本文關(guān)鍵詞：孔隙含水層底板參數(shù)變化條件下煤礦開采對(duì)松散含水層影響規(guī)律的數(shù)值模擬研究

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【摘要】：常村煤礦位于山西省長治盆地內(nèi),當(dāng)?shù)攸S土覆蓋層較厚,尤其是所研究的常村煤礦S6采區(qū),松散含水層厚46~125m,平均厚度達(dá)88.2m。本文主要研究在厚黃土覆蓋地區(qū),常村煤礦S6采區(qū)煤層開采產(chǎn)生的導(dǎo)水裂隙帶高度接近但未導(dǎo)通孔隙含水層底板(排除由于導(dǎo)水裂隙帶的因素造成上覆第四系含水層疏干的情況),建立符合實(shí)際流場的三維地下水流數(shù)值模擬模型,在模型中通過改變煤層開采后采空區(qū)不同部位滲透系數(shù)的大小,達(dá)到考慮煤層開采的要素,然后設(shè)計(jì)不同的模擬方案,使孔隙含水層底板滲透性、厚度分別以一定的規(guī)律變化,分析不同模型設(shè)計(jì)方案對(duì)造成上覆第四系含水層疏干程度的影響規(guī)律。國內(nèi)外學(xué)者的研究主要針對(duì)煤層開采后導(dǎo)水裂隙高度導(dǎo)通松散含水層底板、頂板突水的情況,沒有考慮導(dǎo)水裂隙高度未導(dǎo)通孔隙含水層底板時(shí),上覆含水層越流入滲造成第四系含水層地下水疏干;或者僅定性分析了煤層采動(dòng)后對(duì)第四系松散含水層是否有影響或破壞;亦或者有的學(xué)者也運(yùn)用數(shù)值模擬定量分析了煤層開采對(duì)第四系松散含水層的影響,但是將第四系含水層和其他含水層統(tǒng)一作為一層來研究,其為冒落裂隙滲流,和裂隙層擾流機(jī)理不同。針對(duì)前人研究的不足,本文主要研究導(dǎo)水裂隙帶高度接近但未導(dǎo)通孔隙含水層底板,第四系含水層越流補(bǔ)給下伏含水層,導(dǎo)致地下水疏干,同時(shí),煤層開采后地層巖性變化,將涉及的含水層地層巖性在模型中改變后,進(jìn)一步分析了孔隙含水層底板滲透性變化、厚度變化對(duì)第四系含水層疏干的影響。本文的主要研究內(nèi)容有:1.根據(jù)研究區(qū)范圍內(nèi)常村煤礦、余吾煤礦、王莊煤礦的鉆孔資料生成三維模型,結(jié)合其地質(zhì)、水文地質(zhì)資料建立三維非穩(wěn)定流數(shù)值模擬模型,并對(duì)模型進(jìn)行擬合校正。S6采區(qū)煤層開采后,導(dǎo)水裂隙帶高度距離孔隙含水層底板25m,且煤層開采后使二疊系砂巖裂隙含水層地下水疏干到煤系地層底板。2.在以上所建立模型的基礎(chǔ)上,分析采空區(qū)不同部位巖層滲透特性實(shí)驗(yàn)、采空區(qū)裂隙發(fā)育特征研究及前人巖石破碎程度試驗(yàn)等,得出冒落裂隙帶地層參數(shù)。設(shè)計(jì)不同的模擬方案,在孔隙含水層底板滲透系數(shù)為10-4cm/s的情況下,孔隙含水層底板厚度以10、20m、40m、60m、80m變化時(shí),隨著厚度的增加,第四系含水層水位降深逐漸減小,且隨著時(shí)間的推移水位降深逐漸變緩。3.在孔隙含水層底板厚度為20m的情況下,孔隙含水層底板滲透系數(shù)以10-2cm/s、10-3cm/s、10-4cm/s、10-5cm/s、10-6cm/s、10-7cm/s規(guī)律變化時(shí),隨著滲透系數(shù)的變小,第四系含水層水位降深逐漸減小,且隨著時(shí)間的推移水位降深逐漸變緩。
【關(guān)鍵詞】：三維地下水?dāng)?shù)值模擬 模型識(shí)別 冒落裂隙帶 水位降深 第四系
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD82;TD12
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究背景10-13
• 1.1.1 研究意義10-11
• 1.1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2 研究內(nèi)容13-14
• 1.3 研究方法和技術(shù)路線14-16
• 1.4 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)16-18
• 第二章 研究區(qū)概況18-34
• 2.1 研究區(qū)地理位置18-19
• 2.2 自然地理?xiàng)l件19-20
• 2.3 研究區(qū)地質(zhì)條件20-28
• 2.3.1 地層20-26
• 2.3.2 地質(zhì)構(gòu)造26-28
• 2.4 研究區(qū)水文地質(zhì)條件28-34
• 2.4.1 研究區(qū)含水層28-29
• 2.4.2 研究區(qū)隔水層29-32
• 2.4.3 地表水與地下水水循環(huán)分析32
• 2.4.4 地下水動(dòng)態(tài)分析32-34
• 第三章 常村煤礦S6采區(qū)地質(zhì)、水文地質(zhì)條件34-44
• 3.1 常村煤礦及S6采區(qū)概況34-36
• 3.2 S6采區(qū)地質(zhì)條件36-38
• 3.2.1 地層36-38
• 3.2.2 地質(zhì)構(gòu)造38
• 3.3 S6采區(qū)水文地質(zhì)條件38-41
• 3.3.1 含水層38-40
• 3.3.2 隔水層40-41
• 3.4 煤田地質(zhì)特征41-44
• 第四章 地下水三維數(shù)值模擬模型44-64
• 4.1 水文地質(zhì)概念模型44-45
• 4.2 數(shù)學(xué)模型45-46
• 4.3 模型剖分46-48
• 4.4 模型的識(shí)別與檢驗(yàn)48-64
• 4.4.1 時(shí)段與初始流場48-49
• 4.4.2 源匯項(xiàng)49-57
• 4.4.3 模型邊界條件57-58
• 4.4.4 地層參數(shù)確定58-59
• 4.4.5 模型識(shí)別59-62
• 4.4.6 模型檢驗(yàn)62-64
• 第五章 孔隙含水層底板參數(shù)變化條件下的數(shù)值模擬預(yù)測64-92
• 5.1 預(yù)測方案設(shè)計(jì)64-65
• 5.2 預(yù)測階段參數(shù)確定65-67
• 5.3 預(yù)測成果67-84
• 5.4 預(yù)測成果分析84-92
• 第六章 結(jié)論與建議92-94
• 6.1 結(jié)論92
• 6.2 建議及不足92-94
• 參考文獻(xiàn)94-98
• 附錄98-104
• 附表 1：漳澤水庫 2001-2014年流域平均降水量月統(tǒng)計(jì)表98-99
• 附表 2：常村煤礦井田及周圍人畜吃水情況統(tǒng)計(jì)表99-102
• 附表 3：工業(yè)用水水井一覽表102-104
• 致謝104-105
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄105

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 王禎偉;;孔隙含水層透水能力的主要因素及滲透系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式[J];煤炭科學(xué)技術(shù);1993年01期

2 王禎偉;;論孔隙含水層的沉積特征與水文地質(zhì)條件的關(guān)聯(lián)機(jī)理[J];煤炭學(xué)報(bào);1993年02期

3 李軍強(qiáng);張偉利;;裂隙、孔隙含水層鑿井經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)[J];建井技術(shù);2012年05期

4 吳永純;吳振嶺;;淺析峻德煤礦新近系含水層水文地質(zhì)特征[J];山東煤炭科技;2013年02期

5 ;[J];;年期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 梁蓉蓉;孔隙含水層底板參數(shù)變化條件下煤礦開采對(duì)松散含水層影響規(guī)律的數(shù)值模擬研究[D];太原理工大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：1106289