鄂尔多斯某矿数值模拟与18煤层底板涌水量预测研究
发布时间：2021-02-25 13:38
矿井水对煤矿开采有重要的影响,不仅影响矿山的开采成本,甚至对煤矿的安全开采,形成威胁。研究区内煤层在开采过程中曾发生突水事故,造成煤矿停产,突水水源来自于宝塔山砂岩含水层。为确保煤矿安全开采,本文以宝塔山砂岩含水层为研究对象,对本矿拟开采的18煤层某工作面进行涌水量模拟计算,预测该工作面的底板涌水量。针对目标含水层的地下水流特点概化出该含水层为承压、非均质、各向异性三维非稳定的渗流模型,通过渗流模型建立了相对应的数学模型。对含水层边界、水力联系和补径排等条件概化,建立起水文地质概念模型。通过对研究区进行区域离散化处理、渗透系数分区以及输入初始水文地质参数,建立了研究区的数值模型。通过对研究区参数的调整、观测孔数据的拟合确立了符合实际水文地质条件的数值模型。根据18煤底板水头压力值以及突水系数公式计算,得出正常块段临界水位在+916.481m,受构造破坏的块段临界水位在+816.491m。通过模拟软件Visual Modflow对研究区某工作面进行底板涌水量数值模拟运算,经模拟计算其结果分别为573.49m3/h、742.003m3/h。大井法...
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
交通位置图
图 2-2 区域高差示意图Fig.2-2 Regional elevation sketch由于地理位置的原因，该地区有明显的季节性变化；每年降水量较少，于 150mm 以内，最大降水量仅为 299.1mm，但相比降水量，蒸发量较71mm，每年的 7—9 月份是集中降水的时间，占全年降水的 60—75%，降率较大；该地区气温变化较大，夏季气温最高可达到 41.4 （1953 年），温最低可降至-28 （1954 年），根据最近研究在 1970—1980 年后气温回，降水量也大幅度增强；春季和秋季两个季节是强风期，根据风力等级地区最大可达到 8 级，大多数处于 4—5 级之间，风向主要是北及西北，其他月份，在 3—5 月春季沙尘暴天气频发；无霜期短，约为 4 个多月，物生长不利，每年 10 月到下一年 3 月下旬为冰冻期，最大冻土深度为 1968 年），一般为 0.5—1.0m。研究区与银川地震带相邻，由于构造原因该地区地震活动较强、频繁度 1980—1990 年间，共发生多次地震，震级在 5.3—5.5 之间。地震动峰值在 0.10—0.20g，根据国家地震局出版《中国地震烈度区划图》标明，地震
于本文所概化的地下水流动模型为非稳定流模型，须设置模拟的时间时间步长。根据所概化的边界条件以及模拟区范围，将模拟期初始时刻的观测数值作为初始水头。值模型研究区离散化究区离散化就是将研究区进行三维剖分，剖分成若干个辅助网格，如图研究区含水层概化的层数，将研究区进行等层数划分，并将每一层进的网格划分，而这些辅助网格则成为一个计算单元，格点位于辅助网格个辅助网格为均衡网格。每一层的长用英文字母 i 来表示，宽用 j 表示 k 来表示，每一层的长代表坐标方向上的 X 轴、宽代表坐标方向上的一个辅助网格长度、宽度、高度用Δi、Δj、Δk 表示,当含水层建立之后格会进行等间距自动剖分。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于涌水量探采对比的“大井法”公式修正[J]. 牟兆刚,唐朝苗,梁叶萍,杜金龙. 中国煤炭地质. 2018(10)
[2]数值模拟在区域地下水抗浮水位设计中的应用[J]. 郭小铭. 地下水. 2018(02)
[3]基于ArcGIS的空间数据插值方法的研究与实验[J]. 肖城龙. 城市勘测. 2017(06)
[4]煤层底板“下三带”突水防治措施探析[J]. 孙柏坤,黄瑛. 黄河水利职业技术学院学报. 2017(03)
[5]利用FEFLOW预测隧道涌水量的一个案例研究[J]. 姚丽利,胡立堂. 工程勘察. 2015(11)
[6]FEFLOW在国内的应用[J]. 王君,左文喆,陈永理. 西部探矿工程. 2015(10)
[7]克里金插值参数设置对网格化结果的影响[J]. 李增涛,高鹏,张三敏,张旭,于峰丹. 物探化探计算技术. 2015(05)
[8]基于Visual Modflow的台格庙勘查区矿井涌水量预测[J]. 张保建. 煤炭科学技术. 2015(S1)
[9]基于Visual Modflow的矿井涌水量数值模拟精细预测研究[J]. 王国瑞,冯书顺,翟延亮,张维,苏本振. 煤炭技术. 2015(08)
[10]解析法和数值法在矿井涌水量预测中的比较[J]. 马青山,骆祖江. 矿业安全与环保. 2015(04)
博士论文
[1]台格庙矿区顶板涌（突）水危险性评价与矿井涌水量预测[D]. 许珂.中国矿业大学(北京) 2016
硕士论文
[1]鄂尔多斯某矿矿井涌水量预测研究[D]. 郭涛.昆明理工大学 2017
[2]岩溶地区基坑涌水量数值模拟分析[D]. 曹云云.贵州大学 2016
[3]Visual MODFLOW对某磷矿开采矿坑涌水量的预测研究[D]. 谢婷婷.西南交通大学 2016
[4]纱岭金矿涌水量分析与预测[D]. 刘汝学.山东农业大学 2016
[5]矿井涌水量预测研究[D]. 徐慧.华北科技学院 2015
[6]基于Feflow的范各庄煤矿矿井涌水量预测研究[D]. 段晓平.华北科技学院 2017
[7]甘肃刘园子矿区矿井涌水量预测研究[D]. 宋宝德.长安大学 2012
[8]基于GMS的矿井涌水量预测分析[D]. 陈琳.辽宁师范大学 2011
[9]荥阳王河煤矿充水条件分析与涌水量预测[D]. 庞冯秋.河南理工大学 2009
[10]康城煤矿矿井涌水系统数值模拟[D]. 李顺.河北工程大学 2009
本文编号：3051053
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
交通位置图
图 2-2 区域高差示意图Fig.2-2 Regional elevation sketch由于地理位置的原因，该地区有明显的季节性变化；每年降水量较少，于 150mm 以内，最大降水量仅为 299.1mm，但相比降水量，蒸发量较71mm，每年的 7—9 月份是集中降水的时间，占全年降水的 60—75%，降率较大；该地区气温变化较大，夏季气温最高可达到 41.4 （1953 年），温最低可降至-28 （1954 年），根据最近研究在 1970—1980 年后气温回，降水量也大幅度增强；春季和秋季两个季节是强风期，根据风力等级地区最大可达到 8 级，大多数处于 4—5 级之间，风向主要是北及西北，其他月份，在 3—5 月春季沙尘暴天气频发；无霜期短，约为 4 个多月，物生长不利，每年 10 月到下一年 3 月下旬为冰冻期，最大冻土深度为 1968 年），一般为 0.5—1.0m。研究区与银川地震带相邻，由于构造原因该地区地震活动较强、频繁度 1980—1990 年间，共发生多次地震，震级在 5.3—5.5 之间。地震动峰值在 0.10—0.20g，根据国家地震局出版《中国地震烈度区划图》标明，地震
于本文所概化的地下水流动模型为非稳定流模型，须设置模拟的时间时间步长。根据所概化的边界条件以及模拟区范围，将模拟期初始时刻的观测数值作为初始水头。值模型研究区离散化究区离散化就是将研究区进行三维剖分，剖分成若干个辅助网格，如图研究区含水层概化的层数，将研究区进行等层数划分，并将每一层进的网格划分，而这些辅助网格则成为一个计算单元，格点位于辅助网格个辅助网格为均衡网格。每一层的长用英文字母 i 来表示，宽用 j 表示 k 来表示，每一层的长代表坐标方向上的 X 轴、宽代表坐标方向上的一个辅助网格长度、宽度、高度用Δi、Δj、Δk 表示,当含水层建立之后格会进行等间距自动剖分。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于涌水量探采对比的“大井法”公式修正[J]. 牟兆刚,唐朝苗,梁叶萍,杜金龙. 中国煤炭地质. 2018(10)
[2]数值模拟在区域地下水抗浮水位设计中的应用[J]. 郭小铭. 地下水. 2018(02)
[3]基于ArcGIS的空间数据插值方法的研究与实验[J]. 肖城龙. 城市勘测. 2017(06)
[4]煤层底板“下三带”突水防治措施探析[J]. 孙柏坤,黄瑛. 黄河水利职业技术学院学报. 2017(03)
[5]利用FEFLOW预测隧道涌水量的一个案例研究[J]. 姚丽利,胡立堂. 工程勘察. 2015(11)
[6]FEFLOW在国内的应用[J]. 王君,左文喆,陈永理. 西部探矿工程. 2015(10)
[7]克里金插值参数设置对网格化结果的影响[J]. 李增涛,高鹏,张三敏,张旭,于峰丹. 物探化探计算技术. 2015(05)
[8]基于Visual Modflow的台格庙勘查区矿井涌水量预测[J]. 张保建. 煤炭科学技术. 2015(S1)
[9]基于Visual Modflow的矿井涌水量数值模拟精细预测研究[J]. 王国瑞,冯书顺,翟延亮,张维,苏本振. 煤炭技术. 2015(08)
[10]解析法和数值法在矿井涌水量预测中的比较[J]. 马青山,骆祖江. 矿业安全与环保. 2015(04)
博士论文
[1]台格庙矿区顶板涌（突）水危险性评价与矿井涌水量预测[D]. 许珂.中国矿业大学(北京) 2016
硕士论文
[1]鄂尔多斯某矿矿井涌水量预测研究[D]. 郭涛.昆明理工大学 2017
[2]岩溶地区基坑涌水量数值模拟分析[D]. 曹云云.贵州大学 2016
[3]Visual MODFLOW对某磷矿开采矿坑涌水量的预测研究[D]. 谢婷婷.西南交通大学 2016
[4]纱岭金矿涌水量分析与预测[D]. 刘汝学.山东农业大学 2016
[5]矿井涌水量预测研究[D]. 徐慧.华北科技学院 2015
[6]基于Feflow的范各庄煤矿矿井涌水量预测研究[D]. 段晓平.华北科技学院 2017
[7]甘肃刘园子矿区矿井涌水量预测研究[D]. 宋宝德.长安大学 2012
[8]基于GMS的矿井涌水量预测分析[D]. 陈琳.辽宁师范大学 2011
[9]荥阳王河煤矿充水条件分析与涌水量预测[D]. 庞冯秋.河南理工大学 2009
[10]康城煤矿矿井涌水系统数值模拟[D]. 李顺.河北工程大学 2009
本文编号：3051053
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