基于不同开采方式的煤矿涌水量预测及其环境影响分析

煤矿开采不当会对水资源与水环境造成破坏,尤其在生态环境相对脆弱地区更是如此。针对目前矿井涌水量预测大多以单一工作面或煤矿为评价单元,对沟域内煤矿群同时长期开采的地下水环境影响重视不够。选择头道河则沟域为研究区,以地下水勘查、井田勘探资料为依据,构建了头道河则完整沟域的地下水三维非稳定流数值模型,根据地下水、地表水监测数据和煤矿群开采涌水量的长观资料进行模型的识别与验证,以9#煤矿为典型矿区,分析综采和条带充填2种不同开采方式下矿井涌水量及其对水环境的影响。研究结果表明：(1)综采状态下,矿井涌水量增加0.70×10⁴ m³/d,导致地下水溢出量减少0.20×10⁴ m³/d,引发矿区及区域地下水水位下降0.21～17.92 m;条带充填开采状态下,矿井涌水量增加0.11×10⁴ m³/d,导致地下水溢出量减少0.04×10⁴ m³/d,引发矿区及区域地下水水位下降0.01～0.44 m。(2)煤矿按综采方式开采,...     

双柳煤矿矿井涌水量数值模拟研究

如何比较准确的预测矿井涌水量一直是国内外煤矿相关研究人员努力探求的重要问题之一。在充分认识和掌握研究区水文地质条件的基础上,建立了与实际情况相符合的矿井涌水量数值模拟数学模型,重点研究了模型的边界条件、模型的时间和空间离散、含水介质水文地质参数的确定,并运用目前较为流行的地下水数值模拟软件Visual Modflow对研究区进行了矿井涌水量数值模拟,得出了比较合理的矿井各水平井下涌水量,为矿井水害防治提供决策依据。     

矿井涌水量预测的几种常用方法对比——以宁夏宁东煤田鸳鸯湖矿区麦垛山煤矿11采区水文地质补勘为例

我国许多煤矿区,由于地下水频繁突入,造成淹井或因突水威胁使大量煤炭资源难以开发。因此,准确预测矿井涌水量,为矿井防治水提供依据,对煤矿床安全开采和长远发展至关重要。以宁东煤炭基地麦垛山煤矿为例,采用解析法、水文地质比拟法和三维渗流数值法等六种预测方法,对该煤矿11采区110203、110208工作面2#煤顶板直罗组底部砂岩含水层进行了涌水量预测。通过各种方法的分析比较,最后推荐采用最小二乘比拟法预算结果做最终矿井涌水量。     

矿井涌水量预测及其对沙漠植被的影响

矿井涌水对井下安全生产存在潜在威胁,同时可能引发因矿区地下水位下降造成的地表植被难以逆转的演替退化。针对涌水量数值模型构建时边界条件概化不准确和水文地质参数选用不可靠等关键问题,以准确预测矿井涌水量保障煤层安全开采为目标,并为研究区沙漠植被的保护提供理论和数据支撑,选择以天然边界作为研究区周界,在充分收集与分析钻探、物探、抽水试验、地下水长观和矿井采空区范围及其涌水量等资料的基础上反复修正模型,构建了较为逼真的地下水三维非稳定流数值模型。此外依据矿井采空区拓展进程及其涌水量和地下水监测数据等进行模型模拟识别,论证了该模型的合理性和可靠性。利用所建立的数值模型预测了煤层开采条件下的矿井涌水量和潜水位降深场,进而基于潜水位埋深与沙漠植被关系分析了潜水位下降对沙漠植被的影响。结果表明：根据矿区先期煤层开采预测矿井涌水量为3.08×10⁴ m³/d,引起矿区内潜水位下降2.08～2.35 m,将导致矿区内代表性植被沙柳和小叶杨的长势变差、甚至部分枯萎,呈现由中生植被类型向旱生植被方向的演替趋势。研究结果为研究区提供了较准确的涌水量预测值,可以为制定科...     

王河煤矿矿井涌水量数值模拟及预测

针对岩溶充水矿井涌水量数值模拟中边界条件概化和非均质性刻画难题,采用分别建立区域模型和局部模型的方法解决边界概化问题,运用信息复合技术刻画岩溶介质的非均质性.以具有完整水文地质边界的荥巩矿区为计算区建立区域模型,以区域模型计算出的流量作为边界条件建立王河煤矿矿井涌水量模拟模型(局部模型).在充分分析钻孔、构造、突水、物探等资料的基础上,运用信息复合技术对煤矿充水含水层进行垂向和平面参数分区.在此基础上,利用GMS建立了精细的王河煤矿涌水量模拟模型.利用该模型预测了不同开采工作面的矿井正常涌水量和最大涌水量.结果表明,开采111070、113090、113110、113120工作面时,正常涌水量分别为490、350、560、590 m3/h,最大涌水量分别为690、490、790、830 m3/h.预测结果可为矿山设计部门确定开采方案、布置排水设备和制定防治水措施提供科学依据.      

集贤煤矿预测涌水量与实际涌水量的差异及存在问题分析

集贤矿区地质勘探报告中预测的矿井涌水量是250m^3／h，但目前矿井实际涌水量达1700～2000m^3／h，通过对开采前后水文地质资料的分析对比与研究认为，对矿井开采后地下水动力条件的变化缺乏足够认识，采用的矿井涌水量预测模型与实际情况不符是导致预测的矿井涌水带与实际涌水量相筹很大的主要原因。     

基于灰色模型的煤矿涌水量预测研究

孟加拉巴拉普库利亚煤矿位于孟加拉国西北部,为一独立的半断陷冈瓦纳群含煤盆地。该矿主采的Ⅵ煤层为特厚煤层,煤层均厚36m。受矿井水文地质条件等因素影响,目前仅在南翼采区进行开采。根据煤矿Ⅵ煤一分层开采2000-2012年的涌水量实测资料,建立灰色理论模型并进行模型精度检验。在此基础上,利用灰色理论的预测方法,基于Matlab软件编程计算,对2013-2018年的矿井涌水量动态变化进行预测,并将模型预测值与实测资料进行对比。结果表明,所建立的灰色系统模型具有可靠性和适用性,涌水量预测成果可为矿井排水系统的设计提供依据。     

峰峰五矿底板突水数值模拟及涌水量预测

利用峰峰五矿的突水资料进行了矿区地下水数值模拟和矿井涌水量预测。首先,根据水文地质条件,建立矿区地下水渗流的数学模型。然后,运用突水资料对模型进行检验,模型检验中各观测孔的实测水位与模拟水位拟合较好。最后,利用所建模型进行矿坑涌水量预测,结果表明,-100m水平以下煤层的开采,矿坑涌水量大,开采成本较高。     

某煤矿区水文地质特征分析及矿井涌水量预测

利用刘家坪子煤矿区水文地质资料,对矿区水文地质条件进行分析研究,采用地下水动力学法,预测主采煤层(C5煤)开采过程中的矿井涌水量,同时采用水文地质比拟法,利用水文地质条件与该矿相似的小发路煤矿的资料,预测该矿井开采过程中的涌水量,采用地下水动力学和水文地质比拟法,分析两种计算方法的优缺点,选择比拟法作为开采初步设计的参考。     

四川南桐矿区降雨量和矿井涌水量的频谱分析

四川省南桐煤矿为典型的南方型煤田,开采上古生界乐干统龙潭(?)组。矿井涌水量的变化主要受大气降雨的控制。辩识降雨量变化的规律性对矿井涌水量预测和防治水工作具有重要的意义,本文对南桐煤矿几十年的降雨量和矿井涌水量资料进行了频谱分析研究,以揭示其周期特征和降雨量与涌水量之间的补给关系。     

合山煤田矿井涌水量的数值模拟探讨

矿井涌水问题一直是困扰煤矿安全生产的重大问题之一.如何准确的预测煤矿井下涌水量一直是国内外专家、学者、工程技术人员都在努力探求的问题,尤其对于地质条件复杂的煤矿井下涌水量的预测评价更为突出.本文在充分认识和掌握了研究区水文地质条件、含水介质的空间结构,建立了与实际情况相符合的数学模型,重点研究了模型的边界条件、模型的时间和空间离散、含水介质的水文地质参数的确定,制定了预测模型的检验标准,并运用目前较为流行的地下水数值模拟软件Visual Modflow对研究区进行了长达30年的井下涌水量数值模拟,得出了比较合理的各矿各阶段的井下涌水量.     

基于BP神经网络的降雨充水矿井涌水量预测

长沟峪煤矿矿井涌水量受降雨影响显著,曾经因降雨造成淹井事故。文章分析了长沟峪煤矿矿井充水因素及其影响程度,建立了矿井涌水量预测的BP网络模型,通过对2006年和2007年＋141水平和＋20水平矿井最大涌水量预测验证了该模型的可行性,并据此对不同降雨条件下的矿井涌水量进行了预测。     

万福井田水文地质特征及矿井涌水量预测

在分析井田水文地质特征的基础上,对矿井的充水因素进行了论述,认为山西组砂岩、太原组第三层灰岩属煤层开采的直接充水含水层,对煤层开采有直接影响。采用了地下水动力学中的"大井法"对矿井的涌水量进行了预测,得到正常涌水量为286 m3/h,最大涌水量为405 m3/h的结果,为万福井田及其它煤矿的安全生产提供了重要的依据和借鉴的价值。     

大丰煤矿水文地质特征分析及矿井涌水量预测

矿井涌水一直是煤矿安全的一个重大隐患,文章基于贵州省习水县大丰煤矿多年生产涌水量资料和矿井水文地质资料,对矿井水文地质特征进行分析,采用解析法和水文地质比拟法对矿井涌水量进行预测。结果表明,采用比拟法预测更为准确,可为下一步矿山开采设计提供参考。     

煤矿井充水特征及多方法预测矿坑涌水量

评价矿井充水特征和预测矿井涌水量是煤矿床水文地质勘查中一项重要和复杂的工作,不同矿区呈现出不同的水文地质特征,单方法预测矿坑涌水量风险较大,与实际出入甚远,应深入分析水文地质条件和矿床充水的各项因子,采用多方法预测矿坑涌水量。以云南省镇雄县坪上兴隆煤矿为例,分析研究水文地质条件和矿井充水特征,分别采用比拟法、地下水动力学法和回归分析法预测矿坑涌水量,为兴隆煤矿提供安全生产参考,也为矿区水资源开发和水环境保护提供依据。     

梁花园矿井涌水量估算

梁花园矿井为筹建中煤矿,为了给矿井排水系统的设计、施工和煤炭开采提供可靠的依据,采用地下水动力学公式估算法和水文地质比拟法两种方法,估算出新生界松散层第三含水层（底含）涌水量、主采72煤层顶底板砂岩裂隙含水层涌水量和太灰岩溶裂隙含水层涌水量。     

矿井涌水量混沌特征与预测

由于受到水文地质、矿井开采等因素的影响, 矿井地下水系统的演化不仅具有确定性也具有随机性, 采用单一的确定性方法或随机性方法都难以揭示矿井地下水系统演化的两面性.混沌理论将确定性分析方法和随机性分析方法两者实现了统一.矿井涌水量时间序列是地下水系统中各要素相互作用的结果, 它包含着该动力系统的信息.基于刘桥二矿水文地质背景分析, 采用混沌时间序列分析方法对该矿的矿井涌水量时间序列进行建模、分析, 得出了其Lyapunov指数为0.1427, 表明刘桥二矿涌水量具有混沌特征.利用建立的模型, 选择2004年4月至2005年2月间的矿井涌水量时间序列进行验证, 结果表明, 利用混沌时间序列分析方法预测矿井涌水量是可行的且具有较高的精度.      

在生产矿井中用变幅系数预测各水平最大涌水量

本文在分析前人有关涌水量研究工作的基础上，针对矿井涌水量特点，通过仔细分析安源煤矿多年矿井最大、最小涌水量之间的关系，建立了开采水平（Ｈ）与最大、最小涌水量变幅系数之间的关系，并以此来进行矿井最大涌水量预测。     

甘肃核桃峪煤矿矿井涌水量的计算与分析

核桃峪煤矿是目前甘肃陇东煤田在建的规模最大矿井,设计单位要求地质勘查部门提交采用不同计算方法对井田先期开采地段正常涌水量和最大涌水量进行预测。通过分析矿井水文地质条件,分别采用了大井法、水平廊道法和比拟法对矿井涌水量做出了预测,并对预测结果进行了对比分析。结果表明:(1)解析法采用实测影响半径计算的涌水量与比拟法的结果相对接近,选用较大值,即为比拟法的结果,先期开采地段最大涌水量为28 800m3/d,正常涌水量为20 160m3/d;(2)在矿井涌水量预测中,用经验公式计算的承压水影响半径偏小,导致预算的涌水量结果偏大。在对各种预测方法应用条件分析比较的前提下,建议若有条件采用比拟法,应首选比拟法预算矿井涌水量。     

基于GA-SVM的矿井涌水量预测

矿井涌水量的准确预测对预防矿山透水事故的发生至关重要,提出利用GA优化的SVM模型（GA-SVM）来实现矿井涌水量的短期准确预测。该方法利用GA的自动寻优功能寻找SVM的最佳参数,提高了预测的准确率。首先,利用微熵率法求矿井涌水量时间序列的最佳嵌入维数和延迟时间,进行相空间重构。其次,采集义煤集团千秋煤矿2011—2015年实际涌水量的时间序列,利用GA-SVM模型对最后12组数据进行预测,其预测平均绝对百分比误差仅为0.92%,最大相对误差为2.62%。最后,与PSO-SVM和BP神经网络预测进行对比,结果表明GA-SVM优化模型适用于矿井涌水量的预测并且预测精度较高。