광산 수문 지질 조건

첫째, 광산 지역의 수질 학적 특성

초작광구는 물 돌입이 빈번하고, 물량이 많고, 우물 침수 횟수가 많으며, 객관적으로 광구의 수문 지질 조건에 제약을 받는다. 특히 지역 지하수 재충전량이 많다는 것을 보여준다. 대수층 수가 많고 두께가 크며 단수층이 얇습니다. 단층 구조의 발육은 수층 사이의 수력관계를 밀접하게 만든다 (그림 4-4).

1. 이 지역의 지하수는 충분히 보충되었다.

초작광구 북부는 태행산 지역으로 해발 +200 ~+ 1700 m 로 저중산지모로 구조적 침식이 있다. 거대하고 두꺼운 오르도비스기-캄브리아기 탄산염암 (800 ~ 1000 m) 이 광범위하게 드러나고 지형이 가파르고 깊은 산협곡, 암용 갈라진 틈이 발달한다. 대기가 강수한 후, 단기 지표 유출에서 지하유출로 전환되어, 환수 면적이 약 2000km2 이다. 지하수가 북부와 북서부에서 광산으로 유입되어 광구 남부의 무척융기 (전 진단기 지층) 와 단층거리1000m 이상의 단층장벽에 의해 지하수가 광구에서 배설되었다. 1960 년대 이전에는 지하수가 천연샘물로 배출되었다. 구리산 천천천천천천천조의 총유량이 1.6m 3/s 에 이르면 1960 년대 이후 지하수는 광산 배수와 공업농업용수 (Q=9.9m3/s) 로 배출된다.

결함 구조는 강력한 물 제어 효과가 있습니다.

광구 내의 단층구조는 모두 정단층이다. 동서, 북동, 북서향 3 조의 단층구조가 종횡으로 교차하여 서로 절단되어 많은 단층을 형성하지만, 오타우계 회암의 연속성을 파괴하지 않고 각 단층블록 (또는 지뢰밭) 을 오타우계 회암과 밀접하게 관련시켜 통일수위를 형성하였다. 초작광구 65438+ 100m3/min 이상 59 건의 물 돌입 사고 중 단층물 돌입이 58% 를 차지했다. 100m3/min 이상 물 돌입 7 회, 단층물 돌입이 85.7 1% 를 차지했다. 14 정사고에서 85.7438+0% 의 우물이 단층물에 잠겼다. 이는 단열구조가 지하수 농축, 유출 (이동), 물 돌입에 중요한 통제 작용을 한다는 것을 충분히 보여준다.

그림 4-4 Jiaozuo 지역의 수질 지질도

둘째, 광산의 주요 대수층과 그 관계

광산충수와 직접적으로 관련된 수층은 위에서 아래로 4 계 자갈수층, 이층계 사암수층, 석탄계 태원조 회암 수층, 오타계 캄무계 회암 수층이다.

그림 4-5 충적 히스토그램

제 4 계 충적층 두께 29.39 ~ 200.5438+0m, 북박남두께. 북부 석탄층 노두구 부근의 충적층 두께는 75 ~ 120m 로 보통 약 85m 입니다. 황토, 모래 자갈 층, 점토 및 자갈로 구성됩니다. 상부는 황토, 모래자갈, 점토, 중하부는 자갈, 점토, 자갈 5 ~ 1 1 층, 보통 6 ~ 8 층, 주로 중하 [5 ~ 7 층] ( 자갈의 총 두께는 14.66 ~ 40.86 m 으로 충적층의 총 두께의 22.2 1% ~ 37.24% 를 차지하며 분포가 불안정합니다. 상하 자갈 수층은 이중수위를 가지고 있어 모두 압수수이다. 하단 자갈은 오타우계 회암, L2, L8 은노두를 직접 덮는다. 수위 변화는 오타우계 회암과 동기화되어 일반적으로 충적층을 보충하는 데 사용된다. 이에 따라 L8 노두 부근의 충적층수와 오타계 회암수의 결합은 연마장-구리산 지뢰밭의 물량이 큰 중요한 조건 중 하나로 다른 광산과는 다르다.

이층계 사암 수층은 기암 풍화대 갈라진 틈 구멍 수층과 2 층 1 석탄 지붕 사암 수층이라는 두 층으로 나뉜다. 기암 풍화대 수층이 충적층수와 통할 때 물이 매우 풍부하다. 얕은 곳에서 채굴할 때, 전도수 갈라진 틈 지대가 풍화대와 통할 때, 물유입량이 매우 크다. 채굴 후 상단 보드 물이 130 1 1 작업면에 도달하는 것과 같습니다. 둘째, 1 석탄층 상단 보드에 물이 풍부한 사암 수층이 약하여 채굴에 큰 영향을 미치지 않는다.

석탄계 태원 그룹 두께 67. 1 ~ 60.93m, 오타우계 회암 5.46 ~ 16.67m 에서 보통 약 10m 입니다. 사암, 분사암, 회암, 석탄층으로 구성되며 6 ~ 10 층 회암이 함유되어 있습니다 (그림 4-6).

회암의 총 두께는 27.4 ~ 465,438+0.99m 로 33.62% ~ 55.765,438+0% 로 L2 와 L8 분포가 안정적이다.

L8 두께 4.97 ~ 13.79 m, 보통 두께 8m 정도, 두 번째 1 석탄층 바닥 위 20.65 ~ 35.73 m, 서박동두께. 용암은 갈라진 틈을 위주로 한다. 탐사 자료에 따르면 용동 수는 약 20% 를 차지한다. 전광은 현재 물 유입 96.33M3/분, L8 수위가 매우 고르지 않다. 12 광구 동부수위가 현저히 떨어지고 (0 m 이하), 서익수위는 +40 ~+60 m 로 유지된다 .....

L2 두께 10.73 ~ 13.77m, 보통 약 12m, 상부 오르도비스기 석회암 70.8 ~ 82./kloc-0 암용 갈라진 틈 발육, 수위와 오타우계 회암이 동시에 변한다. 다른 광산의 L2 수위는 회색장보다1~ 3M 낮지만, 구리산 광산의 차이는 뚜렷하지 않다.

이 지역 서부 오재, 육재, 칠재가 상대적으로 발달하여 총 두께가 6 ~ 7m 으로 L2 와 L8 사이의 방수 성능을 상대적으로 약화시켜 수직 안내수의 유리한 암석 조건을 형성했다.

오타우계 회암은 강암용수층 (그림 4-7) 으로 두께가 크고 물이 풍부하다. 두 번째 1 석탄층 백플레인에서 91.68 ~102.17m, 보통 약 95m 입니다. 얕은 노두 부근에서 오타우계 회암은 L2, L8 및 충적층과 밀접한 관계가 있다. 깊은 단층 구조를 통해 수층을 보충하다.

그림 4-6 타이 위엔 형성 히스토그램

그림 4-7 Jiaozuo 광업 지역의 오르도비스기 석회암 층화 히스토그램

오타우계 회암 수위 변화는 강수와 밀접한 관계가 있으며, 풍수기 수위는 +85 ~+90m, 고수기 수위는 +70 ~+75m 로 유지된다. 1988 의 7, 8 월 집중 강우 450mm 이후 오회색 수위가 급격히 상승하며 최대 상승 16.47m, 다른 수층은 오회와 동시에 상승하지만 상승폭은 오회보다 작다. 수위가 가장 많이 오른 지역은 단층대 부근에 있다. 1988 우기 이후 글로벌 유입 증가102.34M3/민, 여기서 구리산 광산은 21.67M3/민 (KLOC 만

셋. 물 돌입 소개

1. 물 돌입 개요

우물 건설 이후 1m3/min 이상의 유입량이 22 회 이상 발생했다 (표 4-3). 여기서 5m3/min 보다 크면 1 1 회, 10m3/min 보다 크면 6 회, 30m3/min 보다 크면 2 회 (표 4-; 표 4-4 에서 알 수 있듯이, 광산 서부의 물 돌입 횟수와 물 유입이 많아 광산의 안전 생산에 큰 위협이 되고 있다. 특히 광산의 양익이 85m3/min 이상에 달하여 생산이 중단되었다.

표 4-3 jiulishan 광산에서 물 돌입 지점의 기본 상황 목록

계속됨

표 4-4 광산 동부 및 서부 물 돌입 통계

물 돌입의 원인 분석

(1) 물 돌입과 채동의 관계: 채동대 1m3/min 이상 22 회의 물 돌입 통계를 근거로 채동과 물 돌입의 관계를 계산한다 (표 4-5).

표 4-5 광업 물 돌입 통계

표 4-5 에서 볼 수 있듯이, 물 돌입은 주로 작업면 채굴시 80.95% 를 차지하며, 모두 후면판암골목에서 발생하며, 작업면의 물 돌입은 큰 지붕에서 압력을 가하는 과정에서 발생한다. 물 돌입할 때는 바닥 드럼이 있지만, 바닥 드럼은 대부분 크지 않아 지속 시간이 짧다.

(2) 물 돌입과 구조의 관계: 1 m3/min 이상의 22 번의 물 돌입 사건에서 단층구조로 직접 물 돌입 3 회, 작은 등에 물 돌입 6 회.

(3) 물 돌입과 대수층의 관계: 1 1 2 차 5m3/min 이상 갑작스러운 물, 1 2 차 상판수를 제외한 모든 L8 직접 물 돌입. 물 돌입 후, 각 수층 수위는 정도가 다르다 (표 4-6).

표 4-6 주요 물 돌입 수위 상승 통계

표 4-6 에서 볼 수 있듯이 L8 이 물 돌입 후 각 수층 수위가 서로 다른 정도로 떨어지는 것을 볼 수 있다. 주목할 만하게도, 물 돌입은 L2, 오타우계 회암, 충적층의 수위를 떨어뜨렸는데, 이는 L8 이 얕은 혼합수 보급을 받아들이는 기초가 될 수 있다.

3. 120 1 물 돌입 소개

1203 1 작업면은 12 광구 동익에 있습니다. 작업면 동서 길이 435m, 남북경사 폭 92.5 ~ 130 m, 채굴고도 -78 ~- 1 12.4 m (그림 4-8)

석탄층은 N5 ~ 50 E 로 향하고, SE 성향, 기울기 7 ~ 19 입니다. 2 층 1 석탄층 두께 4.9 ~ 7. 1m, 평균 두께 6.4m

석탄 1 위정은 탄소질 이암, 두께 0.2 ~ 1.5m, 직접 꼭대기는 실트 사암, 두께 7. 1m, 노정은 사암, 두께/KK 입니다 .....

물 돌입 상황 소개 (1): 1983 년 6 월 채굴 이후 이 작업면에서 총 4 차례의 물 돌입이 발생했으며, 매번 물 돌입이 발생할 때마다 작업면의 생산이 중단되었다.

그림 4-8 1203 1 작업면 평면도

첫 번째는 7 월 6 일 1983 입니다. 4 월 30 일 1203 1 작업면 1983 채굴, 유사 지붕이 두꺼워 생산 시스템이 완벽하지 않아 추진속도가 느리다. 7 월 6 일 작업면이 26m 을 추진했을 때, goaf 는 2444m2 에 달했다. 작업면이 정상화되는 동안 상부 안전출구에서 후면판 물 돌입, 최대 유입 27m3/min, 안정한 유입 15 ~ 18 m3/min 이 발생했다. 작업면이 채굴을 멈춘 후, 한편으로는 배수암골목을 파고 방수 수문을 건설하고, 다른 쪽은 하부 수송골목을 마주하고 보수개조를 진행한다.

1982 8 월 3 일 벨트 골목이 물 돌입하기 전 12 광구 L8, L2, 오타우계 회암 수위는 기본적으로 일치한다 (약 +80m). 물 돌입 후 L8 과 L2 오타우계 회암 수위는 눈에 띄게' 풀린다' 지만 작업면 1203 1 물 돌입 전이다. 물 돌입 후, L8, L2, 오르도계 회암 수위가 더 많이 떨어지고, L8 수위는 8.36 미터, L2 수위는 0.88 미터, 오르도계 회암 수위는 0.94 미터 떨어진다 (그림 4-9).

그림 4-9 1203 1 물 돌입 동적 곡선 (1)

두 번째는 9 월 25 일 1987 입니다. 첫 번째 물 돌입 후, 원절안으로부터 80m 떨어진 곳에서 또 한 번 눈을 썰어 8 월 1987 에 작업면 개조를 마치고 생산을 재개했다. 9 월 25 일 1987 작업면이 23m, 채굴구 2645m2 에서 작업면 아래 풍도 근처에서 물 돌입, 최대 유입 6.77M3/분, 안정한 유입 5.3m3/min 을 추진했다. 작업면의 총 수량이 1 1.9m3/min 에서 17.23m3/min 으로 증가했습니다.

물 돌입 후 L8 수위는 6.46 미터, L2 는 0.46 미터, 오르도계 회암은 0.4 1 미터 내려갔다 (그림 4- 10).

그림 4- 10 1203 1 물 돌입 동적 곡선 (2)

세 번째는 1988 65438+ 10 월 28 일입니다. 두 번째 물 돌입 후, 하풍도가 빠져나갈 수 없어 하풍도를 다시 발굴했다. 두 번째 정지 선인 18m 에서 작업면 경사 길이가 130m 에서 90m 로 줄었다.

1988 년 9 월 채굴, 10 년1

물 돌입은 장마철과 맞먹는다. L8 수위는 6.77 미터, L2 는 0.64 미터, 오르도계 회암은 0.8 미터 떨어진다 (그림 4- 1 1).

그림 4-1112031물 돌입 동적 곡선 (3)

네 번째는 3 월 30 일 1993 입니다. 세 번째 물 돌입 이후, 1, 2 광구는 생산이 중단되었지만, 물 예방 작업은 여전히 적극적으로 진행되고 있다. 3 월 199 1, 1202 1 집중 골목 물 돌입 그라우팅 폐쇄, 5 월 1992 장기 단종 국면을 반전시키기 위해 종합치수는 생산과 결합해 외국 경험을 흡수하고 작업면을 줄이며 압력 파괴 후면판의 깊이를 낮춘다. 1992 년 5 월 1203 1 작업면을 개조하여 상부 공기 덕트를 다시 발굴하고 세 번째 정지선 24m 에서 발굴하여 작업면 경사 길이를 90m 에서 30 m 로 줄였습니다

1993 년 3 월 10 채굴 전에 12 벨트 물 돌입점을 열어 수압을 낮추다. 3 월 25 일 작업면 추진 2 1.5m, 채굴 73 1m2, 노당수 0.05M3/분, 3 월 29 일 8 시 29m, 채굴구/KLOC 3 월 30 일, 다시 광산을 개업하다. 3 1m 을 추진하면, goaf 1085m2 에서 지붕이 갑자기 눌려 16:20 수량이 증가하고, 물색이 노랗게 변하고,/Kloc-0 3 월 3 1 일일 유입량이 32.2 1m3/min 으로 증가했고, 4 월 2 일 3 시 00, 4 월 3 일 4 시 50 분에 44.74m3/min, 최대 47.5 로 증가했다 물 돌입 지점의 물은 분명히 네 가지 도약을 증가시켰다. 작업면의 총 수량이 4 1.72 ~ 47.35m3/min 으로 안정되었다.

물 돌입 후, 모든 대수층은 서로 다른 정도로 감소했다. 충적층의 수위는 644m, L8 은 20.68m, 연탄가루는 8. 1m, L2 는 1.8m, 오타우계 회암 하강 1.9m (

그림 4- 12 1203 1 물 돌입 동적 곡선 (4)

1203 1 물 돌입 후 1202 1 중앙골목 및1204/kloc/ 다른 물 돌입 지점의 물 변화는 분명하지 않다.

(2) 물 돌입의 원인 분석: 수원, 수압과 밀접한 관련이 있다. 물 돌입 후, 배수구 부근에 두 개의 L8 구멍을 쳤는데, 수위는+23.75 ~+26.87m .. 고도가-100m 이상일 때, 유입량은 이미 55m3/min 이상에 달했고, L8 수위는 여전히 이렇게 높고, 단위 수압 유입량은 여전히 높다 L8 이 L2, 오타우계 회암, 충적층수의 대량 보급을 받아야 이렇게 큰 물 돌입이 일어난다는 것을 설명한다.

1, 2 광구는 L8 암용 균열부수대, 특히 1203 1 작업면이 등받이 구조에 있고, NW, ne 가 갈라진 틈으로 발달하고, 후면판암층이 부서지고, L8 암용 균열이 더욱 발달하여 채굴 압력에 영향을 받아 물 돌입이 발생하기 쉽다. 그래서 수압을 낮추고, 물을 많이 유입한다.

1 호와 2 호 광구의 물 돌입 지점 사이의 물 변동은 눈에 띄지 않지만, 물 돌입 후 L2 와 오타우계 회암 수위는 서로 다른 정도로 낮아져 보급경로가 다르고 보급량이 많다는 것을 보여준다.

(3) 처리 제안: 물 돌입 후 수위, 물의 변화에서 알 수 있듯이 1203 1 물 돌입 수원은 분명히 L2, 오타우계 회암과 관련이 있으며, L8 수위가 상승하고 지하수가 한 계단 상승한다. 유입 증가를 막기 위해서는 L2 와 오타우계 회암의 보급통로를 차단하여 광산 유입량을 줄여야 한다. 따라서 물 돌입 지점에서 그라우팅 및 물 차단을 해야 한다. 한편으로는 광산의 유입량을 줄이고 광산의 안전한 생산을 보장할 수 있으며, 다른 한편으로는 보급 경로를 차단하여 수해를 근절하기 위한 기초를 마련할 수 있다.

넷째, 수 화학 데이터의 결론

1990 기간 동안 Xi 지질탐사지사는 수화학과 환경동위원소 연구방법을 적용해 초작광구의 다양한 계층의 지하수 수원을 샘플링, 분석 및 테스트했다. * * * 물 샘플 8 1 여기서 충적층 15, 상판 사암 1 1, 대원 그룹 석회암 물 38, 오타우계 석회암/ 수질, 미량 원소, 환경 동위원소 (T. D) 를 주로 측정하고 분석한 결과, 결론은 다음과 같다.

(1) 초작광구의 모든 수층 (Q, C3 회암, P 사암, O2) 은 대기강수 보급으로 형성되어 고수원 문제가 없다. 모든 수층수에서 일정량의 T (T) 함량을 측정한 결과, 30 년 전 이 지역은 지하수체가 적고, 제 4 기 충수와 사암수의 저장 시간이 길다는 것을 알 수 있다.

(2)L8 물은 충적층 아래 침류의 영향을 받아 혼합수를 형성하고, 광구 동부 혼합비는 서부보다 크다. 구리산 광산과 같이 12 벨트 물 돌입점이 섞인 충적층은 3 1.50%, 2 번 배수구 (L8 수) 는 53.8% 를 차지했다. Yanmazhuang 광산의 동쪽 40% 에서 물 돌입 지점이 84% 를 차지했습니다.

(3) 제 4 기 충수 광산 지역의 동서부 수질화학적 특성의 차이가 크다. 염도와 경도는 동쪽에서 서쪽으로, 북쪽에서 남쪽으로 증가하여 오타우계 회암 급수와 관련이 있음을 나타낸다.

(4) 구리산 노동자 마을부터 광구 동부 연마장 광산 일대 오회수 충수의 혼합률은 23 ~ 86% 였다. 서부는 교서 제 3 상수도와 제 2 내화재 공장 주변 지역을 제외하고는 20% 미만이다.

(5) 구리산 광산 130 1 1 작업면 상단 보드 유출 물 14.4m3/min, Na+ 하강에 따라

동사 (verb 의 약어) 공급 및 획득

구리산 광산 L8 물은 주로 오타우계 회암 L2 와 고인 물로 보급되며, 그 보급경로는 주로 북쪽 (얕은) 외달 은복구조에서 나온다.

북부 석탄층 노두 부근에서 오타우계 회암, L2, L8 수층은 4 계 충적층으로 덮여 기암 풍화 갈라진 틈이나 구조 부서진 지대를 통해 소통하여 L8 을 보급한다.

1. 공급

얕은 층의 보급은 연결성 테스트와 물 돌입 후 각 수층 수위의 변화에 따라 북방에서 온 보급의 존재를 설명할 수 있다.

다중 추적자 연결 테스트 데이터 (표 4-7) 는 얕은 보급이 뚜렷하다는 것을 보여줍니다 (그림 4- 13). ① 얕은 층의 고인 물 보급이 뚜렷하고, 최대 유속은 155 m/h..② 얕은 L8 물은 우물 밑의 물 돌입점과 밀접한 관계가 있으며, 최대 유속은 533m/h 이지만, 남부 접촉은 분명하지 않다. (3) 얕은 보급 범위는 탐사선 13 ~ 15 사이에 집중되어 있다.

그림 4- 13 구리산 광산 다원수력연결성 테스트도

표 4-7 다 변수 추적자 연결 테스트 결과

주: 분자는 시간 (시간) 이고 분모는 선속도 (미터/시간) 입니다. 공백은 샘플링되지 않습니다. "-"는 추적자를 볼 수 없음을 의미합니다.

얕은 수층 (O2 ~ L2) 의 보급에는 연결성 테스트가 없지만, 물 돌입 후 각 수층의 수위 변화 (표 4-6) 와 승압 실험 데이터 (아래 참조) 에 따라 12 ~ 15 사이의 얕은 층을 나타낸다 또한 다음과 같은 측면이 주목할 만하다.

(1) 12 벨트 골목 물 돌입 지점 서쪽의 L8 수위에 733.3 ‰ 의 가파른' 가파른 칸' 수리비 강하가 있다.

(2) 1203 1 물 돌입 지점 (-93m) 근처의 L8 수위는 여전히 +27m (주석1) 까지 높습니다.

(3) 마방천단층 남북측 L8 관측공수위차가 20 m 보다 크며, 물 돌입 후 단층 양쪽의 수위가 서로 다른 정도로 떨어진다 (s > 5 m).

상술한 부분에서, 심층 수층 보급의 가능성은 의심할 만하다.

2. 수로 통로에 대한 논의

물 돌입 자료에 따르면 오재, L2, 충적층이 L8 로 들어가는 방법은 여러 가지가 있다.

(1) 얕은층의 고인 물이 L8 노두를 통해 직접 공급된다. L2. 오회수는 한편으로는 충적층을 보급하고, 다른 한편으로는 기암 풍화대나 구조 파쇄대를 통해 수직으로 L8 을 보급한다.

(2) 마방천은 남북판 L8 수위 차이가 뚜렷하고 (최대 20m), 북판은 높고 남판은 낮다. 물 돌입 후 두 판의 L8 수위가 현저히 낮아져 L2 오타우계 회암이 L8 에 뚜렷한 보급을 하고 있음을 보여준다.

(3) 1, 2 광구 1 m3/min 이상의 물 돌입점의 평면 분포 및 연결성 테스트 자료에 따르면 광산 지질 구조 특성과 결합해 1, 2 광구에는 두 개의 뚜렷한 유거대 (또는 암용분열대) 가 있어 얕은 곳에서 동서로 뻗어나가는 등 심층부수성이 떨어질 것으로 예상된다.

(4) 지뢰밭 내 구조의 L2 오타우계 회암공은 봉공 품질 문제로 인공보급 채널이 통하지 않는다. 13-2 구멍과 같이 시공할 때 L2 물이 지면 10 미터 이상 뿜어져 나오지만, 케이싱이 내려온 후 처리되지 않았습니다. 전 지뢰밭에는 12 개의 L2 와 오타우계 회암 구멍이 있는 것으로 의심되는데, 그 중 오타우계 회암공 3 개, 오타우계 회암공 29 개가 있다. 평균 구멍당 물 흐름이 3 ~ 5m3/min 이면 보급량도 상당하다.

또한 기존 물 돌입점 분석에 따르면 L8 물이 갱도에 들어가는 것은 단지 압력으로 인한 구조적 균열과 파괴 균열 상호 작용으로 인한 것일 뿐이다.

자동사 유입 예측.

(1) 전체 광산 유입: 물 돌입 자료에 따르면 유추법과 유한 요소법을 사용하여 -225m 고도 이상의 유입량을184.64 ~187.5M3/min 으로 계산합니다. 해발 -450 미터 이상의 유입량은 244.8 입방미터/분이다.

(2) 얕은 재충전: 연결된 테스트 유속 및 유한 요소법 데이터에 따르면 재충전량은 33.86 ~ 54.7m3/min 입니다.

(3) 동부 유입: 서부가 폐쇄되어 선형 보급 경계가 되면 동부 유입량이 크게 증가하여 -225m 고도 이상 48.4 ~ 58.4m3/min 에 이를 수 있다. 레벨 -450m 은 94.4 ~ 104.4m3/min 입니다.

서부 1, 2 광구 급수원과 통로가 차단되면 동부 유입량이 크게 줄어 현 상태를 유지할 것이다.