桂林市郊抽水致塌试验研究

本次抽水试验引起的塌陷主要是因为地面排水入渗引起的机械潜蚀所致。试验发现 ,大的水位降深所引起的塌陷较快 ;小的水位降深、稳定的抽水也可引发岩溶塌陷 ,只是速度较慢、塌坑较小。塌陷的发生主要出现在水位降落漏斗 1 /9范围之内     

水环境作用下采动诱发冲积层沉降特征及机理分析

为了研究水环境作用下采动诱发冲积层沉降机制,基于3个矿井的实测数据,分析了厚含水冲积层下采动地表沉降特征,基于有效应力原理,构建了潜水含水层和承压含水层土体压缩计算模型,研究了水环境变化对土体压缩量的影响,并结合现场实测资料对模型进行了分析和验证.结果表明:在厚含水冲积层下开采,地表沉陷波及范围远超一般地质采矿条件下的影响范围,水环境和冲积层的联合作用是导致地表沉陷异常的根本原因.潜水含水层土体压缩量与水位降深之间呈抛物线增长关系,承压含水层土体压缩量与水头降深呈线性增长关系,水头降深越大,土体的压缩量就越大.模型预测均方根误差为±8mm,相对中误差为6.5%,实测值与理论计算值相吻合,采用所构建的土体压缩模型能够对矿井疏排水产生的地层压缩量进行合理计算和预测.     

巩义市城区地下水动态特征分析

了解巩义市城区地下水水位动态,为巩义市城区地下水资源利用提供依据,实现地下水资源的高效利用,为此,在巩义市城区布设了地下水位监测点.依据近3年的地下水位监测点的监测数据,分析巩义市城区的年内、年际间降水量对地下水位监测点的水位动态、水位埋深以及地下水降落漏斗变化趋势的影响.结果表明:研究区地下水位埋深较浅,降水量是其地下水位动态变化的主要影响因素;其中年内地下水位变化以相对稳定的季节性变化为主,而年际间地下水位处于动态平衡状态;研究区深层承压水含水层是主要的供水来源,长期过量开采,形成了较大的地下水降落漏斗,在实行限采的情况下,地下水降落漏斗保持稳定,基本实现采补平衡.     

浅部三层结构井灌井排地下水非稳定流计算及井距确定

本文针对浅部三层结构含水层地区,研究了大面积均匀布井情况下自承压含水层或潜水含水层或自二个含水层同时抽取定流量时水井附近地下水非稳定流的计算方法。推导山三层结构含水层各层水位降深计算式,并求得了抽水初期和抽水后期的近似解。计算公式形式简单,计算方便。同时,根据同一数学模型,采用迦略金法对三组偏微分方程离散,进行数值模拟计算。应用对各层相互交替计算的迭代求解,方法比较简便。数值计算结果与解析解十分吻合。文中提出在三层结构含水层,大面积上均匀布井情况下井灌井排的水井间距的计算公式,为拟定井距提供参考依据。     

潜水地区基坑降水诱发地面沉降的一种改进算法

针对潜水地区的基坑工程中抽降潜水会引发周围土体沉降,带来一系列的工程事故问题,忽略群井效应后基于裘布依假设求出基坑降水后井周地下水位的降落漏斗曲线方程.引入疏干带非饱和土体的有效应力原理,同时考虑降水产生的渗流力而引发的最终附加应力在水平方向上存在分量,采用分层总和法分别计算水位降落漏斗曲线上下疏干土与饱和土各自的竖向沉降量,叠加后得到抽降水后井周地表的最终总沉降量.通过数值模拟计算并结合具体的工程实例监测数据进行对比分析.研究结果表明,提出的改进计算方法具有较高的工程实用价值.     

地铁车站深基坑落底式地连墙止水效应分析

为检验地连墙的封闭性并获取落底式地连墙条件下等效水文地质参数,以武汉某地铁三层岛式站台车站深基坑降水为例,现场开展抽水连通试验和群经大降深试验。试验结果表明：连通试验中抽水井水位降深最大,变化速率最快,坑内观测井次之,坑外观测水位几乎未变化;群井大降深试验中坑内观测井水位降深大,而坑外观测井水位降深很小,两种试验均表明地连墙的封闭性好。通过试验实测数据计算出等效渗透系数和降水井影响半径,可以为评估基坑降水引发地下水位变化及对地面沉降方面影响提供基础数据。     

许昌市建安区北部采空区三维地下水流数值模拟

近年来,许昌市建安区北部采空区出现了严重的地面塌陷、地下水水位下降、地裂缝等环境地质问题,严重影响了当地居民的生命财产安全,迫切需要对该地区地下水动态变化特征进行研究。在分析研究区大量工程地质及水文地质资料的基础上,运用Modflow软件,建立了建安区北部采空区地下水三维非稳定流数值模型,模型采用2015—2018年的水位数据进行了参数识别验证与水位拟合。结果显示:2015—2018年的地下水水位变幅较小,平均变幅为0.5 m,研究区东部雷庄地下水水位降落漏斗区与西张地下水水位降落漏斗区水位有0.2～0.5 m的下降,武庄矿区周围区域地下水水位升幅在0.5 m左右。为了掌握研究区在矿井继续抽水(抽水量不变)情况下地下水流场的动态演化过程,对2018年9月—2021年9月期间研究区的地下水流进行了预测。预测结果显示:该时段地下水水位缓慢上升,水位升幅为0.5～1.5 m,研究区地下水的开采与补给趋于均衡。该研究成果对矿区的持续开采及当地地下水的合理利用具有重要意义。     

抽水和建筑荷载双重作用下的地面沉降模型

依据含水层质量守恒原理,推导了非固结地层在建筑荷载作用下的地面沉降机理模型,并将其与Jacob 假定下抽水引起的地面沉降弹性模型相比较,结果发现两种模型的机理表达式完全一致,仅区别于水动力原因 或实质的不同。在同一坐标系中,根据线性叠加原理,抽水沉降漏斗和荷载沉降漏斗可能都落在地下水位降落 漏斗内。假定两者为相互独立事件,给出了抽水和建筑荷载双重作用下的地面沉降模型,表明其如果以水位降 深为制约因子,则可以对水动力实质完全不同的两种沉降过程进行线性叠加计算。     

山前地区地下水资源论证要点分析——以河南汉荣饮品项目为例

为保证项目用水需求，结合项目规模和取水水源类型，通过开展水文地质调查、地球物理勘探、抽水试验、地下水位调查等野外工作，分析了研究区水文地质勘查资料、抽水试验成果和区域水资源现状及开发利用情况，评价了研究区地下水可开采资源量，采用解析法预测了开采后地下水水位降深，结果表明，该项目取水是合理的可靠的。探索实践了以地下水为水资源的论证内容和工作方法，为山前地区建设项目水资源论证工作提供参考。     

合理开发和保护银川市地下水资源

银川市自20世纪70年代以后，地下水的开采已形成规模，地下水的开采层位也由浅层潜水转向深层承压水．根据地下水动态长期监测资料，银川市地下水由于集中超量开采，造成区域地下水位持续下降，现已形成较大规模的降落漏斗．地下水资源的平衡是一个动态平衡，在总的系统中补给和排泄，任何一项的变化都将引起地下水动态的变化(即水位、水量、水质的变化)，而地下水动态的变化也会引起地表生态环境的变化．上部潜水虽然有储存资源，但由于其不同程度的污染，可饮用水很少；第一承压水由于局部地区受到污染，其补给量主要靠上层潜水的越流补给，可开采资源也是有限的；第二承压水虽埋藏较深，但不宜大量开采．所以，地下水资源的科学管理势在必行．要实现银川市可持续发展，就得合理开发和保护地下水资源．     

Characteristics of Water Absorption and the Loss of Dust-Sticking Agent

The development of NCZ-1 dust-sticking agent was first intreduced in china. The speed of water absorption of dust-stick-ing agent was measured and studied on mining site and in laboratory, and then the law of water absorption of dust-sticking agent was analyzed. In addition, the mathematical model of the loss rate of dust-sticking agent was established by the application of fluid mechanics theory, and the method of determining the sprinkle parameters of dust-sticking agent was obtained. Through practical verifi-cation, it is found that the error of this mathematical model is less than 10%. So it can be used in the field.     

Ground movements modeling applying adjusted influence function

Mathematical modeling of surface deformations caused by underground mining operation is commonly carried out with use of empirical, numerical or stochastic models. One of the most frequently applied model for prediction of ground deformation in many countries is Knothe model. The model developed by Knothe belongs to the stochastic methods and is based on the influence function. In China a prediction method named Probability Integration Method(PIF) was established by Liu Baochen and Liao Guohua based on the stochastic medium theory. Modified version of that model allows to predict ground movements caused by mining operation in extremely complex technical and geological conditions. That model is commonly applied for coal, metal ore and salt deposits. The article presents several modifications of the mathematical model used in China and Poland. This model is very widespread in the world, therefore the generalizations proposed in the article can be implemented for the purposes of prediction surface deformations for various types of deposits in many countries. The presented generalizations were then tested on specific examples of coal mining, copper ore mining and rock salt deposit. The obtained results indicate high efficiency of methods based on the influence function in complex geological and mining conditions.     

SVM model for estimating the parameters of the probability-integral method of predicting mining subsidence

A new mathematical model to estimate the parameters of the probability-integral method for mining subsidence prediction is proposed. Based on least squares support vector machine (LS-SVM) theory, it is capable of improving the precision and reliability of mining subsidence prediction. Many of the geological and mining factors involved are related in a nonlinear way. The new model is based on statistical theory (SLT) and empirical risk minimization (ERM) principles. Typical data collected from observation stations were used for the learning and training samples. The calculated results from the LS-SVM model were compared with the prediction results of a back propagation neural network (BPNN) model. The results show that the parameters were more precisely predicted by the LS-SVM model than by the BPNN model. The LS-SVM model was faster in computation and had better generalized performance. It provides a highly effective method for calculating the predicting parameters of the probability-integral method.     

基于粗糙集的数据挖掘

粗糙集理论在分类的意义下定义了模糊性和不确定性的概念,是一种处理不确定和不精确问题的新型数学工具,文中以实例介绍了粗糙集的基本理论,并通过一个实例详细介绍了在基于对决策表属性约简的基础上采用了可变精度粗糙模型实现规则的获取. 该实例说明了基于粗糙集进行规则的挖掘是有效的.     

近水平露天煤矿端帮靠帮开采方式与剥采比研究

运用露天采矿学的基本原理,提出了端帮靠帮开采的基本方法、实现形式、基本条件以及靠帮开采的意义,给出了靠帮开采剥采比的概念;在单一煤层和复合煤层情况下,推导出了2种端帮靠帮开采方式的靠帮开采剥采比计算公式,建立了不同煤层厚度和覆盖物厚度对靠帮开采剥采比影响趋势预测的数学模型和图示方法.结果表明：在近水平露天煤矿实施端帮靠帮开采,可以降低剥采比,提高煤炭资源回收率和经济效益,同时也丰富了露天开采方法与设计理论.     

放顶煤开采采出量与采出率计算精度的探讨

针对现行放顶煤开采采出量及采出率确定方法,推导出了其计算值的误差估计模型;根据兖州南屯矿实际数据,计算出了误差估计模型中的相应参数（即由统计产量折算实测产量所需参数）的相似维、实验及理论变异函数;基于地质统计学理论,得到了3种采样方法、不同采样间距与上述参数的估计误差、采出量相对误差的关系。研究表明,采用地质统计学、分形几何、误差理论等方法,可以有效地解决放顶煤开采采出量的误差估计、测量或采样最佳方案选取及有关标准制定问题,具有重要的实用价值与学术价值。     

Evaluation of the use of sublevel open stoping in the mining of moderately dipping medium-thick orebodies

The flow of blasted ore during mining of moderately dipping medium-thick orebodies is a challenge. Selecting a suitable mining system for such ore bodies is difficult. This paper proposes a diamond layout sublevel open stoping system using fan blastholes with backfilling to mine such orebodies. To evaluate the performance of system the relationships between ore recovery and stope footwall dip angle, footwall surface roughness, drawpoint spacing and production blast ring burden were investigated. An ore recovery data set from 81 laboratory physical model experiments was established from combinations of the listed factors. Various modules in a back propagation neural network structure were compared, and an optimal network structure identified. An ore recovery backpropagation neural network (BPNN) forecast model was developed. Using the model and sensitivity analysis of the factors affecting the proposed open stope mining system, the significance of each factor on ore recovery was studied. The study results were applied to a case study at the Shandong Gold Group Jiaojia Gold Mine. The results showed that the application of a BPNN and sensitivity analysis models for ore recovery prediction in the proposed mining system and field experimental results confirm that the suggested mining method is feasible.     

渗流井合理竖井降深确定

通过采用单位面积河流在单位水头差作用下的渗漏量来表征河流渗漏能力,建立渗流井取水理想模型,分别计算了在不同河流渗漏能力和含水层渗透性能条件下,竖井降深对渗流井出水量的影响。建立渗流井取水非稳定流模型,计算了在前期稳定竖井降深不同条件下,河流断流后渗流井出水量衰减过程及竖井降深发展过程。提出渗流井合理竖井降深应根据河流与地下水是否脱节以及含水层渗透性能,在岸边渗流井中部及一侧各布设一个观测孔,根据观测孔水位进行确定。对于含水层渗透性能较强地区,渗流井竖井降深应使得渗流井范围内地下水位与河流脱节,但高于辐射孔顶面;对于含水层渗透性能较差地区,渗流井竖井降深应使得侧部观测孔水位接近河床底面或刚出现脱节。     

电热油藏采油物理模拟的相似准则及其应用

电热油藏采油是一项开采稠油的新技术。根据电热油藏采油的机理,建立了电热油藏采油过程中电流场、渗流场、温度场的数学模型;采用方程分析法和量纲分析法推导出了电热油藏采油物理模拟的相似准则数群;结合电热油藏采油的工程判断,给出了一套适用于电热油藏采油物理模拟研究的主要相似准则。应用这一套相似准则,建立了电热油藏采油的低压三维物理模型实验系统,通过物理模拟实验研究了加热电功率和油层电导率对原油采收率的影响。结果表明：原油采收率随加热电功率的增加而提高,但电功率并不是越大越好,电功率增加到50kW以上时,采收率提高幅度很小;油层电导率低,输入电能有效利用率高,采收率高。     

不稳定注水在广华油田广一区的应用

不稳定注水是油田开发中后期改善水驱效果的一种重要方法。针对广华油田广一区进入特高含水开发期的具体情况,我们采用不稳定注水的方式,并辅之以油井补孔、放大压差采油、老井恢复生产等措施,用以改善水驱效果,在控制油井含水上升,挖掘剩余油潜力方面,取得了较好效果。目前采出程度51.48%,已达到二次采油阶段较高原油采收率。