝土矿赋存于二叠系下统梁山组地层中,矿体直接顶板为栖霞组灰岩,底板为泥盆系中统观雾山组白云岩。矿体顶、底板均为岩溶裂隙含水层,富水性中等—强,属顶、底板直接充水岩溶矿床。  2)地下水径流主要是由南向北流动,矿区南部为水文地质单元的补给区,北西为排泄区。矿区隔水边界为志留系中统罗惹坪组(S2lr)粉砂质页岩。  3)断层均为导水正断层。由于F1、F2断层的破坏,贯通了顶板各含水层,矿坑开挖时二叠系灰岩地下水汇集,有可能直接涌入矿坑,造成水患。  4)二叠系灰岩含水层溶孔、溶洞和细小溶隙较发育,构成矿区含水层的主要储水空间;溶蚀裂隙和溶洞局部发育,改变了局部地段的富水性和导水性。  5)矿区北部由于兰渝铁路权子垭隧道建设,导致北部区域地下水被疏干,周围泉点干涸、地下水水位急剧下降。但该区域落水洞、地下暗河发育,因此矿段开采中不排除有暂时性大量涌水的现象,存在不确定性。预测矿山开采阶段Ⅰ块段涌水量4182.07m3/d;Ⅱ块段矿坑涌水量采用水文地质比拟法计算结果平均涌水量为5147.7m3/d,最大涌水量为8702.8m3/d,预测结果可作为设计依据。  6)根据本矿山水文地质特点及开拓方式,建议采用地表、地下巷道放水孔疏干。第一步先施工地表排水通道,第二步在采掘巷道中向强含水层打放水孔放水疏干。
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