Nghiên cứu kiểm soát nước ngầm trong khai thác mỏ - ứng dụng cho mỏ Núi Pháo, tỉnh Thái Nguyên

Khai thác khoáng sản là một ngành công nghiệp đòi hỏi công tác điều tra và tính toán phải được thực hiện rất nghiêm ngặt và kỹ lưỡng. Bài viết này tóm tắt kết quả áp dụng phần mềm toán thủy văn Visual Modflow nghiên cứu kiểm soát nước ngầm phục vụ khai thác mỏ Núi Pháo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu kiểm soát nước ngầm trong khai thác mỏ - ứng dụng cho mỏ Núi Pháo, tỉnh Thái Nguyên Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN: 978-604-82-1980-2 NGHIÊN CỨU KIỂM SOÁT NƯỚC NGẦM TRONG KHAI THÁC MỎ - ỨNG DỤNG CHO MỎ NÚI PHÁO, TỈNH THÁI NGUYÊN Hoàng Thanh Tùng Trường Đại học Thủy lợi, email: httung@tlu.edu.vn1. MỞ ĐẦU Khai thác khoáng sản là một ngành côngnghiệp đòi hỏi công tác điều tra và tính toánphải được thực hiện rất nghiêm ngặt và kỹlưỡng. Trong đó, việc kiểm soát nước ngầmcó ý nghĩa vô cùng quan trọng trong việcđảm bảo an toàn khi khai thác và bảo vệ môitrường. Mỏ Núi Pháo thuộc huyện Đại Từ,tỉnh Thái Nguyên là một mỏ đa kim loại màchủ yếu là vonfram, có tiềm năng khai tháclớn. Bài báo này tóm tắt kết quả áp dụngphần mềm toán thủy văn Visual Modflownghiên cứu kiểm soát nước ngầm phục vụkhai thác mỏ Núi Pháo.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nhóm tác giả đã lựa chọn sử dụng bộ phầnmềm Visual Modflow trong nghiên cứu kiểmsoát nước ngầm trong khai thác mỏ. Bộ phầnmềm này bao gồm ba phần mềm chính vànhiều mô-đun phụ trợ. Phần mềm Modflowdùng để tính toán trữ lượng, chất lượng vàphân bố dòng chảy ngầm. Phần mềm ModPathcó chức năng tính hướng và tốc độ các đườngdòng khi nó vận động xuyên qua hệ thống cáclớp chứa nước. Phần mềm MT3D phối hợp vớiModflow có chức năng tính toán quá trìnhkhuếch tán và vận chuyển cùng các phản ứnghoá học khác nhau của các vật chất hoà tantrong hệ thống dòng chảy ngầm. Sơ đồ hình 1 dưới đây mô tả tóm tắt cácbước thực hiện trong nghiên cứu. Hình 1. Tóm tắt các bước thực hiện trong nghiên cứu 513Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN: 978-604-82-1980-23. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU liệu quan trắc mực nước ngầm này được đưa vào để làm điều kiện biên và được dùng để 3.1. Mô hình hóa khu vực mỏ Núi Pháo hiệu chỉnh và kiểm định thông số của môtrong Modflow hình trước khi nghiên cứu kiểm soát nước Từ tài liệu điều tra thăm dò địa hình, địa ngầm cho các giai đoạn khai thác mỏ.chất thủy văn khu vực mỏ Núi Pháo, nghiên Thông số chủ yếu của mô hình cần xác địnhcứu đã tiến hành phân tích và mô hình hóa cho mỏ Núi Pháo là hệ số truyền dẫn nước.điều kiện địa chất thủy văn cho vùng nghiên Các điều kiện biên về địa hình bề mặt củacứubao gồm: sai phân hóa khu vực nghiên vùng nghiên cứu được lấy dựa trên cơ sở bảncứu thành 45 cột và 40 hàng với kích thước đồ số hóa độ cao (DEM100) theo cao độ100m (Hình 2) và 4 lớp theo chiều thẳng quốc gia. Điều kiện biên phía Tây, phía Tâyđứng (Hình 3); Bắc và phía Đông Nam được mô hình hóa là biên mực nước không đổi, với giá trị được nội suy từ các trạm quan trắc nước ngầm ở gần khu vực đó. Biên phía Tây lấy giá trị H = 62,5m, biên phía Tây Bắc là 39m và phía Đông Nam là 58m. Nghiên cứu đã tiến hành hiệu chỉnh và kiểm định bộ thông số hệ số truyền dẫn nước với tài liệu là mực nước thực đo ở 13 hố khoan đại biểu cho các khu vực. Kết quả kiểm định mô hình cho thấy độ cao cột nước tính toán và các mực nước tại các giếng thực đo nói chung có sự tương đồng (hình 4). Hệ số tương quan giữa độ cao mực nước thực đo và tính toán đạt 0,807 là mức tương đối tốt. Hình 2. Lưới sai phân khu vực nghiên cứu gồm 45 cột và 40 hàng Conceptual Geologic Layers Layer 1 Coprolite Zone Layer 2 ...