泊江海子矿地下水动态特征及其数值模拟研究

发布时间：2017-05-28 22:11

  本文关键词：泊江海子矿地下水动态特征及其数值模拟研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：东胜矿区位于鄂尔多斯盆地北部,其煤炭资源丰富,因受原始陆相沉积环境和后期燕山运动及新构造运动的影响,区内煤层顶板的侏罗系中统含水层具有孔隙-裂隙结构特性,富水性具有不均匀性,给矿井安全开采带来了巨大水害威胁。研究含水层水位动态特性、预测煤层在开采过程中涌水量动态变化,是采取正确的防治水措施重要前提。论文在查阅国内外相关文献基础上,以东胜地区的泊江海子矿为研究对象,系统分析了地质及水文地质条件,分别开展了113101及113106工作面的放水试验,分析了地下水动态变化特征,计算了侏罗系中统含水层的水文地质参数,评价了其富水性,地质构造作用所产生的褶皱和断裂及原始沉积环境是影响富水性的主要因素。在以上分析与研究基础上,建立了侏罗系中统含水层的水文地质概念模型和数学模型。采用113106工作面的放水试验数据,对模型进行识别与验证,获得模拟范围区含水层水文地质参数,并预测了113106工作面在未来回采过程中阶段涌水量,与“大井法”进行对比较为接近,其成果为工作面在回采过程中的排水能力的设计提供了重要参考依据。
【关键词】：泊江海子矿 放水试验 地下水动态 数值模拟 涌水量预测
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P641.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 1 绪论13-19
• 1.1 研究背景13
• 1.2 国内外研究现状13-16
• 1.2.1 矿区地下水研究动态现状13-15
• 1.2.2 地下水数值模拟研究现状15-16
• 1.3 研究内容16-17
• 1.4 研究方法及技术路线17-19
• 2 研究区概况19-33
• 2.1 交通位置19
• 2.2 自然地理19-20
• 2.2.1 地形、地貌及水系19-20
• 2.2.2 气候20
• 2.3 矿区地质及水文地质20-33
• 2.3.1 地层20-24
• 2.3.2 构造24-26
• 2.3.3 矿区水文地质26-33
• 3 地下水动态特征分析33-53
• 3.1 水量动态变化特征33-43
• 3.1.1 工作面放水孔布置33-36
• 3.1.2 首采工作面涌水量动态特征36-38
• 3.1.3 113106工作面涌水量动态特征38-43
• 3.2 地下水位动态特征43-53
• 3.2.1 观测孔参数43-44
• 3.2.2 侏罗系中统含水层水位的变化特征44-48
• 3.2.3 白垩系志丹群水位的变化48-49
• 3.2.4 侏罗系中统含水层与白垩系志丹群含水层之间水力联系分析49-50
• 3.2.5 试验过程地下水漏斗变化特征50-53
• 4 渗透性与富水性特征分析53-69
• 4.1 水文地质参数计算53-61
• 4.1.1 计算方法53-54
• 4.1.2 水文地质参数计算54-55
• 4.1.3 改进的水文地质参数计算55-59
• 4.1.4 计算结果59-60
• 4.1.5 疏放范围渗透性与径流强度分析60-61
• 4.2 富水性特征61-63
• 4.3 影响试验区含水层渗透性和富水性的因素分析63-69
• 4.3.1 原始的沉积环境因素63-65
• 4.3.2 后期的地质构造作用65-69
• 5 113106工作面地下水数值模拟69-83
• 5.1 水文地质概念模型69-72
• 5.1.1 研究区范围69-70
• 5.1.2 含水层结构概化70-72
• 5.1.3 源汇项72
• 5.1.4 边界条件72
• 5.2 数学模型及其求解72-74
• 5.2.1 数学模型72
• 5.2.2 求解方法72-74
• 5.3 地下水数值模拟模型74-83
• 5.3.1 网格剖分74
• 5.3.2 时间离散74
• 5.3.3 参数设置74-75
• 5.3.4 初始条件75
• 5.3.5 模型识别与验证75-78
• 5.3.6 水文地质参数分区78-79
• 5.3.7 模拟下的地下水流场79-83
• 6 113106工作面回采涌水量计算83-93
• 6.1 侏罗系中统含水层厚度及参数选取83-84
• 6.1.1 侏罗系中统含水层厚度83
• 6.1.2 水含水层参数选取83-84
• 6.2 113106工作面回采期间涌水量预测84-90
• 6.2.1 “解析法”计算涌水量84-85
• 6.2.2 “数值法”预测矿井涌水量85-90
• 6.3 涌水量计算结果分析90-93
• 7 结论与建议93-95
• 7.1 结论93-94
• 7.2 存在问题及建议94-95
• 参考文献95-99
• 致谢99-101
• 作者简介及读研期间主要科研成果101

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