【摘要】：曹家灘井田位于國(guó)家大型煤炭基地陜北基地的榆神府礦區(qū),其煤炭資源豐富,但該地處環(huán)境生態(tài)相對(duì)薄弱的干旱—半干旱的毛烏素沙地,巖層垂向構(gòu)成的地表生態(tài)—水資源—煤炭資源的有機(jī)關(guān)聯(lián)系統(tǒng),促使煤炭資源的開發(fā)與生態(tài)及水環(huán)境保護(hù)的矛盾日益突出。本文結(jié)合曹家灘井田的地質(zhì)及水文地質(zhì)資料分析,以期達(dá)到生態(tài)環(huán)境、水資源和煤炭資源開采的和諧目標(biāo)。 本文以研究區(qū)地下水補(bǔ)、徑、排條件入手,總結(jié)了礦井充水條件,在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用力學(xué)模型對(duì)煤炭開采對(duì)覆巖及地表移動(dòng)破壞規(guī)律進(jìn)行研究,并對(duì)“三帶”發(fā)育進(jìn)行預(yù)測(cè)；模擬采高5m,不同采進(jìn)距離下的“三帶”發(fā)育規(guī)律,得出采動(dòng)帶發(fā)育在同一采高下,隨著采進(jìn)距離的增加逐漸趨于穩(wěn)定。并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比,得出不同采高下冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶和地表沉降最大值,為煤礦開采合理采高的選取和預(yù)測(cè)涌水量數(shù)值模型的結(jié)構(gòu)層劃分提供了依據(jù),基本實(shí)現(xiàn)了力學(xué)模型與涌水量預(yù)測(cè)相結(jié)合。 采用解析法與數(shù)值法預(yù)測(cè)了礦井涌水量。利用Modflow軟件結(jié)合相關(guān)參數(shù)構(gòu)建預(yù)測(cè)模型。經(jīng)過(guò)模型的識(shí)別與校驗(yàn),并對(duì)煤礦分步開采情況下,地下水流場(chǎng)變化情況進(jìn)行研究,得出地下水流場(chǎng)變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,計(jì)算出曹家灘井田正常涌水量,并且進(jìn)一步采用不同方案分析研究礦井涌水引起的地下水流場(chǎng)及降深場(chǎng)的變化引起上層水量的變化,進(jìn)而導(dǎo)致地表生態(tài)的變遷,并共同構(gòu)成以地下水-地表水為紐帶的沙生植被-含水層-煤層三位一體的三維空間區(qū)域有機(jī)關(guān)聯(lián)。 文中采用數(shù)值模擬與理論分析相驗(yàn)證,得出的結(jié)果具有一定的可靠性,對(duì)礦區(qū)環(huán)境的影響分析提供了基礎(chǔ),對(duì)地表生態(tài)和地下水資源的保護(hù)提供了依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：P641.4;TD742

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2534006