小保当井田煤层开采对潜水流场的影响评价

发布时间：2017-10-19 21:09

  本文关键词：小保当井田煤层开采对潜水流场的影响评价

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【摘要】：小保当井田位于陕北能源化工基地中部的榆神矿区,随着煤炭资源的大规模开发,引发了采煤沉陷以及地下水流失等环境地质问题,开采煤层与保护当地主要潜水含水层(上更新统萨拉乌苏组潜水含水层)之间的矛盾尤为突出。面对这一严峻形势,本文结合小保当井田的开采现状,在分析总结已有地质与水文地质资料的基础上,对主采煤层的上覆岩层的赋存与结构特征进行了详细研究,采用数值模拟技术对煤炭开采前后地下水潜水流场的变化情况进行了的影响评价,得出以下结论:通过分析研究区地层的空间分布和结构,重点研究了地层的富水性、含(隔)水层的水文地质特征。结果表明,区内保德组红土隔水层是对潜水起保护作用的关键层,但其空间上分布不均匀,局部存在“天窗”;萨拉乌苏组为重要的潜水含水层,分布范围广,对区内生态环境、工农业生产影响较大。采用经验公式法和理论力学方法,预测了小保当井田2-2煤层开采后导水裂隙带发育的最大高度为146.1m,裂采比24.35。综合考虑隔水层的空间分布特征与导水裂隙带的发育规律,系统的划分了小保当井田的安全开采区域。建立三维水文地质模型,运用Visual ModFlow软件对地下水流场进行模拟研究,预测了小保当井田煤层开采对潜水含水层流场的影响。研究表明,井田大部分地区因隔水层的存在不会造成潜水的流失,但在井田的中东部存在“天窗”部位,会形成小范围的降落漏斗;在井田东部地区因隔水层较薄,潜水水位会出现小幅度的下降。
【关键词】：小保当井田 潜水流场 导水裂隙带 关键隔水层 数值模拟
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD163.1;P641.8
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-12
• 1.1 选题背景及意义8
• 1.2 国内外研究现状8-10
• 1.2.1 采煤活动对地下水影响的研究8-9
• 1.2.2 地下水数值模拟在国内外研究现状9-10
• 1.3 研究内容10
• 1.4 研究方法和技术路线10-12
• 1.4.1 研究方法10-11
• 1.4.2 技术路线11-12
• 2 研究区水文地质条件12-27
• 2.1 自然地理12-15
• 2.1.1 交通位置12
• 2.1.2 地形地貌12-14
• 2.1.3 气象和水系14-15
• 2.2 区域及井田地质特征15-21
• 2.2.1 区域地层15-16
• 2.2.2 区域构造16-17
• 2.2.3 井田地层17-20
• 2.2.4 井田构造20-21
• 2.3 井田水文地质特征21-26
• 2.3.1 井田水文地质单元21-22
• 2.3.2 含隔水层水文地质特征22-24
• 2.3.3 地下水的补、径、排条件24-25
• 2.3.4 矿井充水因素分析25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 3 煤炭开采对上覆含水岩组的影响27-40
• 3.1 煤层-地下水空间组合类型27-28
• 3.2 导水裂隙带高度的发育规律预测28-35
• 3.2.1 经验公式预计28-29
• 3.2.2 理论分析预计29-35
• 3.3 关键隔水层的隔水性能35-38
• 3.3.1 关键隔水层的物理力学性质及水理性质35-36
• 3.3.2 关键隔水层的有效隔水厚度分析36-38
• 3.4 本章小结38-40
• 4 煤炭开采对地下水流场的影响40-62
• 4.1 Visual Modflow软件简介及其数值计算方法40-44
• 4.1.1 Visual Modflow软件简介40
• 4.1.2 数值计算方法40-44
• 4.2 建立水文地质概念模型44-55
• 4.2.1 模型的空间与时间离散44-46
• 4.2.2 边界条件的确定与概化46-49
• 4.2.3 数学模型的建立49-50
• 4.2.4 主要水文地质参数50-55
• 4.3 初始流场的确定55-57
• 4.4 模型的识别验证57-59
• 4.4.1 模型识别57
• 4.4.2 模型验证57-59
• 4.5 采煤对地下水影响的预测59-61
• 4.5.1 预测结果59-60
• 4.5.2 影响分析60-61
• 4.6 本章小结61-62
• 5 结论与建议62-63
• 5.1 结论62
• 5.2 建议62-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵爱国;李仲学;;煤炭产业对中国国民经济的贡献[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2014年05期

2 陈跃升;;马坑铁矿地下水流场变化特征与疏干防治对策[J];金属矿山;2010年10期

3 谢绍颖;李承军;魏大勇;;恒源煤矿深部开采放水试验及防治水方案[J];煤矿安全;2010年10期

4 方樟;肖长来;姚淑荣;马U，

本文编号：1063324