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。     

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GMS软件的矿井涌水量预测

矿井涌水量的预测是制定防治水措施的依据,对矿井防治水有重要的意义。通过对朱仙庄煤矿十采区的水文地质条件进行研究,采用GMS数值模拟来预测各种放水情况下含水层的水位变化状态,并结合"大井法"预测工作面和采区的涌水量。结果表明:采用GMS数值模拟和"大井法"预测的结果相近,二者得到相互验证。     

开采过程中矿井涌水量动态预测研究

为解决矿井涌水量预计误差较大、矿山排水能力无法适应矿井突水的问题,以山东龙固矿井为对象,根据矿井涌水量多年动态变化规律分析影响矿井涌水量大小的主要因素,揭示采动过程中充水因素变化对涌水量大小的影响,并在此基础上,采用数值法实时预测采掘进程中矿井涌水量的动态变化。结果表明,与以往采区范围固定不变的模拟方法相比,考虑按工作面开采的时间先后顺序进行涌水量的预测,实时调整新采区内的虚拟开采井,此种预测方法使矿井涌水量预测结果更逼近真实,减小了计算误差。     

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。     

杭来湾煤矿301盘区分层限高开采对松散层潜水的影响

杭来湾煤矿位于陕北生态脆弱的保水采煤区。通过对比和分析杭来湾煤矿301盘区采空区与未采区松散层潜水水位、采空区典型植物的长势以及地表水体等因素的变化特征。研究表明,采用分层限高开采采空区地表有明显的下沉和裂缝,但对矿区生态水位的影响程度较小,农田的耕种条件未受到显著影响,地表生态环境未受到严重破坏;工作面回采后松散层潜水水位虽出现了一定幅度的下降,但开采过后一段时间松散层潜水水位逐渐稳定,实现了煤炭资源开发与生态环境保护协调发展的目标,达到了保水采煤的目的。研究对矿区类似条件的矿井保水采煤具有借鉴意义。     

矿井涌水量预测评述

矿井涌水量的大小不仅是对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,正确地预计矿井涌水量是矿井水文地质工作的重要任务之一.就预测方法进行了讨论,并提出了相应对策.     

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。     

超化煤矿某预采工作面涌水量的数值模拟探讨

应用有限元软件FEFLOW,以超化矿22121(东)工作面为例,建立煤层底板下不同层位的水文地质概念模型,并对该工作面下部的L7-8灰直接充水含水层和L7-8灰与下伏L1-4灰复合充水含水层2种情况下的涌水量进行了数值模拟和解析计算。研究结果表明,数值模拟与解析计算的涌水量结果基本一致,L7-8灰直接充水初始水量不大,且衰减较快,但若存在L1-4灰水补给条件,不但水量较大,而且水量衰减较慢。     

基于改进灰色模型的矿井瓦斯涌出量预测

为了对矿井深部瓦斯涌出量进行预测,介绍了灰色线性回归组合模型的建模方法,以某煤矿相对瓦斯涌出量统计数据为实例,利用灰色线性回归组合模型对其瓦斯涌出量进行预测,通过检验得出模型的精度等级为一级。结果表明:灰色线性回归组合模型可以使传统的灰色GM(1,1)模型不含线性因素的情形得到改善,在预测矿井深部瓦斯涌出量中取得了良好的预测效果,具有一定的实用价值。     

基于灰色理论的矿井涌水量预测

针对顾桥矿南二采区区域水文地质条件,利用灰色理论,建立GM(1,1)模型,并结合最小二乘法对其进行求解,得出研究区域内2013年各时期的矿井涌水量值,从而对矿井涌水量进行动态观测,为矿井开拓方案、开采方法、制定防治水措施等提供可靠依据。     

基于随机森林算法的矿井涌水量预测

为对矿井涌水量进行准确预测,结合矿山地下水特征,分别选取采空区累积面积、降雨量、充水通道3个影响因素作为研究对象,利用20组矿井涌水量数据作为随机森林预测模型的训练数据集,进行模型的学习训练,另用3组边矿井涌水量数据作为预测模型的测试数据,通过训练好的矿井涌水量预测模型进行测试。     

基于灰色理论的矿井涌水量预测

以济宁三号煤矿为研究背景,针对同一个井田、相同开采工艺条件下,不同时期矿井涌水量变化具有离散性和随机性的特点,利用灰色理论中的GM(1,1)灰色模型,建立矿井涌水量和时间的函数关系,并通过最小二乘法、残差检验、光滑性检验、精度检验和MATLAB软件对该灰色模型进行求解和检验,从而预测了研究区2015~2017年的矿井涌水量,为矿井防治水工作提供了依据。     

矿井涌水量的R/S方法分析

R/S分析方法是以时序数据为基础的一种非线性理论方法,可以应用于对时间序列数据进行分析与预报。文章通过正确估算赫斯特指数、分维数,分析其变化规律,对涌出时间序列进行了分析,初步探讨了涌水量的变化规律。实例研究表明,该方法对矿井水涌出的变化规律的预测是可行的,并有较好的预测精度和推广应用价值。     

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。