礦山地下水?dāng)?shù)值模擬研究——以湖南界牌嶺礦山降水工程為例.pdf

1、與地下水資源開發(fā)利用不同，礦山開采中的地下水表現(xiàn)為水害，它主要表現(xiàn)為地下水涌水和突水問題，需要對(duì)其進(jìn)行防治。本文研究的湖南省郴州市界牌嶺礦構(gòu)造斷裂發(fā)育、水文地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜，因此有必要對(duì)礦區(qū)斷裂構(gòu)造、巖溶發(fā)育、水文地質(zhì)條件進(jìn)行深入分析總結(jié)。 界牌嶺礦的水文地質(zhì)類型屬于以裂隙巖溶水為主的含礦層直接進(jìn)水的水文地質(zhì)條件中等的巖溶充水礦床。影響礦山開采的主要含水層是石磴子組灰?guī)r巖溶裂隙含水層，該含水層的富水部位主要受構(gòu)造控制，在斷裂破碎

2、帶、風(fēng)化帶地段巖溶裂隙發(fā)育，含水性較強(qiáng)。其中，F(xiàn)4斷層是礦區(qū)充水的主要因素，是本礦區(qū)的主要控水構(gòu)造。 本文以界牌嶺礦及其周邊地區(qū)為研究區(qū)，通過研究分析礦區(qū)所在地的氣象水文、地質(zhì)概況、水文地質(zhì)條件和地下水運(yùn)動(dòng)特征建立水文地質(zhì)概念模型，以及描述上述水文地質(zhì)概念模型的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)一步討論描述數(shù)學(xué)模型的定解條件，最終通過模型識(shí)別初步建立礦區(qū)的地下水流模型。 隨著數(shù)學(xué)工具的迅猛發(fā)展和電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，數(shù)值模擬方法在地下水領(lǐng)域

3、取得長足的發(fā)展。本文的數(shù)值模擬方法采用有限差分法，利用基于MODFLOW程序的GMS軟件建造地下水流模型。模型識(shí)別采用PEST自動(dòng)擬合程序進(jìn)行，利用地下水位觀測資料對(duì)模型進(jìn)行校正和參數(shù)反演。由于資料所限，模型識(shí)別采用的是穩(wěn)定流計(jì)算。 本文建立的地下水流模型可為即將進(jìn)行的礦山地質(zhì)詳細(xì)勘察和水文地質(zhì)調(diào)查提供技術(shù)指導(dǎo)，并可為今后礦區(qū)地下水疏干預(yù)測模型提供基礎(chǔ)模型，為未來時(shí)刻的礦山開采方案的設(shè)計(jì)和開拓系統(tǒng)的布置提供科學(xué)依據(jù)，進(jìn)一步為井下