矿井关闭后,生产排水停止,地下水在初期仍保持向矿井排泄的趋势,形成矿井采空空间的地下水回灌,但由于含水层结构的破坏,将形成复杂的水流场和水动力特征。矿井中存在达西流(在裂隙和孔隙中出现)和非达西流(在管道和大空隙中出现)。当矿区地下水接受下覆含水层越流补给及区域层间补给后,先在巷道及采动裂隙中形成水流。由于阻力小,水流以管道流状态存在。由于水力梯度的作用,初期水流大、流速快,巷道中水位上升快,后期随着水位上身,水力梯度的减小,巷道接受的补给量减少。然后巷道网中的水流加强了对周围岩体的入渗,直到采掘空间与围岩之间的水力梯度平衡。
2老窖诱发下覆奥灰水污染
废弃矿井对地下水的污染,定义为在已关闭矿井的矿区,废弃巷道和老窖的高硬度、酸性矿井水通过各种方式进入目的含水层(目的含水层指人类工农业取水含水层),并使该层水水质发生恶化,影响其使用性。
洪山、寨里煤矿区隐伏的奥陶系灰岩裂隙岩溶水污染严重,水质污染突发于矿坑全面闭坑以后,污染范围与老窖积水区一致,地下水污染组份与老窖水的高含量组份相同;在采矿条件下,煤系地层的砂、页岩裂隙水基本被疏干,奥灰水以顶托补给的形式进入矿坑,其补给量占矿坑排水量的30%左右,说明这两含水岩组之间存在丰富的水力联系通道。由此可见:在矿井闭坑条件下,煤矿停止排水,老窿积水水位迅速回升,当老空水位高于奥灰水位时,老空水通过连同部位补给奥灰水,这种补给随着水位的升高而加剧,使奥灰水水质恶化,造成串层污染。其污染类型为越流型污染,污染物通过层间越流的形式转移进其他含水层,这种转移是通过水文地质“天窗”,或人为途径(结构不合理的井管、破损的老井管等),或者是人为的采矿活动引起的地下水水动力条件的变化而改变了越流的方向,使污染物通过大面积的弱隔水层越流转移到其他含水层,其污染源就是老窖水或废巷水。
3老窖造成的越流污染模拟
3.1水文地质条件概化
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