某岩溶型铀矿床防治水方案探讨.pdfVIP

中国核科学技术进展报告（第一卷） 铀矿冶分卷 Progress Report on China Nuclear Science Technology （Vol.1 ） 2009 年11 月 某岩溶型铀矿床防治水方案探讨 雷明信1，徐 强1，2 （1.中核第四研究设计工程有限公司，河北 石家庄 050021 ；2.中国地质大学,北京 100083） 摘要：某矿床设计防治水方案，为确保采矿安全。详细分析矿床水文地质条件，根据岩溶发育情况选择地下水均衡 法、“大井法”等四种方法进行矿坑涌水量计算。重点对100m 中段计算出的平均涌水量与本矿床泉水流量五年观测 的历史数据进行对比，两者误差较小，说明涌水量计算选取的参数合理、方法适用。在此基础确定采用地表、地下 联合防治，以地表防治为主、地下治理为辅的综合防治水方案。地面防治采用“堵、填、截、排、疏”五种方法； 地下治理采用帷幕注浆、超前放水、及时封堵三种方法。方案的实施将会较大幅度减小矿床地下水对采矿的威胁， 减少矿坑排水及矿井水处理费用。有效保护周围环境、保证村庄的正常生产生活。 关键词：涌水量；计算；防治水；方案 设计矿床防治水方案时，影响矿坑涌水量准确预测的因素很多，由于预测不准，直接影响防治 水方案的制定和矿坑排水设备的配备。特别对水文地质条件复杂、涌水量大的矿床更是如此。本文 就某大水矿床的涌水量计算和防治水方法进行了探讨。 针对本矿床特点，方案中采取了地上地下综合防治水方法，并采用数值法对防治水效果进行验 证，以利节省实际工程验证的费用。该矿床位于半封闭的岩溶盆地内，具有独立的水文地质单元， 东、北、西三面地势较高，南面地势平坦开阔（见图1）。 图1 矿床地形地貌图 作者简介：雷明信(1960—)，男，陕西省富平县人，高级工程师，学士，水文地质与工程地质专业 22 矿床内岩溶发育，溶洞、落水洞、进水天窗、岩溶洼地、岩溶塌陷等广泛分布，矿床地下水以 岩溶水为主，大气降水是地下水的主要补给来源。矿床内发育有四条暗流，对矿床开采造成影响最 大的是二号和四号暗流，暗流流量较大，其中二号暗流纵贯全矿床。矿床地下水除与其南部的江水 水力联系紧密外，与其他三面水力联系不密切。岩溶含水层富水性极不均匀，岩溶发育程度不同（见 图2 ）。 图2 富水性分区及岩溶暗流发育图 1—第四系；2—石炭系下统大圹阶梓门桥段；3—石炭系下统大圹阶测水段；4—石炭系下统大圹阶石磴子段；5—古岩溶塌积角砾岩； 6—含矿构造含水带；7—断层；8—岩溶洼地、塌陷；9—岩溶漏斗及落水洞；10—充水洞；11—暗流天窗、溢水天窗；12—暗流进、出水 口；13—暗流流向；14—地下水流向；15—水库；16—村庄；17—冲洪积砂砾弱含水区；18—含水极贫乏区；19—弱富水区； 20—中等富水区；21—强富水区 1 矿坑涌水量计算 1.1 矿坑涌水量计算 100ｍ以上中段涌水量计算采用水均衡法，泉洪峰流量法，采用年五年的涌水量观测数据。 100 ｍ中段以下矿坑涌水量的计算采用地下水动力学的“大井法”计算，公式如下： 2.73KMS Q= lg R r 0 0 式中： Q——预测涌水量，（m3/d ）； K——渗透系数，（m/d ）； M——含水带厚度，（m ）； S——水位降深值，（m ）； R0——引用影响半径，（m ）； 23 r ——大井引用半径，（m ）。 0 涌水量计算结果（见表1）。