论文摘要
目前我国表层煤炭资源正在逐渐减少甚至枯竭,深埋在地表1000 m以下的煤炭资源占据我国已探明煤炭储量的一半以上。然而,深层煤炭的勘探与开采难度远高于浅层煤炭,由于勘探不明导致的地质灾害所引起的矿井安全事故严重地影响到煤炭行业的正常生产。地下水文条件作为环境地质灾害预防的重要参考因素,其中煤层上覆含水层流动信息更是制定开采方案以及合理预防危险的关键依据。传统的地下水流速流向测量以间接测量为主,即测量由流动引起的其它物理量的变化,因此物理量换算过程中可能存在标定及误差问题,且测量结果易受周围地质环境的影响。本文旨在发展一套煤层上覆含水层的直接测量系统。其中,对流动信息进行直接光学测量,即选取地下水中微米级砂石颗粒作为天然示踪粒子,结合高速数字摄影机和粒子追踪算法技术(Particle Tracking Velocimetry,PTV)对示踪粒子进行跨帧匹配,从而得到拉格朗日速度场的时间序列。为克服经典PTV算法预设参数多的低鲁棒性问题,发展了一种基于沃罗诺伊划分(Voronoi Diagram,VD)的"粒子丛"类PTV算法,它可将粒子群转化为多边形晶胞群,并通过计算晶胞相似度来匹配粒子,具备结构简单、预设参数少的优点。经人工流场测试,新算法在大速度梯度流场条件下仍具有较强的鲁棒性。最后,将新算法融入含水层测量系统。实测结果表明:该系统可实时获取包括流速流向在内的煤层含水层综合信息,因此可应用于开采前的地质勘测以及矿井生产过程中的环境预警。
论文目录
文章来源
类型: 国内会议
作者: 吴长松,张洋,崔于桐
关键词: 煤层上覆含水层,光学测量系统,粒子追踪测速算法,鲁棒性,拉格朗日速度场,沃罗诺伊划分
来源: 2019年全国工业流体力学会议 2019-08-10
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: 西安交通大学能源与动力工程学院流体机械及工程系
分类号: P694;TD163.1
页码: 72
总页数: 1
文件大小: 675k
下载量: 15
相关论文文献
- [1].顶板巨厚半透含水层“递进渗流”疏降规律[J]. 煤矿安全 2020(10)
- [2].高寒冻土煤炭开采区含水层保护评价研究[J]. 人民黄河 2016(12)
- [3].改进粒子群算法在确定含水层参数中的应用[J]. 水资源与水工程学报 2017(01)
- [4].自步学习在确定含水层参数中的应用[J]. 水利水电科技进展 2017(05)
- [5].生态脆弱矿区风化基岩含水层显微高速摄像研究[J]. 采矿与安全工程学报 2020(04)
- [6].新密某煤矿地下开采对含水层破坏的评估方法[J]. 西部探矿工程 2019(06)
- [7].五沟煤矿第四含水层q值换算及富水性[J]. 四川地质学报 2017(02)
- [8].跨界含水层合作管理国际经验及启示[J]. 环境保护 2014(05)
- [9].和谐世界构建中的跨界含水层研究[J]. 科技导报 2012(05)
- [10].跨界含水层研究——世界进展和亚洲实践[J]. 科技导报 2012(05)
- [11].跨界含水层管理现状及启示[J]. 中国水利 2011(19)
- [12].跨界含水层法编纂与发展述评——兼论跨界含水层的保护与利用[J]. 资源科学 2009(10)
- [13].邱集煤矿开采对含水层影响的评估分析[J]. 内蒙古煤炭经济 2019(10)
- [14].基于含水层储水量的泉流量预测[J]. 人民长江 2019(11)
- [15].松散含水层下提高开采上限的研究与实践[J]. 黑龙江科技信息 2015(27)
- [16].松散含水层下提高回采上限可行性研究[J]. 内蒙古煤炭经济 2020(11)
- [17].浅析跨界含水层研究[J]. 地下水 2013(03)
- [18].陡倾斜含水层放水试验求参分析[J]. 山东煤炭科技 2011(01)
- [19].浅谈影响含水层渗透系数的几个因素[J]. 内蒙古水利 2019(12)
- [20].华北煤田矿山开采导致含水层破坏风险评估:以淄博洪山煤矿为例[J]. 地球科学 2020(03)
- [21].寒旱区井工煤矿开采与含水层失水协同分析模型构建及应用[J]. 干旱区资源与环境 2020(06)
- [22].复合含水层影响下水源判别技术[J]. 湖北农机化 2020(15)
- [23].岩溶山区倾斜煤层开采条件含水层再造方法研究[J]. 中国矿业 2016(04)
- [24].弱含水层分布区供水管井成井工艺问题探讨[J]. 内蒙古水利 2016(08)
- [25].呼吉尔特矿区深埋含水层水文地球化学特征及其指示意义[J]. 干旱区资源与环境 2021(01)
- [26].基于放水试验的含水层参数计算及含水层间关系分析[J]. 煤矿安全 2020(11)
- [27].某煤矿开采中含水层的破坏及其防治措施[J]. 地质灾害与环境保护 2012(01)
- [28].南翼山地区油田水大含水层形成机制探讨[J]. 青海大学学报(自然科学版) 2010(04)
- [29].抽水对含水层中污染物迁移影响的试验研究[J]. 环境污染与防治 2019(01)
- [30].井筒过特殊含水层工作面预注浆技术探讨[J]. 能源技术与管理 2013(02)
标签：煤层上覆含水层论文; 光学测量系统论文; 粒子追踪测速算法论文; 鲁棒性论文; 拉格朗日速度场论文; 沃罗诺伊划分论文;