大南湖侏罗系弱胶结含水层动态及介质特征研究

发布时间：2018-05-17 17:09

本文选题：西部矿区 + 侏罗系含水层　；参考：《中国矿业大学》2015年硕士论文

【摘要】：受我国煤炭能源分布西多东少、北多南少极不均衡的影响,及东部煤炭资源开发趋向于深部化、边缘化、复杂化的特征,国家在能源中长期发展规划中实施了西部大开发战略,以满足能源需求。东西部地质背景的差异,地质与水文地质条件呈现出不同的特征,加上环境与气候的影响,在矿井开采过程中的水害防治问题上,具有不同的要求和技术难度,对于西部煤炭资源开发过程中出现的新的矿井水害防治问题,需要进一步研究和解决。新疆哈密大南湖五号井地处荒漠戈壁地区,大气降水稀少,地下水循环弱,处于较为封闭的水文地质单元中。井田主采侏罗系煤层,上覆侏罗系中统西山窑组含水层。在勘探阶段认为其为弱补给含水层,对矿井建设开采不会造成太大影响。但在矿井建设时,揭露该含水层时水量大、水量稳定、停抽水位恢复快,造成了很大影响。本文主要针对新疆哈密大南湖五号井所面临的水害问题,研究其水文地质结构特征、侏罗系弱胶结含水层特征及首采区防治水方案的设计、井下疏降过程的流场演化等问题,得到的主要认识如下:(1)在资料收集、勘探测试的基础上,通过分析研究区所处水文地质单元补径排条件、地下水高矿化度(17676.00mg/L)特征和含水介质特征,分析认为该含水介质具有高孔隙、弱胶结特征,且处于较为封闭的水文地质单元中;(2)对不同的井下疏放工程进行分析,确定了井下自流疏放中流量的影响因素。通过室内模拟试验,揭示了井下放水孔流量随水位降低逐渐衰减的规律;结合疏放实例和参数优化,给出了研究区井下自流疏放过程中“水位-流量”关系参考曲线;(3)根据地质和水文地质条件,使用FEFLOW软件建立了研究区地下水流数值模拟模型,结合实测资料对模型进行了识别和参数优化(K=0.51m/d,μ*=0.0004),建立了符合研究区实际特征的地下水数值模拟模型;(4)为保证首采面安全开采,按照地面-井下疏降结合的原则,设计了首采面顶板含水层疏降方案(64个井下孔和3个地面孔),并结合首采面巷道工程规划,对疏降工程进度进行了合理安排;(5)针对疏放工程具有“变水位、变流量、非同步”的特点,对流场的特殊叠加疏降过程进行合理概化,模拟得到首采面疏放过程中的流场演化,结果显示在回采要求的工期内(200d),顶板含水层可基本疏干,疏降工程达到了预期目标。
[Abstract]:In this paper , the characteristics of groundwater flow and the characteristics of water - bearing media are studied in this paper . Based on data collection and exploration test , this paper studies the characteristics of groundwater flow and the characteristics of water - containing medium in the middle - long - term development of coal mine in Xinjiang . In order to ensure the safe exploitation of the first mining face , the drainage scheme of the roof aquifer of the first mining face ( 64 well holes and three ground faces ) is designed in order to ensure the safe exploitation of the first mining face , and the progress of the drainage works is reasonably arranged according to the characteristics of " variable water level , variable flow and non - synchronization " in the first mining face .
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD745.2

【参考文献】