采区顶板涌水量数值模拟及预测评价

潘三矿西一采区上部8煤开采工作面多次发生顶板含水层突水现象,为确保西一采区上部8煤剩余工作面的安全生产,在分析该研究区水文地质及地质构造条件的基础上,采用Visual Modflow软件建立了该研究区地下水数值模拟模型,并应用该模型预测了潘三矿西一采区上部8煤4个工作面在自然开采状态下的矿井涌水量,为其在开采过程中采取适当的疏排水方案提供依据。     

基于Visual Modflow的矿坑涌水量模拟预测评价

白涧铁矿是河北邯邢地区典型受"大水"威胁的深部矿体,在详细分析该区域矿床水文地质条件的基础上,运用Visual Modflow软件对该区域地下水流进行了数值模拟分析,模型的识别与检验表明,所建立的模型能够较好地反映区域水文地质条件。应用识别后的模型预测了白涧铁矿涌水量,并分析了白涧疏水后对区域环境的影响。     

基于Visual Modflow的矿井涌水量预测模拟研究

以东北地区高角度煤层开采为例,在详细研究该区域水文地质条件的基础上,利用Visual Modflow软件对该区域地下水流系统进行数值模拟分析,预测矿井涌水量,并提出相应的防治水措施,为煤矿的合理规划和安全生产提供水文地质基础条件。     

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。     

基于Visual Modflow的露天开采区地下涌水量模拟预测

露天开采过程将对地下水循环系统造成影响,目前这方面的定量研究却较少报告。结合四川某铁矿露天开采区水文地质条件,采用Visual Modflow 建立矿区地下水水流模型,分别预测开采至不同标高处的地下水流场变化、地下水涌水量及降落漏斗影响面积。预测结果表明,在露天矿坑周围局部地区地下水流指向开采区域,随着开采年限增长,地下水降落漏斗影响面积从0.54 km²增至1.55 km²,涌水量为3 220~4 565 m³/d,并揭示出地下水涌水量随季节的变化趋势。通过模型预测的定量评价,为矿山疏干采矿及设计防治水方案提供了一定科学依据。     

深部开采煤层底板采动变形破坏规律研究

针对某矿煤层埋藏深,受底板承压水威胁严重的问题,确定底板采动破坏的深度是实现对其深部开采的关键和前提。根据该矿1305工作面的水文地质条件、煤层力学性质以及顶底板岩层结构和性质,运用FLAC3D数值模拟方法研究煤矿深部开采过程中应力分布与塑性区分布特征,结合现场实测数据及煤层不同深度的超前段底板超声图像观测规律,得出该工作面采动煤层底板变形破坏的深度约为22 m。     

基于数值模拟的断层对底板变形破坏规律及突水的影响作用研究

基于数值模拟手段,综合考虑矿压和水压的联合影响作用,通过模拟采煤时底板岩层应力分布状态及其变形破坏过程,深入对比研究煤层开采过程中断层对底板岩层应力重新分布及其变形破坏规律、直至突水的影响。研究表明:当采空区煤壁附近有断层存在时,工作面前(后)方底板岩层应力分布呈明显的不均一性,应力变化比完整底板更剧烈,煤壁附近应力集中现象更明显,急剧的应力变化更易导致底板发生变形、破坏,断层及其附近次级结构面的存在同时也加剧了采煤过程中底板及围岩裂纹、裂隙的扩展,断层距工作面越近,越易发生突水。     

深部煤巷锚杆受力数值模拟分析

基于深部煤巷生产地质条件,采用数值模拟方法研究了锚杆受力与其位置、安装角度的关系,揭示了深部煤巷锚杆受力分布规律。肩角锚杆轴力较大;构造应力越大,肩角锚杆轴力越大,肩角锚杆最易发生破断失效;安装角度对肩角锚杆轴力影响较大,安装角度越大,其最大轴力越大。基于肩部锚杆受力分布特征,提出了肩角围岩控制技术:掘巷初期,肩角锚杆安装角度应尽可能小,避免杆体穿过煤层与顶板交界面;煤层沿顶板发生滑移后,补打倾角较大的肩角锚杆,将煤层与顶板锚固在一起,加强控制肩角围岩。     

钻孔卸压效果影响因素数值模拟研究

为了研究钻孔卸压效果影响因素之间的关系,采用RFPA数值模拟软件,分析了钻孔直径、钻孔间距、煤体应力等对卸压效果的影响。数值模拟及理论分析得出:在其他因素一定的条件下,卸压效果随钻孔直径的增大而提高;煤体中的压力越大,卸压效果越显著;煤体在高应力状态下(30 MPa),钻孔间距为3 m时卸压效果好,而在低应力状态下(20 MPa),钻孔间距为2 m时卸压效果好。     

地下水灰模的交叉取向解法在矿井涌水量预测中的应用研究

为了使灰色理论在地下水数值计算中的应用更加完善,对地下水灰色数值模型的求解方法作了进一步研究并建立了交叉取向解法。采用该方法对白涧铁矿区进行了地下水位动态的灰色数值模拟,并预测得出该矿区的矿井涌水量。本次模拟可为地下水计算方面的研究提供新的方法,同时也进一步推动了灰色理论的发展。     

兴隆庄煤矿下组煤首采区水文地质特征分析及涌水量预测

为探讨兴隆庄煤矿下组煤开采水文地质特征及涌水量变化规律,以首采区为地质背景,分析和评价了影响开采的主要含水层、隔水层及其充水通道,得出下组煤开采时直接充水水源为太原组第十下层灰岩含水层,间接充水水源为本溪组第十四层灰岩含水层和奥陶系灰岩含水层;同时采用大井法和比拟法对下组煤开采时的涌水量进行了预测,计算结果表明十下灰正常涌水量为349 m3/h,最大涌水量为418.8 m3/h;十四灰正常疏降涌水量为40 m3/h,最大涌水量为48 m3/h。     

新疆北部某煤矿考虑采掘进度的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,在分析研究1号矿区的工程地质、水文地质等详细资料的基础上,运用目前主流的地下水数值模拟软件GMS中的Modflow模块对矿井进行三维建模仿真,结合1号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,同时运用矿井的实测涌水量进行了对比验证。最终将考虑采掘进度模拟预测的涌水量、未考虑采掘进度模拟预测的涌水量、大井法计算涌水量、实测涌水量进行了对比分析,结果显示考虑采掘进度模拟得到的涌水量更为接近实测涌水量,验证了考虑采掘进度模拟矿井动态涌水量方法的准确性和优越性。     

梁家煤矿矿井涌水量及预测

该文简要介绍了黄县煤田梁家煤矿近年来的矿井涌水量的相关情况并采用比拟法对-960m的矿井涌水量进行了计算和预测。     

灵新煤矿17煤底板水文地质特征及矿井涌水量预测

灵武矿灵新煤矿区17煤底板砂岩含水层,是开拓缓坡斜井的主要层位,其涌水量大小,直接影响斜井的开拓工艺与工程进度。通过分析17煤底板砂岩含水层水文地质特征,对矿井涌水量进行了预测,为井巷开拓提供基础数据。     

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。     

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30 805 m3/d,采用一次性采全高方案矿井涌水量为38 711 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...     

基于排水沟数值模型的工作面涌水量预测

采煤工作面的涌水量预测是煤矿生产过程中防治水工作开展的基础。通过对煤矿采空区水文地质条件概化研究,结合地下水数值模拟软件Visual MODFLOW中各类源汇项的水文地质模型的分析,提出采空区涌水在数值模拟过程中需将其概化为具有面状排水特征的排水沟边界条件,利用面状排水沟边界和局部水均衡分析,可计算得出工作面回采后采空区涌水量。利用本研究得出的采空区概化方法,对黄陇煤田亭南煤矿303工作面进行涌水量数值模拟预测,结果表明其方法合理可靠,流场刻画和水量预测结果均优于以往采用群孔抽水井的概化模型。     

采空区地表移动变形预计研究

采空区地面沉降引发了许多地表结构物与环境的破坏。从岩体工程地质条件入手,采用概率积分法对开采引起的地表移动与变形进行预计,结果显示按半无限开采最大值计算式计算的地表移动变形最大下沉值为3.41 m。同时应用FLAC3D数值模拟软件建立模型,对开采造成的受力和地表移动情况进行了模拟,其结果和概率积分法计算值相吻合。     

基于Visual Modflow和灰色理论的铝土矿矿井涌水量预测

为了更为准确地在时间和空间上对矿井涌水量进行预测评价,预防矿井突水事故的频繁发生,针对南川铝土矿575主平窿区域的水文地质条件,利用数值模拟软件Visual Modflow,建立了该区域的水文渗漏概念模型.通过模型求解和运行结果的可视化表达,最终得出研究区域内全年各时期的矿井涌水流量值,明确了涌水量随季节的变化情况.利用灰色理论GM(1,1)模型对单个钻孔附近区域的涌水量进行动态预测,对时间t和流量Q的函数关系进行了拟合.研究结果表明,研究区涌水量全年变化不大,季节性变化较明显,最大2397m3/d,最小663m3/d,7月份左右达到极值;随着时间的推移,钻孔5003附近区域的日涌水量将会稳定在47～50m3/d左右,在预测时间内涌水量平均值为47.25m3/d.为该矿山制定合理有效的矿井治水措施提供了可靠的依据.