基于Visual Modflow的矿井涌水量模拟和动态预测研究

煤矿开采是一个动态的过程,矿井涌水量模拟与预测需要跟随采掘进度实时进行。以葫芦素煤矿为例,运用Visual Modflow软件构建地下水流数值模型,预测矿井涌水量随采掘进度的动态变化规律及采掘期内(10年)的矿井涌水量。结果表明:首采区回采初期矿井涌水量较小,随着回采工作面的增加,矿井涌水量逐步增加,整个首采区回采过程中矿井涌水量随着采掘空间的不断增加而增大,最终基本趋于稳定。     

煤矿涌水量计算方法研究与应用——以榆树田煤矿为例

在矿井生产与建设中,矿井涌水量是一项十分重要的影响因素,是矿井建设防排水系统以及制定防治水措施的重要依据;因涌水量的影响因素相对较多,并且影响涌水量大小的原因较为复杂多变,故根据矿井实际情况,选择合理的涌水量计算方法十分重要。本次研究以榆树田煤矿涌水量预测为例,在分析总结榆树田煤矿水文地质条件的基础上,分别采用水文地质比拟法及大井法,对榆树田煤矿向斜北翼与南翼涌水量进行预测,为后续矿井开采提供理论依据。通过对比分析预测结果认为：比拟法较大井法预测结果更为准确;固定数值预测动态变化的涌水量存在一定误差,建议对矿井涌水量进行长期动态监测,及时修正或预测更接近实际的矿井涌水量。     

基于矿井生产分块段和分水平的三维地下水数值模拟

涌水量预测是矿井防治水工作中的重要内容,但矿井分多块段多水平开采时,一般方法无法准确预测矿井涌水量。本文以鹤岗矿区南山矿为例,结合矿井分块段分水平的采掘规划动态预测矿井涌水量,为矿井建立采区排水系统和制定各采区防治水措施提供依据。     

新疆北部某煤矿持续采掘条件下矿井涌水量动态模拟预测

为了更为准确地模拟预测新疆北部某煤矿1号矿区在分区分层开采过程中的矿井涌水量,在分析矿区地勘资料的基础上,运用GMS地下水数值模拟软件对矿井进行三维建模仿真,结合矿区的采掘计划和采掘进度,模拟了该矿井在采掘期(10年)的动态涌水量,并与大井法计算涌水量和矿井实测涌水量进行了对比分析。结果表明:①在开采新的工作面时,采掘初期需将地下水水位迅速降至安全开采高度,因此涌水量较大,后期随着疏水稳定涌水量慢慢下降至平稳;②随着采掘工作面和采掘深度的不断扩大,矿区总涌水量逐年上升,在向新采区过渡时由于安全开采高度下降,涌水量短期增幅较大,之后随着开采的推进涌水量增幅下降并趋于平稳;③最终计算得到考虑采掘进度的各采区稳定涌水量为北一采区211m~3/d,北二采区613m~3/d,北三采区563m~3/d,与实测涌水量最大误差为7.58%,未考虑采掘进度计算涌水量和大井法计算涌水量最大误差分别为17.37%和23.23%,证明考虑采掘进度计算涌水量更为准确合理。     

基于主成分分析与BP神经网络的矿井涌水量预测研究

选取影响矿井涌水的累积巷道长度、月开拓巷道长度、累计开采面积、月开采面积、降水量、含水系数等6个因素作为变量,将主成分分析与BP神经网络2种方法相结合,采用主成分分析法对影响矿井涌水量的6个主要影响因子进行分析,根据确定的主要影响因子作为BP神经网络的输入样本,建立BP神经网络预测模型进行预测,预测数据与现场实测数据对比表明,2种方法相结合预测涌水量误差小、精度高,为矿井涌水量的预测开辟了新思路。     

高原环境下娘姆特矿充水条件分析及首采区涌水量预测

娘姆特煤矿地处青藏高原多年冻土带,多年冻土和融区的存在,矿井水文地质有其特殊性,结合矿井充水水源和充水通道分析了矿区充水因素,并运用大井法和比拟法预测了矿井首采区的涌水量。分析和预测结果表明:娘姆特矿井的主要充水通道是各种融区,主要充水水源为砂岩裂隙水,且矿区首采区涌水量较低,从而为矿井的设计、开采提供了重要依据。     

基于深度置信网络的矿井涌水量预测研究

在矿井开采过程中，准确预测矿井涌水量对于矿井防治水及高效、安全生产具有重要意义。针对矿井涌水量影响因素复杂导致预测精度不高的问题，提出一种基于深度置信网络(DBN)间接预测矿井涌水量的方法。针对不同的盘区建立相应的DBN涌水量预测模型，对矿井各个盘区水仓提取涌水量数据，之后分别导入DBN预测模型进行预测，得到各个盘区的涌水量，进而得出矿井总体涌水量，同时将结果分别与BP、ELM神经网络以及DBN直接预测矿井涌水所得到的预测结果进行对比。试验结果表明，DBN间接预测的预测精度最高，其平均绝对百分误差仅有5.85%,运行时长也大幅缩短，说明DBN间接预测矿井涌水量模型具有更好的预测效果。研究结果为矿井涌水量的准确预测提供了一种新的方法。     

数值模拟在矿井涌水量预测中的应用

目前矿井涌水量通常采用解析法来进行预测,但往往与实际结果出入较大,特别是水文地质条件复杂的矿井更是如此。以朝克乌拉煤矿矿井涌水量预测为例,探讨采用数值模拟软件Visual Modflow解决这一问题的方法。通过对朝克乌拉煤矿水文地质条件等的分析圈定模拟范围,建立与实际情况相符的数学模型。在设定模型边界条件、模型空间离散、初始条件及模拟期基础上,对模型进行识别与验证。对首采区的矿井涌水量进行预测研究,进而依据首采区的涌水量预计结果确定矿井涌水量。数值模拟结果为朝克乌拉矿水体下安全开采提供了理论参考。     

采区涌水量预计方法浅析

采区涌水量预计是矿井水文地质中一项重要而复杂的工作。由于矿井水文地质条件的复杂性,至今对矿井涌水量和采区涌水量的预计多采用计算的方法。水文地质比拟法和"大井法",对矿井某一采区进行涌水量预测,通过对比分析,合理确定涌水量,为排水系统的设计提供可靠依据,确定合理的排水系统,保证矿井的安全生产。     

城郊煤矿延深开采后矿井涌水量的预测

矿井水害是我国很多煤矿安全生产中亟待解决的问题。通过对城郊煤矿水文地质条件的综合分析,研究了矿井涌水来源及动态变化,分别采用不同方法对延深开采后的矿井涌水量进行了预测。结果表明,大井法比较全面地考虑到矿井的种种充水因素,适用参数较准确,预测结果相对可靠,为矿井的安全经济开采、制定有效的防治水措施和采掘方案提供了参考依据。     

大冶铁矿铁门坎采区深部开采地下水涌水量预测

通过广泛调查大冶铁矿铁门坎采区的水文地质情况,从水文地质条件、充水情况等方面研究影响铁门坎采区地下水涌水量的因素,同时运用"大井法"计算矿坑-230m中段涌水量,结果证明了该方法应用的可行性。因此,运用"大井法"可以进一步对矿山深部开采-350m中段的涌水量进行预测,从而为矿山进行深部开采和防治水措施的施行提供了一定价值的参考意见。     

基于Visual Modflow的矿井涌水量数值模拟精细预测研究

矿井涌水量是矿山建设和生产过程中单位时间内涌入矿井的水量,涌水量的大小不仅是矿井建设进行技术经济评价、合理开发的重要指标,更是煤矿生产设计部门制定采掘方案、确定矿井排水能力和制定疏干措施的主要依据,对预防矿井突水、淹井等矿山恶性事故、降低生产成本、保障矿山安全生产具有重要意义。以东北分采区采煤方式为例,通过对比传统分隔采区数值模拟计算涌水量与按采掘顺序在干扰流场下数值模拟涌水量,并与煤矿现有涌水量进行比对,验证模型准确性,提高数值模拟精度,为煤矿安全开采提供安全保障。     

城郊煤矿矿井涌水量预测研究

矿井水害是我国很多煤矿在安全生产中亟待解决的问题。河南永夏矿区以水大、水文地质条件复杂而闻名,在生产过程中,突水频繁,突水原因及类型的多变,已多次造成淹井、淹采区的事故。本文根据城郊煤矿水文地质条件及矿井投产以来历年涌水量数据,分别采用时间序列回归分析法和水文地质比拟法,对未来两年矿井涌水量及预开采的二水平涌水量进行了预测。该方法适当,结果可靠,可为矿井安全经济开采提供依据。     

解析法和数值法在矿井涌水量预测中的比较北大核心

如何准确预测矿井涌水量,对煤矿的安全生产和经济效益影响重大。以巴彦淖井田矿井涌水量预测为例,分别采用解析法和数值法,对先期开采地段范围内2-1煤层的涌水量进行了预测。通过对预测结果分析比较,总结了两种方法各自的适用条件,并推荐采用数值法预测结果作为最终的矿井涌水量。实践表明,数值法在矿井涌水量预测中具有较高的精度。     

解析法和数值法在矿井涌水量预测中的比较

如何准确预测矿井涌水量,对煤矿的安全生产和经济效益影响重大。以巴彦淖井田矿井涌水量预测为例,分别采用解析法和数值法,对先期开采地段范围内2-1煤层的涌水量进行了预测。通过对预测结果分析比较,总结了两种方法各自的适用条件,并推荐采用数值法预测结果作为最终的矿井涌水量。实践表明,数值法在矿井涌水量预测中具有较高的精度。     

基于数值模拟的杭来湾矿井涌水量预测分析

为预测杭来湾煤矿未来矿井涌水量,基于2种开采方案,采用数值模拟方法分别模拟预测了分层开采和一次性采全高下的矿井涌水量。通过模拟计算可知,采用分层开采方案矿井涌水量为30805 m3/d,采用一次性采全高方案矿井涌水量为38711 m3/d。可以看出,杭来湾煤矿采用分层开采方案矿井涌水量较采用一次性采全高方案小。为保护水资源,实现保水采煤,推荐煤矿采用分层开采方案。     

库车县金沟煤矿水文地质条件及防治水措施分析

通过对金沟煤矿区域及井田水文地质条件的综合分析,井田范围内划分出7层含水层,其中对矿井开采形成安全威胁的主要含水层有:第四系全新统冲、洪积砂砾石层—孔隙潜水含水层、侏罗系下统塔里奇克组下5号煤层顶板—承压含水层、侏罗系下统塔里奇克组下9号煤层底板—承压含水层、侏罗系下统塔里奇克组下10号煤层顶板—承压含水层。通过大井法和集水廊道法分别计算了井田西部、东部+1 300 m标高矿坑涌水量。井田西部开采下5号煤层初期采区预测涌水量为209.77 m~3/d;开采下10号煤层初期采区预测涌水量338.29m~3/d。井田东部开采下5号煤层初期采区预测涌水量为1 441.21 m~3/d;开采下10号煤层初期采区预测涌水量1 411.68 m~3/d。针对矿区的水文地质条件,总结出超前探水、放水降压、预留煤柱等防治水措施。     

煤矿开采初期矿井涌水量预计的一般步骤

以营盘壕煤矿为例,针对煤矿开采初期矿井涌水量预计的一般步骤,进行了简单的叙述.煤矿开采初期矿井涌水量预计一般步骤包括矿井充水因素及水文地质条件复杂程度分析、选取适合的计算方法及相应数学模型以及预测结果评价.     

基于GMS实体建模的新疆某煤矿涌水量预测分析

为准确预测新疆北疆某煤矿涌水量,探讨不同方案的预测精度,基于水文钻孔等资料,利用GMS中Solid模块、Modflow模块构建出与实际相符的计算模型。对矿区首采区和二采区进行了不考虑采掘次序、仅考虑采掘次序、同时考虑采掘次序和采掘进程、大井法等4种方案的涌水量预测计算,并与实测涌水量进行对比分析。研究表明:同时考虑采掘次序和采掘进程因素时的矿区涌水量预测精度最高,矿区总涌水量为实际排水量的108.1%,不考虑采掘次序、仅考虑采掘次序和大井法的预测精度依次减小,分别是实际排水量的109.2%、127.4%和185.3%。同时考虑采掘次序和采掘进程因素时首采区涌水量预测结果为1 189m~3/d,二采区涌水量预测结果为1 347m~3/d,该方案的预测思路可为相似地质条件的矿井的涌水量预测提供借鉴。     

最小二乘法在矿井涌水量计算中的应用

0 引言 水文地质比拟法在现有矿井涌水量计算及新建矿井涌水量预测中应用较广泛.目前主要的比拟方法有富水系数比拟法、单位涌水量比拟法,该法应用前提是新建矿井(采区或工作面)与老井(采区或工作面)的条件基本相似,老井具有长期的水量观测资料.