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。     

基于矿井生产进度疏干条件下三维地下水数值模拟

以陕西大海则煤矿为例,研究了多层含水系统矿区疏干条件下的含水介质和边界条件特征,建立了研究区三维地下水流数值模拟模型,完成了模型识别和验证,并结合大海则煤矿的工况特征和矿井生产过程,以首采区回采工作面月掘进进度为单位,采用丰水期和平水期两种预测方案,依次对各回采工作面地下水位疏降至2号煤底板的涌水量进行模拟和预测。该方法将复杂空间地质体和地下水渗流相结合,准确描述了疏降工程的降水过程,所得结果既充分保证了矿井的安全生产,又加强了地下水资源保护。     

安庆铜矿地下水渗流场的模拟

水力坡度较大的矿坑地下水渗流场的模拟一直是一个难点。在分析矿区水文地质条件的基础上，对矿坑附近渗流场采用基于达西定律的解析法进行模拟，而对矿坑外围则采用有限单元法进行模拟，再将两者巧妙地结合起来，从而完成了矿床地下水渗流场的模拟，取得了较好的效果。     

露天矿疏干排水的数值模拟优化

露天矿疏干排水的优化是露天矿开采一个很重要的问题。如果疏干排水过早,矿山的初期投入大,资金浪费;如果抽水太晚,或位置选择不当,就有可能会出现水淹区抽水、边坡稳定、湿钻孔爆破等问题,这样不仅会增加开采成本,而且会对矿山的安全生产构成隐患。采用Visual MODFLOW软件对某露天矿地下水进行了数值模拟和疏干排水优化,为该矿地下水疏排取得良好效果打下了基础。     

元宝山露天煤矿地下水疏干数值模拟

元宝山露天矿水文地质条件复杂，矿坑疏干引起含水层疏干、边界移动、河流成了悬河为评价疏干水量及疏干所引起的矿坑及其周围地区地下水位的降低情况，建立了一个适合露天矿排水疏干的二维水流模型，对疏干引起的上述特殊问题提出了相应的处理方法，模型计算值与实际观测值拟合良好，平均绝对误差为０３３～０４０ｍ     

武山铜矿地下水数值模拟与矿坑涌水量预测

地下水数值模拟是矿坑疏干排水设计的基础.该文以江西武山铜矿为研究对象,根据矿区地质构造、地层分布及水文地质条件,对矿区的岩溶-裂隙含水系统进行概化,建立地下水流三维数学模型,结合现场抽水试验资料,采用MODFLOW有限差分法进行地下水模拟,预测矿井在不同设计疏干水平下,地下水流场分布及矿区涌水量大小,为矿山地下水有效防治和安全生产提供依据.     

基于Visual MODFLOW的复杂大水矿山地下水数值模拟

某铁矿为国内著名的大水矿山,为了预测该矿南区矿坑涌水量及矿山开采对周边地下水环境的影响,在分析矿区地质、水文地质条件的基础上,建立了矿区水文地质概念模型,运用Visual MODFLOW软件对矿区地下水进行了三维流数值模拟分析,运用识别后的模型对矿坑涌水量进行了预测,并分析了矿山疏水后对周边地下水环境的影响,为矿山环境保护与生产需水的问题提供了科学依据。     

Visual Modflow模型在马城铁矿床地下水数值模拟中的应用

通过马城铁矿床水文地质条件概化,用勘探时抽水试验测得的水位变化资料对Visual Modflow三维地下水模型进行模拟与识别,校准后的模型真实可靠,可用于马城铁矿床地下水涌水量的预测,考虑上下两个阶段采场同时开采,按不同开采阶段组合模式计算了地下水涌水量和动态流场,为排水系统设计提供可靠依据。     

矿井三维地下水数值模拟研究

以某矿井为例,介绍矿井的水文地质情况和地下水系统结构,建立三维地下水数值模拟模型,并探讨初始条件的确定以及参数的优化,以提高数值模型的模拟精度。利用数值模型对地下水涌出量进行预测,能够给煤矿开采中排水系统设计提供依据,提高煤矿开采的安全性。     

FLAC3D数值模拟技术在瓦斯抽放中的应用

利用FLAC3D数值模拟技术,分析了平沟煤矿0908综采工作面煤壁前方卸压带、集中应力带发生的应力、应变及位移等,发现了顶板初次来压时煤壁前方应力变化情况及变形规律,找出了在卸压带煤层透气性增大的原因,为卸压带瓦斯抽放提供了科学的依据。     

徐州市地下水资源的数值模拟与评价

地下水是徐州市主要的供水水源 ,过去由于不合理开采导致了许多环境地质问题的发生。该文针对徐州市出现的这些环境问题 ,通过地质调查与水文地质条件分析 ,建立了地下水流运动方程 ,采用有限元法对地下水流进行数值模拟 ,结合地下水位观测资料对数学模型进行校正 ,然后利用校正的数学模型对现状开采条件下未来 10年内的地下水动态进行了预测 ,并对规划开采条件下地下水资源进行了综合评价 ,为徐州市水资源的合理调配和优化管理提供了科学依据     

运城盆地地下水数值模拟与预测

运城盆地地下水超采问题严重,运用GMS软件建立了运城盆地地下水水流三维数值模型,经模拟预测表明,即使维持现有开采量和开采方式,其水位仍将不断下降,针对这个问题,提出了开发永济黄河低阶地区水源地和同时减少盆地内部开采量的优化开采方案,这对合理利用地下水、缓解地下水位下降有着现实的意义。     

北庄煤矿瓦斯抽采效果影响因素数值模拟研究

为了分析不同因素对瓦斯抽采效果的影响程度,为合理确定瓦斯抽采方案提供支持,总结归纳了瓦斯抽采效果影响因素。以阳城县北庄煤矿3^#煤层瓦斯参数、钻孔参数等井下实测数据为计算基础,建立数学模型,采用计算机数值模拟的方法,对钻孔抽采量与抽采时间、煤层透气性、钻孔间距、钻孔孔径,以及与抽采负压之间的关系进行了研究,结果表明：提高瓦斯抽采量的关键是增加煤层透气性;同时在煤层透气性不变的情况下可采取保证足够抽采时间、增加钻孔密度、适当增大钻孔孔径和提高抽采负压等措施进行瓦斯抽采,以提高瓦斯抽采量,达到预期抽采效果。     

基于COMOSOL的顺层钻孔有效抽采半径的数值模拟

为了能够准确地确定顺层瓦斯抽采钻孔的有效抽采半径,以煤层瓦斯赋存及瓦斯流动理论为基础,根据达西定律和质量守恒定律,以钻孔周围煤体瓦斯流动场为研究对象,建立了顺层瓦斯抽采钻孔的瓦斯流动方程,并以沁新煤矿为例,利用COMOSOL软件对抽采钻孔在不同的抽采负压和抽采时间下的瓦斯流动方程进行了数值模拟,确定出了合理的抽采负压、抽采时间及有效抽采半径。     

高位钻孔抽采对遗煤自燃影响的数值模拟研究

根据段王煤矿150405工作面采空区的实际尺寸,用Gambit构建了简化的煤层倾斜角度为6°的三维物理模型;采空区垮落是非均匀分布的,垮落碎胀系数及孔隙度分布按“O”形圈分布模型建立,并考虑重力因素;根据煤样封闭耗氧实验获得煤的耗氧速率,以此实现煤的非均匀耗氧源项的设置。结合段王煤矿150405工作面的实际情况,应用具体模型进行数值模拟,将模拟结果与实测数据进行对比分析,验证模拟结果的可靠性。通过改变瓦斯抽采流量的模拟,得出瓦斯抽采强度对煤自燃存在影响,随着瓦斯抽采强度的增大,采空区最高瓦斯浓度减小,自燃氧化带宽度在胶带巷侧有缩小趋势,在轨道巷侧有增大趋势。     

地下水动态数值模拟中随机方法研究进展

地下水水流运动有很大的随机性,随机理论方法把地下水系统中的参数看成具有空间分布的随机场,可以对水流的不确定性和空间变异性进行模拟。该文介绍了地下水动态数值模拟中随机方法的原理、适用条件及存在的问题,重点讨论了国内外地下水动态随机模型的研究应用以及各种随机估参方法。文章还提出了此领域今后的发展方向,具有一定的借鉴意义。