补给区温度季节性周期波动对承压含水层温度影响的解析研究

本文介绍了补给区温度季节性周期波动对承压含水层温度的影响,建立了相应的数学模型,并导出了其解析解。通过对该解析解的分析表明:补给区温度的季节性波动会导致含水层中温度的周期性波动,其波动幅度随与补给区距离的增加而减小,并具有一定的时间滞后性,且含水层中温度的波动情况与含水层的热容量和地下水的流速有关。还发现当含水层自身的热容量发生改变时,含水层中温度波动始终围绕着同一个均值进行波动,只有振幅和相位上发生相应变化,而当含水层中地下水的流速发生改变时,含水层中温度波动的均值也发生相应改变。对于含水层中没有温度波动的区域,温度随距补给区水平距离的变化率与含水层的热容量和地下水流速无关。     

地下含水层储能技术探讨

对比分析了含水层储能与地下水源热泵技术.含水层储能技术不但解决了地下水源热泵技术存在的地下水回灌难问题,而且具有显著的节能效果.研究表明,只要采用合适的成井工艺,在同层含水层地下水全面回灌的条件下,全密封的地下水能源系统对地质环境的影响轻微,风险可控.     

Modflow软件在矿山地质环境保护与恢复治理方案中的应用——以鄂尔多斯盆地某油田为例

含水层预测评估及地下水监测点布设是矿山地质环境保护与土地复垦方案中的重要部分,鉴于目前矿山地质环境保护与土地复垦方案中含水层预测评估多采用定性评估,很难有针对性地提出地下水防治与监测措施。文章以甘肃鄂尔多斯盆地某油田为例,利用Modflow软件建立地下水数值模型,通过数值模型的建立与校正,预测油田建设、施工对地下水环境影响,使含水层预测评估从定性评估趋于定量评估。     

地下水开采导致总应力变化对地面沉降的影响

地下水开采引起总应力的变化特征取决于所采地下水所处的层位。本文以抽取典型多层含水层系统不同层位的地下水为例,分别计算出了潜水含水层、弱透水层和承压含水层中总应力的表达式,得出了抽取不同层位地下水总应力的变化规律,并且根据有效应力原理,分析不同层位的有效应力变化特征,最后结合有效应力与地面沉降量计算之间的关系式,归纳出抽取不同层位地下水时总应力的变化对地面沉降的影响。通过分析得出,抽取承压含水层地下水(仍处于承压状态下),总应力不随抽水发生变化;而抽取潜水层的地下水,总应力是变化的。本文最后通过数值试验的方法验证了抽取潜水含水层中的地下水,总应力随着抽水时间逐渐减小,地面沉降量也会随着总应力的下降而减小。并且计算得出在600天的模拟时期内,总应力变化较总应力不变的情况下,累积沉降量要小将近30%。     

薄含水层中大口井井底进水高度的设计

通过模拟试验结果的分析,提出了薄含水层中大口井井底有效进水高度N_A的概念,并建立了N_A的计算公式,从而解决了在设计从薄含水层中集取河床渗透水与浅层地下水大口井时,井底进水高度的合理确定问题。     

太原地区水文地质概述

通过对太原地区水文地质的勘察研究,了解了西山、北山、东山以及盆地区的水流形式和水动力特征,并分析了含水层介质与地下水富水特征,论述了地下水系统水化学和水温的特点,为合理规划地下水资源提供了参考资料。     

新集二矿水文地质条件综合评价研究

针对新集二矿复杂的水文地质条件,本文从受影响的含水层及其特征、单位涌水量、老空水、矿井涌水量和突水量等方面,综合评价该区的水文地质特征,结果表明:区内影响煤矿开采的含水层主要包括二叠系砂岩含水层、推覆体含水层和灰岩含水层;单位涌水量、矿井涌水量等均较大,并且老空水和开采突水也在一定程度上影响着井田水文地质条件的变化;综合评价分析得出,新集二矿水文地质条件为复杂型。     

上海地区的承压含水层降水设计方法

简要论述了上海地区的地下水对地下工程建设的主要不利影响。提出了承压含水层降水概念设计新方法,包括安全承压水位埋深的修正计算公式、承压含水层降水方案的选用原则等。归纳、总结了针对不同水文地质条件与降水工程特征的承压含水层降水设计计算方法。工程实例表明,合理、可行的降水方案能够保证承压含水层降水效果与有效控制降水引起的周边环境变形。     

山东省田庄煤矿水文地质条件

田庄煤矿含水层为：孔隙含水层；岩溶—裂隙含水层；裂隙—岩溶含水层；隔水层为：第四系中组隔水层；17煤至十三灰泥岩、铝质泥岩隔水层；十四灰至奥灰铝土岩、泥岩隔水层。     

瞬变电磁法在煤田含水层勘察中的应用

煤矿采区的水文地质条件勘察对于煤矿开采意义重大，充分利用瞬变电磁法对低阻良导体反映灵敏的特点，进行含水层的富水性区域划分，配合利用水文钻探资料进行水文地质勘察，可以全面了解采区的水文地质条件。本文论述了运用瞬变电磁法进行含水层富水性探测的原理与设备，探讨和分析了瞬变电磁法的数据处理、资料解释与水文地质成果。实例表明，应用电性资料划分含水层的富水性分区与水文地质资料能够相互佐证。     

承压水上采煤突水监测预报理论的物理与数值模拟研究

采用三维相似模拟与数值模拟方法,研究承压水上采煤底板各含水层水压分布随采动的变化规律,即在多数情况下,距煤层底板20 m以上的小含水层在无构造带存在情况下,开采对其影响不大,但在构造带存在的情况下,可能引起构造带活化,与底部高承压含水层沟通,发生突水事故,其安全的开采区视具体情况而定.同时采用2种方法验证基于多含水层水力联系的奥灰突水监测预报理论的正确性,说明在多数情况下奥灰突水总是通过渗透通道流入与之最近的含水层,其次向高处发展,即一般经本溪组含水层到达太原组含水层,最后产生突水.研究结果表明,突水监测预报系统可以在现场推广使用.     

带压开采顶板破坏规律的三维相似模拟研究

运用大型三维固-流耦合模拟实验台，对太原市东山煤矿一采区带压开采进行了三维模拟，分析了煤层顶板应力-位移的变化规律，解释了煤层顶板垮落的一系列现象，总结了顶板活动的影响因素，为采掘活动引起地表移动的研究提供理论参考。     

承压水上工作面破坏及裂隙演化相似模拟试验

随着我国煤炭开采深度的逐渐增大,承压水上开采工作面底板破断、突水事故呈上升趋势。以某煤矿承压水上开采工作面底板为研究对象,采用理论分析和开采固-流耦合相似模型对承压水上开采底板破断失稳特征进行了研究,并对回采过程中裂隙演化特征进行了数字化分析。研究结果表明:某煤矿承压水上开采工作面底板存在明显“三带”规律;工作面底板破坏深度为19.2 m,有效保护层厚度为2.3 m;随着工作面向前推移,底板所受应力随着距开切眼距离的增大而增加;采动过程中近煤壁底板为裂隙聚集区;采动过程中煤层底板裂隙数量随着深度的增加而减少;底板裂隙演化能很好反映底板破坏过程,可为矿井突水临突监测监控提供可靠数据。     

带压开采底板变形破坏规律的三维相似模拟研究

提出了围岩应力场及渗流场耦合作用的相似理论，研制了部分典型材料的固-流耦合相似配比，研制了三维固-流耦合相似模拟试验台，完善配套了加载系统、测试系统、开采系统和渗流场的模拟与测试系统。采用大型三维固-流祸合模拟试验台对太原市东山煤矿一采区带压开采进行了模拟，得出了一系列的规律及结论。重点讨论了煤层底板的应力、位移随工作面开采的变化规律；得出煤层底板的应力、位移一直处于动态变化过程，分析了其变化的频度与幅度及其原因，为带压开采突水防治提供理论依据。     

奥陶系石灰岩含水层钻孔隐性漏水机制 与防治方法

 由于封堵不良钻孔形成的导水通道而造成煤矿突水事故时有发生,特别是奥陶系石灰岩含水层(简称“奥灰”)钻孔隐性封孔不良,其形成的水害隐患更具有突发性、隐蔽性,对安全生产影响严重。以兴隆庄煤矿为例,通过对三灰地层的一采区石门巷道新增出水点、出水水样呈奥灰水质特征以及奥灰、十下灰水位异常等水文地质异常现象的分析研究,可以判断奥灰钻孔具有隐性漏水。主要原因是由于地质条件变化,在未下套管前的钻孔意外进入奥灰富水区,从而导致高压、高流速水流向其他含水层排泄,使得水泥封孔效果不佳形成隐性导水通道。据此提出井下钻孔化学注浆的防治方法,可对该类水害的防治有指导意义和借鉴价值。     

承压水上开采煤层底板隔水层裂隙演化 规律的试验研究

 奥陶系岩溶水是我国华北矿区煤矿安全生产的一大隐患,而带压开采是开采受底板突水威胁的煤层的有效方法之一。为深入分析承压水上煤层底板突水的危险性,自主设计煤层底板承压水水压加载系统,实现采用压力水袋对底板隔水层的承压水作用的物理模拟;分析底板隔水岩层的变形及破坏特征,得到底板隔水层的裂隙产生、发育直至导水通道形成规律。研究结果可为揭示承压水底板突水的力学机制提供参考。     

基于地震反演方法的奥陶系顶部含隔水层探测

 利用三维地震勘探成果查明奥陶系顶部的岩性分布,从一个侧面证实奥陶系顶部隔水层的存在及分布特征,并解决底板突水防治问题,这也是当前煤田地震勘探中亟待解决的问题。地震反演技术是岩性地震勘探的手段之一,把具有高纵向分辨率的已知测井资料与连续观测的地震资料联系起来,提高三维地震资料的纵、横向分辨率和对地下地质情况的勘探研究程度。应用地震反演技术对试验区三维地震资料进行分析和研究,确定奥陶系顶部含、隔水层的空间分布和厚度变化。研究成果表明,奥陶系灰岩顶部有隔水层存在,这样可为建立矿井突水的水量预测模型提供基础资料。     

承压水体上对拉工作面开采合理错距的确定

承压水体上对拉面开采的错距对底板岩层破坏的影响只是局部的和暂时性的。当工作面开采达到一定规模后，底板岩层破裂最大深度取决于宏观开采技术参数和地质条件。底板岩层现时的和最终的破裂深度不因开采错距的大小（5～30m）而改变，以淮北杨庄矿承压水体上对拉工作面开采为研究背景，通过现场矿山压力观测，数值模拟分析，认为对拉面错距在10m以内为宜。     

GIS支持下的煤矿底板突水预报研究

华北地区特别是太行山东麓、南麓的煤田在开采下组煤的过程中普遍地受到底板奥陶系灰岩岩溶水的威胁 ,突水淹井事故时有发生 ,传统的底板突水预测方法受到了前所未有的挑战。本文从分析煤层底板水文地质条件、突水因素、突水机理为切入点 ,在 GIS的支持下 ,建立了煤层底板突水预测模型 ,效果较好