长治潞安矿区煤层顶板渗流演变规律研究
发布时间：2023-04-05 15:48
潞安矿区位于山西长治盆地,是华北型煤田的典型代表。由于煤炭的开采量急剧增加,采煤驱动下矿区涌现出大量问题,主要体现在开采区地下水水位下降,原有的可供给矿区居民生活使用的地下水变为被污染的矿坑水而排走。主要原因,是由于煤层顶板覆岩在采动作用下发生了变形破坏,进而对地下水循环模式产生了影响,破坏了地下水的补给、径流和排泄。因此开展对采煤驱动下裂隙的分布及地下水渗流演变的研究,揭示采煤驱动下煤层顶板地下水渗流演变规律,为矿区未来地下水资源的开发、利用与保护以及采煤安全和区域水资源可持续利用与管理提供理论依据和科学支撑。本文对研究区内的水文地质资料进行了收集与整理,以此来分析采煤驱动下煤层顶板裂隙分布特征及地下水渗流演变规律的国内外研究现状。以长治潞安矿区为研究对象,进行相关的室内相似模拟试验,由于受实际试验条件限制,室内试验模拟的是单矿开采条件,通过对试验数据整理分析得出相应的结论。之后应用计算机对整个研究区进行数值模拟研究,对模拟结果进行分析并得出相应的结论。本次主要研究成果有:(1)通过室内相似模拟试验,对两种开采模式(开采宽度不同)下的地下水流变化进行分析与研究,总结了地下水渗流方向的...
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 主要研究内容及研究方法
1.4 技术路线
第二章 研究区概况
2.1 研究区范围
2.2 井田概况
2.3 自然地理概况
2.3.1 地理位置及交通
2.3.2 地形地貌
2.4 气象与水文特征
2.4.1 气象
2.4.2 水文
2.5 地质概况
2.5.1 地层
2.5.2 构造
2.6 水文地质条件
2.6.1 含水层
2.6.2 隔水层
2.6.3 补径排条件
2.7 本章小结
第三章 室内相似模拟试验研究
3.1 相似模拟的试验方案
3.1.1 试验目的
3.1.2 试验基本原理概述
3.1.2.1 相似三定理概述
3.1.2.2 相似准则概述
3.1.3 室内试验模型的设计
3.1.3.1 相似性的概化
3.1.3.2 试验模型相似系数的确定
3.1.3.3 试验所用装置的设计
3.1.3.4 水头测量系统设计
3.1.3.5 试验材料
3.1.4 试验前的准备
3.1.5 试验方案设计和试验顺序
3.1.6 试验结果的处理
3.2 试验数据处理分析
3.2.1 DKKC1方案下关于试验数据的分析
3.2.1.1 对开采孔上游试验数据的分析
3.2.1.2 对开采孔下游试验数据的分析
3.2.2 DKKC2方案下关于试验数据的分析
3.2.2.1 对开采孔上游试验数据的分析
3.2.2.2 对开采孔下游试验数据的分析
3.3 本章小结
第四章 煤层顶板渗流数值模拟模型研究
4.1 水文地质概念模型
4.1.1 模拟区范围
4.1.2 含水层的结构概化
4.1.3 边界条件概化
4.2 数学模型的建立及求解
4.2.1 数学模型的建立
4.2.2 数学模型的求解
4.3 水文地质参数的计算
4.4 地下水补给、排泄的概化计算
4.4.1 地下水补给量的概化计算
4.4.2 地下水排泄量的概化计算
4.4.3 地下水均衡分析计算
4.5 地下水流数值模型
4.5.1 研究区模拟模型的剖分
4.5.2 模型各层顶底板标高等值线图的获取
4.5.3 初始流场
4.5.4 模型中地下水位的计算值
4.5.5 模型识别与验证
4.6 群矿开采下地下水流场的预测
4.7 本章小结
第五章 基于地下水模型煤层顶板渗流演变规律研究
5.1 含水层结构演变特征
5.1.1 含水层结构的变异
5.1.2 地下水的循环模式
5.1.3 地下水资源演化规律
5.2 煤层开采作用下研究区煤层顶板渗流的演变特征
5.2.1 开采前地下水的循环特征
5.2.2 开采后地下水的循环特征
5.3 煤层开采对研究区不同含水岩组的影响
5.4 本章小结
第六章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
致谢
作者简介
攻读硕士期间科研成果
附件
本文编号：3783688
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 主要研究内容及研究方法
1.4 技术路线
第二章 研究区概况
2.1 研究区范围
2.2 井田概况
2.3 自然地理概况
2.3.1 地理位置及交通
2.3.2 地形地貌
2.4 气象与水文特征
2.4.1 气象
2.4.2 水文
2.5 地质概况
2.5.1 地层
2.5.2 构造
2.6 水文地质条件
2.6.1 含水层
2.6.2 隔水层
2.6.3 补径排条件
2.7 本章小结
第三章 室内相似模拟试验研究
3.1 相似模拟的试验方案
3.1.1 试验目的
3.1.2 试验基本原理概述
3.1.2.1 相似三定理概述
3.1.2.2 相似准则概述
3.1.3 室内试验模型的设计
3.1.3.1 相似性的概化
3.1.3.2 试验模型相似系数的确定
3.1.3.3 试验所用装置的设计
3.1.3.4 水头测量系统设计
3.1.3.5 试验材料
3.1.4 试验前的准备
3.1.5 试验方案设计和试验顺序
3.1.6 试验结果的处理
3.2 试验数据处理分析
3.2.1 DKKC1方案下关于试验数据的分析
3.2.1.1 对开采孔上游试验数据的分析
3.2.1.2 对开采孔下游试验数据的分析
3.2.2 DKKC2方案下关于试验数据的分析
3.2.2.1 对开采孔上游试验数据的分析
3.2.2.2 对开采孔下游试验数据的分析
3.3 本章小结
第四章 煤层顶板渗流数值模拟模型研究
4.1 水文地质概念模型
4.1.1 模拟区范围
4.1.2 含水层的结构概化
4.1.3 边界条件概化
4.2 数学模型的建立及求解
4.2.1 数学模型的建立
4.2.2 数学模型的求解
4.3 水文地质参数的计算
4.4 地下水补给、排泄的概化计算
4.4.1 地下水补给量的概化计算
4.4.2 地下水排泄量的概化计算
4.4.3 地下水均衡分析计算
4.5 地下水流数值模型
4.5.1 研究区模拟模型的剖分
4.5.2 模型各层顶底板标高等值线图的获取
4.5.3 初始流场
4.5.4 模型中地下水位的计算值
4.5.5 模型识别与验证
4.6 群矿开采下地下水流场的预测
4.7 本章小结
第五章 基于地下水模型煤层顶板渗流演变规律研究
5.1 含水层结构演变特征
5.1.1 含水层结构的变异
5.1.2 地下水的循环模式
5.1.3 地下水资源演化规律
5.2 煤层开采作用下研究区煤层顶板渗流的演变特征
5.2.1 开采前地下水的循环特征
5.2.2 开采后地下水的循环特征
5.3 煤层开采对研究区不同含水岩组的影响
5.4 本章小结
第六章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
致谢
作者简介
攻读硕士期间科研成果
附件
本文编号：3783688
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/anquangongcheng/3783688.html
