山西某煤矿三维地质建模及矿坑涌水量预测

发布时间：2017-05-04 15:10

  本文关键词：山西某煤矿三维地质建模及矿坑涌水量预测，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：煤矿突水一直是影响煤矿安全生产的一个重要因素,是常见的煤矿生产灾害类型之一。据调查,在已探明的煤炭资源中,储量高达509.22亿吨的煤矿在开采中将会受到突水的威胁,该部分储量占总探明储量的27%。因此,对井田地质及水文地质条件进行分析,以准确预测出煤矿的涌水量显得十分重要和迫切。 本文以地下水数值模拟软件GMS为工具,在收集、整理、分析研究区相关地质资料、水文地质资料的基础上,根据区域地层和构造特点,结合研究区勘探的钻孔资料,对研究区的地层岩性进行了概化,建立了研究区地质模型。同时通过分析区域水文地质特征、研究区内地下水的补径排条件,对研究区的含水层岩组、边界条件、源汇项等进行了概化,建立了研究区的水文地质概念模型。并以水文地质概念模型为基础,结合地下水系统结构、运动特征等,对研究区地下水流运动进行了数值模拟,对水文地质参数进行了识别、验证。 根据验证后的数值模型,对研究区开采后的矿井涌水量进行了模拟计算。结果表明,在开采11号、13号、15号煤层时需要对石炭系太原组灰岩岩溶裂隙含水层组进行疏干,疏干涌水量为130m3/h；开采15号煤层时,煤层底板最大突水系数为0.1OMPa/m,需降至临界值0.06MPa/m以下,疏降涌水量为240m3/h。 综上所述,本文利用GMS建立某煤矿三维地质模型和地下水数值模型,清晰地反应了矿区地层的态势与走向。准确预测了研究区矿井涌水量的大小,为矿井施工提供参考依据,对防止事故发生、降低生产成本、保障矿山安全生产具有重要意义。
【关键词】：地下水 GMS 三维地质建模 涌水量 数值模型
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD163;TD745
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 选题意义9-10
• 1.2 涌水量预测方法的研究综述10-14
• 1.3 主要研究内容14-15
• 1.4 技术路线图15-17
• 第二章 项目概况17-21
• 2.1 自然概况17
• 2.1.1 气象水文17
• 2.1.2 地形地貌17
• 2.2 矿井概况17-21
• 2.2.1 基本情况17-18
• 2.2.2 工业场地布置18-19
• 2.2.3 井田开拓方式19-21
• 第三章 研究区地质及水文地质条件21-37
• 3.1 区域地质条件及水文地质条件21-26
• 3.1.1 区域地层21-23
• 3.1.2 区域构造23-24
• 3.1.3 区域水文地质条件24-26
• 3.2 研究区地质条件26-30
• 3.2.1 地层26-28
• 3.2.2 构造28-30
• 3.3 研究区水文地质条件30-33
• 3.3.1 含水层30-32
• 3.3.2 隔水层32-33
• 3.4 地下水补径排条件33
• 3.4.1 松散岩类孔隙水33
• 3.4.2 碎屑岩类裂隙水33
• 3.4.3 碳酸盐岩岩溶水33
• 3.5 矿井充水因素分析33-37
• 第四章 模型构建37-57
• 4.1 GMS软件介绍37-38
• 4.2 三维地质模型的构建38-45
• 4.2.1 钻孔数据的整理39-40
• 4.2.2 建立可视化三维地质模型40-42
• 4.2.3 剖切三维地层模型42-44
• 4.2.4 三维地质模型的阐释44-45
• 4.3 数值模型的构建45-49
• 4.3.1 数值模型的概化原则45
• 4.3.2 建立水文地质概念模型45-49
• 4.4 数值模型的运行49-50
• 4.5 数值模型的识别验证50-57
• 4.5.1 模拟识别验证50-53
• 4.5.2 水文参数的识别53-57
• 第五章 煤矿涌水量预测57-61
• 5.1 煤矿涌水量的预测57-59
• 5.1.1 太灰含水层的疏干水量计算57-58
• 5.1.2 奥灰含水层的疏降水量计算58-59
• 5.2 涌水预测结果观察与分析59-60
• 5.3 本章小结60-61
• 第六章 结论与展望61-63
• 6.1 主要结论61
• 6.2 不足与展望61-63
• 参考文献63-67
• 致谢67-69
• 研究生期间所获得的成果69

【参考文献】

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本文编号：345303