1、滨海矿山矿坑涌水识别与混合比研滨海矿山矿坑涌水识别与混合比研究 究 汇报提纲 汇报提纲 工程地质条件 样品采集与测试 确定水端元 混合比计算 结论 工程地质条件 F1 隔水断层，NE40/SE38 F2 导水断裂 F3 矿区内最大导水断裂带 最大水平主应力NWW-SEE 汇报提纲 汇报提纲 工程地质条件 样品采集与测试 确定水端元 混合比计算 结论 样品采集与测试 从2009到2015年在井下分中段共采集166个水样，并对其进行水化学和同位素测试。样品数样品数 最大值最大值 最小值最小值 平均值平均值 标准差标准差 18O 166-1.05-5.60-2.17 0.84 D 166-2.83-

2、43.25-17.87 7.47 K+166 370.00 35.50 234.02 58.48 Na+166 20000.00 6225.00 10642.68 2001.47 Ca2+166 5090.20 424.80 1208.63 674.82 Mg2+166 3030.20 194.40 1195.90 372.70 Cl 166 40196.80 12028.20 20427.46 4325.73 SO42 166 3842.40 1306.40 2435.44 387.91 pH 166 7.81 4.57 7.24 0.41 EC 166 64700.00 28700.00

3、43052.41 6400.57 TH 166 17764.20 4833.90 7913.88 2240.06 TDS 166 69666.10 22020.10 36333.21 7176.00 样品采集与测试 海水海水：渤海海平面以下1m处海水中采集。淡水淡水：在流经矿区的王河中采集。基岩水基岩水：包括富Mg型基岩水（375-20）和富Ca型基岩水（320-7）分别是15年和14年在井下打钻孔取出的新鲜基岩水。汇报提纲 汇报提纲 工程地质条件 样品采集与测试 确定水端元 混合比计算 结论 确定水端元 根据研究地区水文地质条件，通过水化学和同位素分析，并利用主成分分析法（PCA），确定了三

4、山岛金矿巷道涌水来源：海水、375-20（Mg）、320-7（Ca）和淡水，在此基础上建立了混合模型用于涌水样混合比的计算。D、18O、K、Ca、Na、Mg、Cl、SO4、EC、TH、TDS pc1、pc2、pc3 PCA 确定水端元 -10-8-6-4-20246-15-10-5051015pc2 pc1 巷道涌水 海水 375-20 Mg淡水 320-7 Ca(a)-4-202468-15-10-5051015pc3 pc1 巷道涌水 海水 375-20 Mg淡水 320-7 Ca(b)-3-2-1012345678-9-7-5-3-11357pc3 pc2 巷道涌水 海水 375-20

5、Mg淡水 320-7 Ca(c)项目项目 第一主成分第一主成分 第二主成分第二主成分 第三主成分第三主成分 特征值特征值 6.030 2.440 1.165 贡献率贡献率/%54.82 22.18 10.59 累计贡献率累计贡献率/%54.82 77.00 87.59 18O 0.041 0.923 0.185 D-0.029 0.790 0.259 K+0.061 0.777 -0.501 Na+0.888 0.165 0.354 Ca2+0.827 -0.367 -0.315 Mg2+0.420 0.134 0.813 Cl 0.940 0.049 0.312 SO42 0.503 0.2

6、49 0.623 EC 0.910 0.171 0.130 TH 0.890 -0.177 0.334 TDS 0.933 0.071 0.334 汇报提纲 汇报提纲 工程地质条件 样品采集与测试 确定水端元 混合比计算 结论 混合比计算 最大似然法：1.利用最小二乘法求初始混合比利用最小二乘法求初始混合比 2.建立似然函数建立似然函数 3.根据初始混合比求浓度期望值根据初始混合比求浓度期望值 4.根据浓度期望值求混合比根据浓度期望值求混合比 5.重复重复3和和4步，直到收敛步，直到收敛 混合比计算 混合比计算结果：海水是混合水样的主要成分,对于整个矿山各涌水点的平均值来说，每年各水源的混合比

7、变化不大。海水的占比稳定在50%左右，375-20（Mg）和淡水的占比稳定在20%左右，320-7（Ca）则在10%左右波动。汇报提纲 汇报提纲 工程地质条件 样品采集与测试 确定水端元 混合比计算 结论 结论 海水比例较高的中段为510中段，在此中段处于勘探线1660和2230之间的水点，各期海水比例都大于50%，尤其是510-2水样点，海水比例最高达到77%。淡水主要影响范围是465及以上中段，前四年各期水样，淡水占混合水比例最高的水样点分别为：240-5：34%，105-1：34%，465-1：33%和285-1：30%。而2014和2015年因为水样点多数集中在相对较深中段，因此所含淡水比例较低。断层F3周围的水样点：105-1，285-2，555-4和600-6各期的混合比变化浮动都较大，尤其是600-6水样点，2012到2014年海水比例分别为：56%，12%和60%变化浮动较大。因此需加强对此断裂带的监测，以便对突涌水灾害做出有效防治措施。THANKS