基于井下近矿体注浆帷幕改造后的矿坑涌水量的预测研究

矿坑涌水量的大小不仅仅与区域含水岩层的赋水条件有关,更是取决于矿体围岩的水文工程地质条件。某铁矿西矿区矿坑涌水量大,水文地质条件属于复杂类型。从2007年开始实施井下近矿体注浆帷幕工程,通过钻孔对矿体围岩岩溶导水裂隙进行注浆,人为地改造了矿体围岩的水文工程地质条件,使其得到了显著改善,水文地质参数从而发生改变,其矿坑实际涌水量减小了80%以上。因此,需重新对矿坑涌水量进行计算预测,k值的计算和选取是一个难题,是k值矿坑涌水量计算的关键因素。     

高村采场矿坑涌水量数值预测

根据马鞍山高村铁矿露天采场地质、构造及水文地质条件,在对矿基岩裂隙含水层介质系统和水动力系统进行分析和概化的基础上,建立了矿区地下水水流数学模型。研究中借助GMS软件对模型进行了数值求解,期间利用矿区地下水位长期观测资料对模型进行识别和验证,根据矿山开采规划设计了2种地下水疏干方案,并建立矿坑地下水疏干涌水量预报模型,对未来开采时刻矿坑涌水量进行数值预测,为矿坑疏干设计提供科学依据。     

某尾矿库重金属迁移规律及水资源优化配置研究

基于安徽铜陵某金属尾矿库污染重金属对矿区及周边地下含水层造成的潜在威胁,通过对土壤样品进行淋溶实验分析、水质模型建立、地下水位预测,最后提出水资源优化配置方案。结果表明：土壤中主要重金属元素的淋溶浓度随着pH值的降低或Ca²⁺的增多均存在升高的趋势,而其中Pb元素基本无法淋出,通过与当地背景值对比,矿区重金属元素的淋溶危害性较低;通过MODFLOW模块进行地下水流模拟可得矿坑停排后欲达到80 m动态平衡约需63.5年;通过MT3DMS模块进行溶质运移模拟可得浅层地下水向西运移,深层地下水向南和东方向运移。基于以上研究,对矿坑水和人工湖用水进行优化配置,为铜陵矿区水资源利用提供科学依据,并为其他类似矿区提供了参考价值。     

矿坑排水资源化

我国淡水资源严重缺乏,全国许多矿区更是严重缺水。煤矿开采一方面需要大量的生产、生活用水,另一方面为保证煤矿安全进行人为排水又大大地破坏了地下水资源。因此解决矿区水资源的供需矛盾,矿坑水资源化势在必行。文中就榆神矿区的矿坑水为例分析了矿坑水产生及水质特点,论述了矿坑水资源化的途径及存在的问题。分析了矿坑水资源化的社会效益、环境效益及经济效益。     

高原高寒露天矿区氟化物与硫化物特征及污染评价

为了明确氟化物与硫化物对土壤重构的影响,选取青海省木里露天矿坑周边土壤作为研究对象,在聚乎更矿区、哆嗦贡玛矿区和江仓矿区采集了9个采坑周边土壤样品29个,在矿区外围采集草甸土壤样品25个。对土壤中氟化物与硫化物的含量进行分析,并采用单因子指数法、内梅罗综合指数法和地质累积指数法等评价方法进行氟化物和硫化物的污染评价。结果表明,矿坑周边土壤中的氟化物含量远大于沼泽草甸土壤中的氟化物含量,超标率为72.4%,矿坑周边土壤中的硫化物含量低于沼泽草甸土壤中的硫化物含量,氟化物对采矿活动和煤矸石堆积比较敏感,存在一定程度的富集和累积效应。评价结果表明,木里矿区周围土壤中硫化物在清洁安全范围内,氟化物整体在安全范围内,部分采坑存在轻度污染迹象。在利用矿渣、煤矸石等作为原料进行土壤重构过程中,应注意改善土壤对氟化物的环境容量,防止硫化物氧化和氟化物的淋滤对土壤环境造成恶化。     

离子型稀土矿区土壤中高岭土对氨氮的吸附研究

我国南方离子型稀土矿区土壤氨氮污染严重,高岭土是矿区土壤的主要黏土成分之一。本文对高岭土黏土矿物与氨氮污染间的吸附特点及吸附动力学等进行了研究。结果表明:随着氨氮初始浓度、温度的升高,高岭土对氨氮的吸附量与吸附速率均提高;pH9.2时,高岭土对氨氮的吸附量随pH值增大而增大;pH9.2时,二者间的吸附量随pH值增大急剧降低;高岭土对氨氮的等温吸附符合Langmuir模型和Freundlich模型,吸附动力学符合准二级动力学方程;对于实际的我国南方的离子型稀土开采矿区,在矿区土壤的温度存在主要区间(298~310K)、pH值存在范围(3.0~6.0)内,随原地浸矿时温度、浸矿液浓度或pH值的升高,矿区土壤中氨氮的吸附残留量均会增大;可通过使用较低浓度的原地浸矿液、控制较低的土壤pH值和温度,加强对矿区污染土壤中氨氮的去除。     

断裂构造发育区矿坑涌水量预测的数值模拟研究

断裂构造往往是矿区的富水带和导水通道,在断裂构造发育区进行矿坑涌水量预测时,对断裂带的认识和研究程度会对涌水量预测的精度产生直接影响。该文以马城铁矿为研究对象,重点对工作区内构造断裂带的发育情况进行分析研究,通过建立三维地下水流数值模拟模型,采用抽水试验动态资料对模型进行识别,准确地预测了矿坑涌水量,为矿山开采提供了依据。     

黄石狮子立山矿区水文地质特征分析及涌水量预测

在黄石市狮子立山矿区水文地质条件的基础上预测涌水量,应从研究矿区地下水的补给、径流、排泄、岩溶发育特征以及充水因素等方面入手,将复杂的实际问题构造成理想的水文地质模型,采用"大井法"和"水文地质比拟法"计算矿坑涌水量。其结果与矿坑实测排水量对比,发现"大井法"比"水文地质比拟法"预测结果更接近实测值。该研究对其它矿区涌水量预测及矿山防治水具有借鉴意义。     

Meaning of Development and Utilization of Mine Water for Generating Electricity in Yinmin Mining Area, Dongchuan, Yunnan

分析了全国、西南地区及因民矿区的水资源形势,叙述了开发利用矿坑水发电的必要性.通过分析调查认为:因民矿区矿坑水流量稳定、水质良好、水头集中且落差大,具备发电利用的有利条件.在此基础上,初步计算出矿坑水理论出力为13 956.21 kW,理论水能蕴藏量为1.21975 ×108kW·h/a,发电利用可带来60 987 500元/a的经济效益,同时社会效益和环境效益显著.     

利用矿坑水发电在云南东川因民矿区的意义

分析了全国、西南地区及因民矿区的水资源形势，叙述了开发利用矿坑水发电的必要性。通过分析调查认为：因民矿区矿坑水流量稳定、水质良好、水头集中且落差大，具备发电利用的有利条件。在此基础上，初步计算出矿坑水理论出力为13 956.21 kW，理论水能蕴藏量为1.219 75 ×108 kW·h/a，发电利用可带来60 987 500元/a的经济效益，同时社会效益和环境效益显著。