基于AHP–物元可拓模型的顶板水疏放程度评价

为了科学合理地评价工作面顶板水疏放程度,分析了工作面涌水量预测值和疏放水观测值等要素,构建了顶板水疏放程度评价指标体系,划分了相应的评价等级标准,并利用AHP法确定了各评价指标的权重,建立了顶板水疏放程度的物元可拓模型。利用AHP-物元可拓模型对宁东煤田水文地质条件较为复杂的5个工作面顶板水疏放程度进行了评价,评价结果均为顶板水疏放程度好,并且各工作面已经实现了安全回采,实际情况与评价结果一致。AHP-物元可拓模型可以用于评价顶板水疏放程度,并且可以作为工作面采前水文地质条件评价的参考依据。      

基于对数正态分布的井下疏放水钻孔水量分析

为了研究煤矿井下疏放水钻孔水量的分布规律,利用直方图、Q-Q图和非参数检验法对典型工作面疏放水钻孔水量进行了对数正态分布模型的检验,并进行了非线性回归模型的拟合,结合工作面水文地质条件,对模型中的参数进行了分析。结果表明:工作面井下疏放水钻孔水量服从对数正态分布,模型中典型工作面疏放水钻孔水量对数的均值和标准差与所属井田含水层单位涌水量的均值和标准差呈线性相关,分布曲线中的偏度和峰度主要受顶板含水层富水性及其均一程度控制,同井田内相邻多工作面疏放水钻孔水量也服从对数正态分布。研究成果可以为顶板水疏放钻孔和排水系统的设计提供参考。      

淮南张集煤矿灰岩含水层数值模拟及涌水量预测

为了正确评价淮南煤矿张集煤矿灰岩含水层对煤层开采的影响,探明详细的水文地质条件,本文利用-536 m水平放水成果资料,利用GMS建立了张集煤矿C3Ⅰ组灰岩含水层水文地质模型及其数值模型,经识别和验证后,获得了灰岩含水层水文地质参数,并结合"突水系数",进行数值模拟分析,计算水文地质参数,预计灰岩疏水量,并利用数值模拟参数分别模拟计算了-536 m、-565 m水平、-566 m水平的安全开采下的疏放量。此次计算结果为张集煤矿采煤过程中灰岩水的防治提供了一定借鉴。     

叠加原理在矿山放水试验过程对含水层参数计算中的应用

放水试验是矿山开采重要的补充勘探手段,利用其求解含水层水文地质参数方法,往往没有考虑工作面疏放水对其干扰的影响,存在一定误差。本文在考虑矿山工作面疏放水背景干扰的影响下,开展侏罗系中统承压含水层放水试验过程,利用地下水叠加原理求取含水层参数,所计算出渗透系数平均为0.0555 m/d,与前期地面抽水试验所求得参数基本一致。     

华阳川铀铌铅多金属矿露天矿坑充水因素分析及涌水量预测

矿坑涌水量作为露天开采矿山疏排水方案设计的主要依据,其预测结果的准确度直接影响矿山开采设计的合理性和安全性。以位于陕西华阴的华阳川铀铌铅多金属矿为研究对象,基于矿区水文地质测绘、水文地质钻探、抽水试验、地表水和地下水动态观测等基础勘察资料,并结合矿区地形地貌特征、矿床水文地质条件和矿山设计露天境界参数,分析未来矿山露天开采后的矿坑涌水量来源,确定概化的水文地质单元及边界条件,通过"大井法"和设计频率暴雨对矿坑涌水量进行预测计算。研究结果表明:矿坑涌水量主要由露天采坑地下水涌水量、地表水汇入采坑的水量和降入采坑的水量三部分组成。预测未来露天矿坑涌水量正常期为33 758 m~3/d, 50年一遇暴雨期为971 822 m~3/d。分析预测结果可为后期矿山建设中的疏排水工程设计提供参考依据。     

黄河下游地上悬河段开采条件下侧渗量变化研究

本文主要通过模型的方法定量研究黄河下游悬河段地下水与黄河关系。在黄河影响带水文地质条件分析的基础上,将黄河作为地下水系统的混合边界条件处理,运用地下水模型软件FEFLOW建立研究区地下水流模拟模型。以模型为工具,重点评价了原阳水源地规划开采规模为40×104m3 d情况下,地下水流场和动态的变化趋势,计算了黄河侧渗量的变化情况。结果表明,地下水流场在开采10年后趋于稳定,地下水最大水位降深为20m,激发黄河水对地下水为补给量为1 02×108m3 a,占水源地开采量的69 7%。本研究还计算了8个规划新建和扩建傍河水源地条件下地下水变化趋势和黄河侧渗量的增加量。研究表明,黄河对于研究区地下水可再生能力的提高具有重要意义,规划新建和扩建傍河水源地新增地下水开采量4 86×108m3 a是有保证的。     

煤层顶板承压含水层涌水模式与疏放水钻孔优化设计

针对煤层顶板承压含水层涌水模式不清的问题,从煤层回采过程中顶板含水层涌水的时空变化特征入手,提出顶板含水层涌水量由静态储存量和动态补给量构成,认为静态储存量主要受来压步距、顶板垮落和导水裂隙(合称冒裂)影响区含水层厚度、含水层给水度控制,动态补给量主要受冒裂影响区外围含水层厚度、渗透性流场中水力梯度和过水断面面积控制;根据导水裂隙波及含水层情况,将顶板含水层涌水模式划分为井底进水的触及井涌水、井壁及井底进水的非完整井涌水和井壁进水的完整井涌水3种模式,并基于地下水渗流理论给出不同涌水模式下动态补给水量计算公式;针对以往疏放水钻孔数量多及疏放水量大的问题,以实现工作面顶板含水层静态储存量疏放后动态补给量可控为目的,提出冒裂区高度控制钻孔深度、单孔水位影响半径控制钻孔布置间距、钻孔疏放水量稳定时间控制超前疏放时间的疏放水钻孔优化设计理念,对疏放水及疏放钻孔布置进行优化,形成系统的顶板含水层水疏放体系。研究结果丰富了煤层顶板含水层涌水量计算和控制方法,对顶板水害防控具有实际的指导意义。      

张集煤矿灰岩含水层数值模拟及涌水量预测

为了正确评价淮南煤矿张集煤矿灰岩含水层对煤层开采的影响,探明详细的水文地质条件,本文利用–536 m水平放水成果资料,利用GMS建立了张集煤矿C3I 组灰岩含水层水文地质模型及其数值模型,经识别和验证后,获得了灰岩含水层水文地质参数,并结合“突水系数”,进行数值模拟分析,计算水文地质参数,预计灰岩疏水量,并利用数值模拟参数分别模拟计算了–536 m、–565 m 水平、–566 m水平的安全开采下的疏放量,依据此次计算结果,给张集煤矿采煤过程中灰岩水的防治提供了一定借鉴。     

北京永定河冲洪积扇地下水人工调蓄研究

地下水模型是研究地下水运动与储存的有效方法之一,可用来进行地下水调蓄研究。以永定河冲洪积扇为例,在分析水文地质条件的基础上,建立地下水模型,利用该模型确定了五种调蓄方案,并以其中一个具有代表性的方案为例对调蓄方案进行效果分析。经计算,研究区的实际最大回灌能力为24243.84×104m3;调蓄后,均衡差由-4033.88×104m3增加为18538.50×104m3;水位回升明显,回灌效果显著。利用地下水模型研究地下水调蓄取得了较好的效果。     

潘北矿A组煤层底板高承压水数值模拟及疏水量预报

建立高承压含水层数学模型,识别其参数特征,是预报不同开采方案下该含水层水量合理疏放大小的依据。在分析潘北煤矿地质及水文地质条件基础上,利用–490 m水平4个阶段放水试验成果资料,利用Modflow建立了A组煤层底板灰岩水渗流水文地质模型及其数值模型,经识别和验证后,获得了太原组灰岩含水层水文地质参数,并结合“突水系数”,分别预报了–490 m和–650 m水平在确保A组煤层安全开采下的疏放量,其计算结果,给太原组灰岩水的防治提供了决策依据。      

地下水资源管理预警系统的建立及应用研究——以长春城区为例

由于长春城区地下水的超采产生了环境恶化,结合地下水预测模型和地质及水文地质条件,以长春城区为例建立了地下水资源管理预警模型。根据长春城区的地质及水文地质条件提出水位水质预警标准,并根据模型编制了地下水资源管理预警系统。利用所建立的预警系统,对现状和未来开采条件下水位水质进行预警,从而为水资源的科学管理和持续利用提供可靠依据和保障。     

大型抽水试验在藏东高原水源地勘探中的应用

以藏东某矿山供水水源地为例,探讨大型抽水试验在高原基岩地下水水源地勘探中的应用。通过枯水期及丰水期两次大流量抽水试验,对地下水含水系统造成强烈的震动,研究了区内大气降水、地表水、地下水"三水转换"关系、地下水水位动态和流场变化特征,在查明水源地水文地质条件的基础上,采用开采试验法预测了水源地地下水允许开采量为3.00×10~4m~3/d,认为水源地地下水允许开采量有足够资源保证,水源地运行后,不会发生危害性环境地质现象。     

东滩煤矿奥灰放水试验数值模拟

奥灰水是东滩矿下组煤安全开采的主要水害威胁和重点防治对象。东滩矿下组煤底板奥灰水压高达7.20~11.46 MPa,在不考虑底板受采动破坏影响下,奥灰对17煤的突水系数为0.077~0.158 MPa/m,最小值亦接近现有规程标准上限值(0.10 MPa/m)。为了查清奥灰含水层水文地质条件进而制定合理的奥灰水防治措施,基于矿井的水文地质条件及奥灰放水试验,建立了适合本矿井的水文地质模型,并利用地下水模拟软件Visual Modflow,计算了奥灰含水层水文地质参数。通过验证,该水文地质模型能够客观的反映奥灰天然流场,为今后预测矿井涌水量、奥灰疏降水量提供了依据。      

地下水资源经济管理研究：以昌吉市为例

针对冲洪和扇区水文地质单元,结合中长期用水规划,提出了地下水资源经济管理模型,采用妥协约束法求解多目标规划问题,取得满意效果,为昌吉市水资源管理提供了科学依据。     

第二松花江干流傍河开采潜力评价

在第二松花江傍河开采适宜性评价的基础上,根据研究区的地质和水文地质条件,建立了水文地质概念模型及相应的数学模型,建立了基于Visual MODFlow的地下水流数值模型;以地下水水位降深不大于含水砂层厚度的1/3为准则,通过使预测流场与允许降深条件下的流场尽量接近,给出了第二松花江干流傍河开采条件下的地下水允许开采量。结果表明:现状年条件下区域地下水资源开采强度较小,而傍河开采条件下各适宜区地下水开采潜力巨大,在多年平均降水保证率条件下,地下水允许开采量可达140×104 m3/d;适度规模傍河开采可引起地表水与地下水转化关系的变化,但不会对河流生态功能产生不利影响。     

区域地下水、地面水联合利用的非线性规划管理模型及其应用

本文针对我国北方井灌区普遍存在地下水资源不足的问题,以供水总费用最低为目标,研究建立了区域地下水、地面水联合利用的非线性规划管理模型.并将该模型在商丘管理区进行了实际应用,对当地合理开发利用地下水资源和引黄工程规划具有重要的参考价值.     

区域地下不,地面水联合利用的非线性规划管理模型及其应用

本文针对我国北方井灌区普遍存在地下水资源不足的问题，以供水总费用最低为目标，研究建立了区域地下水、水面水联合利用的非线性规划管理模型。并将该模型在商丘管理区进行了实际应用，对当地合理开发利用地下水资源和引黄工程规划具有重要的参考价值。     

陕北侏罗纪煤田地下水保护对策与开采利用方案 研究

矿山开采活动中地下水与生态环境保护是需要综合利用多学科思想与理论解决的难题,仅从采矿工程学角度难以解决根本问题。文中从生态水文地质学的角度,针对陕北采煤安全必须疏排水和陕北能源基地建设亟须水资源支撑的现状,提出了通过充分地利用煤田地下水满足强劲用水需求来保护水资源的对策,并从矿区水文地质结构、地下水循环条件出发,根据矿区植被生态风险区划、采煤影响地下水区划,提出了建立保护矿山水资源的采煤秩序、不同阶段地下水保护与开发利用区划以及矿山掘进过程中保护性开采地下水的水源地布局规划原则与建设方案。     

新疆玛纳斯河冲洪积扇地区地下水资源管理模型

为了建立新疆玛纳斯河冲洪积扇地区的地下水资源管理模型,首先恰当地建立了适合于该区水文地质条件的地下水流动有限元数值模拟模型系统,并对地下水模拟系统进行了一系列线性化处理,以适应管理方法的要求.然后采用“响应矩阵法”将数值模型和线性规划方法结合,建立了平稳流与非平稳流两类管理模型,对该区整个含水层各分布点的各种水力状态进行全面管理.最后得到一系列满足该区发展目标的决策方案.     

江苏沭阳主城区地下水含水层结构三维可视化建模初探

通过对沭阳主城区水文地质条件以及水文地质钻孔资料的分析,利用GeoDatabase空间数据库与OpenGL图形库,使用B-Rep模型构造水文地质含水层结构的三维模型,实现了包括旋转、平移、缩放、属性查询等三维模型浏览功能,展示了沭阳主城区三维水文地质结构整体形态和单个含水层的三维结构以及对含水层的任意切割剖面与三维可视化栅栏图,从而更加直观的反应沭阳主城区地下水的赋存条件与赋存空间的三维可视化效果和可认知程度,为沭阳主城区地下水资源管理和利用提供依据。