辐射井在强透水弱调节含水层地下水开采中的应用

本文通过在强透水弱调节含水层研究区建立了地下水流数模型、并在研究区域进行数值模拟计算的基础上,分析了不同取水构筑物的取水效果.得出了强透水弱调节含水层地下水采用辐射井开采的优越性和辐射井的设计参数,总结出辐射井是开采强透水弱调节含水层较为合理的取水构筑物.     

宁东煤田东北部高矿化度地下水分布特征及形成机制

宁夏宁东煤田东北部地下水矿化度较高,且具有分布不均和变化较大的特点。通过分析地下水矿化度的空间分布特征,结合区域地质构造、地下水补给径流条件,借助Piper三线图、Gibbs图、离子比例系数等手段,深入研究高矿化度地下水的形成机制。结果表明,宁东煤田东北部地下水矿化度为0.30~23.56 g/L,平均值为5.84 g/L,淡水、微咸水、咸水、盐水所占比例分别为3.16%、50.00%、33.68%、13.16%。水平方向上,基岩裂隙水矿化度由东向西逐渐降低,在鸳鸯湖矿区南部形成高矿化度异常带。此外,在研究区西部及南北部的零星地区出现矿化度较高区。矿化度整体较高与石膏、盐岩及黄铁矿溶解和地下水长期滞流有关,而矿化度由东向西逐渐降低则受鄂尔多斯台地逆冲推覆构造前缘坳陷影响。鸳鸯湖矿区南部位于鄂尔多斯台地南北冲断体系的过渡带,褶曲较完整,地下水环境相对封闭,形成高矿化度异常带。垂直方向上,从Ⅰ含水层至Ⅴ含水层深部含水层的矿化度比浅部高,主要与深部地下水环境封闭,更新较慢有关。该研究将为相似矿区地下水资源开发与利用提供理论依据。      

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。     

南方复杂地形条件下1∶5万重力调查成果分析——以江西甲路幅为例

文章对江西甲路幅1∶5万重力调查实测数据进行处理与解释,推断并构建了甲路幅断裂构造体系,解释了主要断裂的形态、延伸及性质.结合磁测异常圈定了研究区内的隐伏岩体,并通过2.5 D解释确定了主要岩体的外接触面形态与埋深;通过对区域典型矿床地质、物化探异常特征研究,结合地质、化探资料对该区成矿远景进行圈定与预测.通过研究构造、岩体、成矿三者之间的关系,认为断裂控制岩浆与热液的运移,进而控制隐伏岩体及内生型金属矿床的发育与空间展布.与其他物探方法相比,重力调查在解释断裂构造方面具有自身特色与优势,是配合矿产地质调查查明断裂、隐伏岩体及隐伏矿床的最佳物探方法之一.     

带状热储地热田温度场特征及控热因素——以湖南省汝城县热水圩地热田为例

带状热储地热田是高品质地热资源的集中赋存区, 热储构造分布极不均一, 钻探风险高, 温度场是认识热储分布的重要窗口。以湖南省温度最高、流量最大的汝城县热水圩地热田为例, 通过温度场、水流量和岩心差异, 识别了热田内不同热储构造区空间分布, 探讨了控热因素的耦合关系, 分析了形成高温大流量地热田的主控因素。研究结果表明, 热储构造受走滑断裂破碎带控制, 在平面上分异为6个区, 主通道区、侧通道区和渗流通道区井温曲线形态依次为高幅蘑菇状、高幅瀑布状和高幅阶梯状, 水温度依次降低, 流量依次减小, 水化学类型由HCO3-Na型变为HCO3-Ga-Na型, 水流量等值线呈带状分布。温度在变质岩区迅速降低, 显示出变质岩的侧向隔水隔热作用, 垂向高温中心随埋深增大向东部迁移, 热储裂隙内充填SiO2与辉沸石, 深部热水主要来自东部花岗岩区。热田发育在地形高差大、走滑断裂深切、岩石脆而致密的地区, 受地形、断裂和岩性的共同控制, 来自花岗岩地区的深循环热水, 在浅部受到变质岩的侧向封堵, 最终在多组断裂交会的山间洼陷集中排泄, 形成高温大流量地热田。     

松辽盆地新立-新北地区嫩江组三段浅水三角洲水下分流河道砂体半定量解剖

 利用松辽盆地新立-新北地区井间距约200 m的1800余口探井及开发井资料,在岩性观察和测井相识别的基础上,编制嫩江组三段I砂组砂岩等厚图和连井剖面图。对砂体进行半定量统计分析发现,目的层段为浅水三角洲前缘沉积,水下分流河道砂体是最主要的骨架砂体类型,在平面上延伸20 km以上,向三角洲前缘末端演化出3种类型:水下曲流河道砂体,呈长豆荚状,宽600~900 m,延伸8~10 km分叉;水下分汊河道砂体,呈短豆荚状,分叉呈“人”字形或菱形,宽500~900 m,延伸2~3 km分叉;水下网结河道砂体,分叉呈网状展布,宽300~500 m,直线延伸0.5~1 km分叉。     

侏罗系宝塔山砂岩水文地质特征与解危开采研究——以新上海一号煤矿为例

西部矿区是我国重要的能源战略基地,侏罗纪煤田可采煤层多、资源储量丰富,中下组煤受“宝塔山砂岩”含水层严重威胁,但目前国内对该含水层研究较少、资料匮乏。以新上海一号煤矿“11·25 ”突水事故为例,采用延深排水钻孔、水文地质补充勘探、井下放水试验等手段,查明该含水层具有沉积结构复杂、富水性不均、静储量丰富、水头高、水压大、容易疏放等特点;通过安全隔水层厚度计算,说明“ 11·25”事故突水原因。SEM镜下显示砂岩为泥质胶结,块状结构,内生孔隙发育。以砂岩总厚度、砂地比、单位涌水量、渗透系数为主控因素,分析含水层富水性规律;预计正常情况下开采涌水量1 200.7 m³/h,最大涌水量1 860.84 m³/h,超出矿井排水能力。在水文地质单元边界条件分析的基础上,利用Visual MODFLOW建立非稳定渗流场三维数值模型,模拟4个放水阶段的解危效果,结果表明,历时215 d,放水量约487.6万m³,一分区18煤突水危险可以解除。     

基于数值模拟的含水层参数识别

利用地下水流数值模拟软件Modflow耦合大型抽水试验和长观孔水位两个模型的方法,对含水层参数进行了识别与校验,该方法求得的含水层参数避免了只利用抽水试验模型校验所带来的不确定性。同时利用抽水实验数据进行抽水与恢复的全过程曲线拟合,水位降深模拟相对误差小于6％,并且对均衡水量、泉水的溢出量以及末流场拟合程度进行了分析,均衡水量模拟相对误差最大为2．6％,泉水溢出量模拟相对误差最大为8．14％,末流场拟合程度也较好,从而提高了含水层参数的准确性。实例研究表明,这种求参方法精度高、切实可行,可以推广到其他的含水层参数确定中。     

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。     

抽水试验和长观水位联合模拟确定含水层参数

为了更加准确地确定含水层参数,提出了利用地下水流数值模拟软件Modflow耦合大型抽水试验和长观孔水位两个模型的方法,对含水层参数进行了识别与校验。该方法求得的含水层参数避免了只利用抽水试验模型校验所带来的不确定性,同时利用抽水实验数据进行抽水与恢复的全过程曲线拟合,水位降深模拟相对误差小于6%,提高了含水层参数的准确性。