礦井地下水流場數(shù)值模擬及其應(yīng)用研究.pdf

1、五溝煤礦102煤層底板水文地質(zhì)條件極為復(fù)雜，水患影響嚴(yán)重。隨著五溝煤礦的即將投產(chǎn)，102煤層底板石炭系太灰?guī)r溶裂隙水對礦井的安全有著較大的威脅。為了安全生產(chǎn)，有必要開展煤層底板灰?guī)r水的疏水降壓工程。
　　本論文以五溝煤礦南一采區(qū)底板受太灰水突水危險為研究背景，根據(jù)地下水動力學(xué)理論、水文地質(zhì)學(xué)理論及礦山安全開采理論等學(xué)科知識，分析了五溝煤礦南一采區(qū)地下水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)環(huán)境特征，分別依次建立了以南一采區(qū)水文地質(zhì)概化模型、數(shù)學(xué)模型；應(yīng)用地質(zhì)統(tǒng)

2、計學(xué)理論分析了地下水位與底板高程之間的影響關(guān)系，利用已知觀測數(shù)據(jù)，采用協(xié)同泛克立格法插值計算出計算節(jié)點的水位初始值，并依據(jù)SURFER軟件繪制較為準(zhǔn)確的南一采區(qū)地下水初始流場分布；采用GMS數(shù)值模擬軟件，通過修改水文地質(zhì)參數(shù)與幾何參數(shù)，完成模型運行及反演校正，對比分析了模擬流場與實際流場的吻合狀況，得出本文所建立的模型基本符合實際水文地質(zhì)條件，達(dá)到預(yù)測預(yù)報地下水水位的要求；采用不同排放水方案，預(yù)測該地區(qū)2010年6月末地下水水位，及不同

3、放水時間對應(yīng)地下水位，進(jìn)而獲得區(qū)域降落漏斗的變化趨勢；在進(jìn)行承壓水對突水作用分析、底板巖層組合及其阻水性能分析的基礎(chǔ)上，采用底板突水系數(shù)法對102煤層開采掘進(jìn)工作面及回采工作面進(jìn)行了底板水患威脅分析；結(jié)合已有底板采動效應(yīng)研究成果及102煤層底板隔水層厚度及GMS模擬結(jié)果，解決突水系數(shù)法因水頭壓力估計不足而造成的評價誤差，實現(xiàn)102煤1016工作面安全開采評價，獲得1016工作面安全開采放水方案；根據(jù)上述研究成果，結(jié)合礦區(qū)水害防治現(xiàn)狀，提