潘二矿地下水动态变化特征及太灰可疏放性研究

论文摘要

潘谢矿区地质构造十分发育,它不仅对地下水赋存和运移有着重要的控制作用,也增大了A组煤开采底板灰岩突水的危险性。加上A组煤开采过程中底部灰岩岩溶裂隙含水层富水性的差异性,深入分析灰岩水流场的动态变化特征,评价其疏放性,才能科学地制定灰岩含水层疏水方案,为确保A组煤安全开采提供保障。本文以潘二矿为例,通过系统整理研究区地质构造、水文地质等相关资料,先分析研究内水文地质条件、含水层水位时空动态变化、水质变化特征、水温梯度和矿井涌水量变化;利用Visual MODFLOW软件对A组煤底部C3Ⅰ组灰岩含水层进行数值模拟分析,并对东一采区A组煤底部灰岩水进行疏放性评价。得到如下成果:（1）时间上:开采程度对新生界含水层影响较小,水位较平稳;但对灰岩含水层影响较大,总体呈下降趋势。空间上:灰岩水流向自东南向西北,中部形成明显的降落漏斗,两者水位变化幅度一致,且奥灰水位变化幅度较太灰水位小。（2）研究区内地下水阳、阴离子分别以K++Na+和HCO3-、Cl-为主;地下水的主要水质类型为HCO3-Ca·K+Na型、Cl-K+Na型,其中灰岩水水质类型还存在SO4·HCO3·Cl-K+Na型和SO4·Cl-K+Na型。经分析地下水中离子组分成因相似,各含水层存在互通性。（3）潘二矿新生界地下水水温表现正常;煤系砂岩水水温差异较大,部分区域水温温度较高,且与灰岩含水层中水温相近。（4）矿井涌水量初期变化不大,但波动明显,总体呈递增趋势。（5）结合上述分析以及相关资料,对A组煤底板C3Ⅰ组灰岩含水层进行数值模拟分析。经识别、验证后得到相关水文地质参数,并得出地下灰岩水流场动态变化图,与实际水位变化较一致,为研究太灰水疏放性分析提供依据。（6）以东一采区为例,结合“突水系数”对其A组煤底板灰岩水疏放前、后进行计算分析,得出疏放后的效果较好,并给出灰岩水相关防治措施。图[66]表[17]参[68]

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
•   1.1 研究目的及意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 地下水动态变化特征研究
•     1.2.2 构造对地下水动态变化的影响研究
•     1.2.3 灰岩水害防治研究现状
•     1.2.4 灰岩水的疏放性模拟研究
•   1.3 研究内容与技术路线
•     1.3.1 研究内容
•     1.3.2 技术路线
• 2 研究区概况
•   2.1 矿井概况
•     2.1.1 交通位置
•     2.1.2 自然地理
•   2.2 地质条件
•     2.2.1 煤层地层
•     2.2.2 构造
•   2.3 水文地质条件
•     2.3.1 含、隔水层（组）
•     2.3.2 地下水的补、径、排条件
•   2.4 本章小结
• 3 地下水动态特征分析
•   3.1 地下水水位动态变化特征
•     3.1.1 地下水水位时间变化特征
•     3.1.2 地下水水位空间变化特征
•   3.2 地下水水质动态变化特征
•     3.2.1 水样采集与水化学分析方法
•     3.2.2 水化学组分特征
•     3.2.3 含水层水质类型
•     3.3.4 离子成因分析
•   3.3 水温变化分析
•   3.4 矿井涌水量
•   3.5 地下水动态影响因素分析
•   3.6 本章小结
• 4 潘二矿地下水流场数值模拟
•   4.1 Visual MODFLOW简介
•   4.2 水文地质概念模型
•     4.2.1 模型范围
•     4.2.2 含水层结构概化
•     4.2.3 汇源项
•     4.2.4 边界条件
•   4.3 地下水数学模型
•   4.4 研究区流场模拟研究
•     4.4.1 模型的建立
•     4.4.2 模型的识别与验证
•     4.4.3 模拟结果分析
•   4.5 本章小结
• 5 潘二矿东一采区太灰水疏放性研究
•   5.1 基于“突水系数”理论的灰岩水疏放性分析
•     5.1.1 理论依据
•     5.1.2 东一采区概况
•     5.1.3 东一采区灰岩水疏放性分析
•   5.2 灰岩水害防治措施
•     5.2.1 灰岩水文地质条件补充勘探
•     5.2.2 灰岩水害防治措施
•   5.3 本章小结
• 6 结论与建议
•   6.1 结论
•   6.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张妹

导师: 刘启蒙

关键词: 水文地质条件,地下水动态,水质类型,数值模拟,疏放性

来源: 安徽理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,矿业工程

单位: 安徽理工大学

分类号: P641.4

总页数: 99

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