老鹰山煤矿矿井涌水量动态特征分析及预测

发布时间：2020-07-14 00:34

【摘要】：目前,矿井涌水量预测仍然存在较大误差,根据不是很准确的矿井涌水量预测值进行矿山开采,往往会加大矿山水害事故发生的几率,进行准确的矿井涌水量预测意义重大。本文以老鹰山煤矿为例,在整理分析矿区地质、水文地质资料,以及收集矿区气象水文、采掘信息等资料的基础之上,对老鹰山煤矿矿井涌水量动态特征进行分析,并分别使用COMSOL Multiphysics数值模拟软件及灰色GM(1,2)预测模型对矿区矿井涌水量进行预测,得到以下研究成果:(1)分析了老鹰山煤矿矿井涌水量动态变化与降雨量动态变化及动态的煤矿开采面积之间的关系,使用Matlab软件进行相关性及残差分析,并进一步使用SPSS软件进行显著性检验。得出矿井涌水量动态变化受矿区开采动态变化影响小,主要随降雨量动态变化而发生变化。(2)在对矿区地质以及水文地质情况充分认识的基础上,使用COMSOL Multiphysics数值模拟软件,建立老鹰山煤矿矿井涌水量预测的数值模型,并对2014年全年各月的矿井涌水量进行预测,为今后老鹰山煤矿进行矿井涌水量预测提供依据,也为今后使用COMSOL Multiphysics软件进行相关领域的三维地质建模提供一定的参考与借鉴。(3)基于老鹰山煤矿矿井涌水量动态变化主要随降雨量动态变化分析的基础之上,以煤矿涌水量序列作为主行为序列,将降雨量序列作为影响因子序列,建立老鹰山煤矿矿井涌水量灰色GM(1,2)预测模型。并对模型进行检验,得出模型平均相对误差为0.0387,模型精度为0.9613,模型拟合程度好,涌水量预测精度可靠。
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD742
【图文】：

茅口灰岩,谷地,分水岭,高山

贵州大学硕士学位论文2.1.2 地形地貌研究区位于贵州高原西部，属于高中山沟谷地貌。区内地形起伏，山势陡峭，平坦地较少。最高海拨标高为+2085.08m（矿区外北东玄武岩、茅口灰岩形成的高山），最低海拔标高为+1760m（矿区外西北侧小河河床），最大相对高差 325.08m研究区内北东、西部为玄武岩、茅口灰岩组成高山，龙潭组煤系地层常呈低洼谷地，飞仙关组地层则成次一级分水岭，主体山脊呈近东西向延伸，分水岭以南为脊谷相间的丘陵地形，呈山间谷地特征。见图 2-2。

水系图,水系图,月份,降雨量

图 2-4 研究区水系图（2）气象研究区属亚热带季风气候，春冬严寒、夏秋温暖，季节性区分不明显，最高气温 33℃，降雨后气温相对下降。秋季凉爽，阴雨连绵。在春、冬二季，亦有降雨，最低气温在一月，可达-9℃。根据水城县气象站资料显示，多年平均气温12.3℃，最低气温 1 月份，均温为 2.9℃；最高气温为 7 月份，均温为 19.8℃。每年的最高平均气温和最低平均气温相差 16.9℃。风向多为 ESE 风，全年静风频率为 13％，最大风速 23.9m/s，年平均风速 2.5m/s。基本风压为 0.35KN/m2。根据老鹰山 1993-2016 年气象资料，研究区多年平均降雨量 1276.65mm，多年最大年降雨量 1814.7mm（2014 年），多年最低年降雨量 1026.3mm（2003 年），见图 2-5。区内降雨多集中在每年的 5~9 月，最大月均降雨量为 242mm（6 月份），最低月均降雨量为 14.27mm（12 月份），见图 2-6。最大降雨日为 2014 年 7 月 16

纲要图,向斜构造,落差,延伸长度

17图 2-7 小河边向斜构造纲要图断层边向斜东翼相对简单，仅有稀少的小断裂和褶曲。而在向斜发育，煤系地层遭受严重破坏。目前，井田内共揭露落差大于要断层 150 条。其中，地表调查发现的有 33 条，其余都是露。差大小来看，断裂构造落差在 10m 及以下的小型断裂最为发落差大于或等于 10m 而小于 20m 的有 51 条。落差大于或等断裂构造中有正断层 94 条，逆断层 56 条。层延伸长度来看，超过 600 米的仅有 11 条。其余落差大于或延伸长度一般为 300~500 米，落差大于或等于 5 米而小于 1

【参考文献】