云磷昆阳磷矿地下充填开采对地下水环境影响数值模拟研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mabimabide
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磷矿开采过程中产生的大量废石尾砂堆放在地表占用了大量耕地,并且对生态环境产生一定影响。因此,地下充填开采法成为磷矿地下开采的研究热点,充填采矿法的核心是将按一定比例混合的水泥基、废石、尾砂等充填浆体输送至井下采空区进行充填,这种充填开采方法不仅可以解决大量废石和尾砂堆放带来的地表环境问题,同时通过对采空区的充填也可以避免采空区后续造成的塌陷引发的环境地质问题。而对采空区进行大面积的浇灌充填,充填层由于渗透系数的改变对充填区地下水环境势必造成一定程度的影响,本文以云磷昆阳磷矿二矿区为例,通过资料收集、现场水文地质调查、地下水数值模拟相结合的方法对未来昆阳磷矿地下充填开采对地下水环境造成的潜在影响进行深入研究。研究成果主要有如下几点:(1)不同水量情景研究结果表明,多层单斜构造含水层流动系统中发生越流补给作用,天然流场条件下,深层承压含水层通过越流补给浅层含水层。(2)胶结充填前后渗流场发生明显变化,对应单斜构造含水层的地下水水位影响较为明显,浅层和深层含水层在某一“分水岭”两侧水位变化明显。分水岭等水位线上游,受胶结充填后充填含水层渗透系数减小的影响,深层含水层受越流补给量减少,地下水位上升,而浅层含水层则由于受深层越流补给量减少,地下水位下降;而在分水岭下游地下水位变化则刚好相反。(3)受未来采区开采疏干影响,采矿抽排水疏干条件下,不同含水层地下水位均受一定程度影响,其中采矿层上覆含水层地下水位降幅最明显,而受越流补给影响,采矿层下伏含水层地下水位也出现一定幅度下降。(4)胶结充填前后,设置于第三层的氟化物污染源在分水岭上游和下游对上覆第二层含水层造成的污染程度均有一定下降,主要是受胶结充填后,第二和第三层含水层之间水力交换减弱所致。(5)胶结充填前后下伏第四层含水层分水岭上下游氟化物污染源附近污染程度均有下降,主要与第三层含水层渗透系数减小有关,第四层承压含水层越流补给第三层含水层的强度减弱,故两个含水层之间发生的对流及机械弥散作用均有不同程度下降。
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