基于数值法和解析法的矿坑涌水量预测对比分析

在矿山开采过程中会存在矿坑涌水,为了使矿坑涌水得到合理的利用与疏排以及防止突水事件发生,需要对矿坑涌水量进行预测。以安徽省涡北煤矿为例,使用数值法与解析法分别预测其开采中产生的涌水量,并对两种方法预测结果进行分析比较。对数值法的应用是根据矿区水文地质条件,利用Modflow软件对矿区地下水进行模拟计算;解析法则主要依据地下水动力学的研究,使用解析公式计算矿坑涌水量。结果表明,两种方法都是合理的,这两种方法的结合增加了矿坑涌水量预测的可靠程度,可相互佐证。     

非完整大井法和水平廊道法计算矿坑涌水量

完整大井法和完整水平廊道法是目前矿坑涌水量预测中广泛使用的方法,但是受其概化条件限制,计算的涌水量往往偏大。通过某矿山实测矿坑涌水资料与不同方法计算结果的比较,系统论证了将非完整大井和非完整水平廊道分别概化为完整大井和完整水平廊道带来的矿坑涌水量预测误差,并研究了非完整方法中参数的敏感性。研究结果表明:非完整水平廊道法计算结果是实际排水的105. 24%,而非完整大井法计算结果则是实际排水量的127. 24%。采用完整水平廊道法计算的涌水量是实际排水量的149. 92%,而完整大井法则是实际排水量的344. 08%。因此非完整水平廊道法更适合本矿区及条件相似的其他矿山的矿坑涌水量的预算。另外非完整方法中参数的灵敏性分析表明,渗透系数对涌水量计算结果影响最大,是最为敏感的参数。     

托里县茂源煤矿东三号井充涌水量预测

首先分析矿井区域地貌、地下水的补给、径流和排泄条件,收集矿区水文地质参数进行分析,为清除矿坑涌水量提供较为准确的数据,更好地保障矿井的安全。采用大井法和比拟法两种方法对矿坑涌水量进行计算,并分析计算成果,最终推荐成果比拟法比较合适。     

双鸭山东农矿矿坑涌水量估算

通过对东农矿水文地质条件和煤矿疏干水矿坑充水特征进行分析,根据矿区的资料情况采用水文地质比拟法和大井法对东农矿矿坑涌水量进行了估算。     

五龙煤矿涌水量及可利用水量评价

为了有效利用五龙煤矿矿坑排水,并对矿坑排水量进行有效预测,在调查分析矿坑涌水量数据的基础上,利用水文学的方法分离矿坑涌水量的稳定和随机成分,并对未来(2010年、2015年、2020年)矿坑涌水量进行预测,据此获得了五龙煤矿可利用设计水量的序列数据。     

安徽萧县某铁矿充水因素分析

分析了矿区含水系统和流动系统特征,通过对抽水试验资料的分析,认为矿山主要充水因素为黏性土释水和第四系越流补给,对黏性土释水的时空变化特征进行了分析,预测了矿坑涌水量及变化特征,认为矿坑涌水前期以黏性土释水为主,黏性土固结释水完成后,则以第四系垂向越流为主。并根据矿山充水因素特点提出了防治水建议。     

内蒙古昊源煤矿水文地质条件分析及涌水量预测

矿坑突涌水在煤矿开采过程中经常出现,严重制约了煤矿的开发利用,威胁人民生命财产安全。如何有效开展矿区涌水量预测成为保证矿区安全开采所面临的关键问题。通过对内蒙古昊源煤矿水文地质条件研究分析,发现矿坑充水水源主要为受到大气降水补给含水层及采空区积水,采动裂隙为主要的导水通道。采用大井法和比拟法对矿区涌水量进行了预测评价,为矿区开采方案制定提供科学依据。     

解析法和数值法在丘陵地区矿坑涌水量预测中的比较

丘陵地区地下水资源不丰富,依赖于地下水的生态环境也比较脆弱,因此,在开采该地区的矿产资源过程中,采矿排水对周边地下水资源的影响应成为值得注意的问题。本文以安徽省庐江县某一铁矿为例,采用解析法和数值法分别对该矿矿坑涌水量进行预测,并将两种方法的预测结果进行了对比分析。结果表明:在-500m开采条件下,计算结果分别为41991.44m3/d和3150 m3/d,得出数值法更适合水文地质复杂条件下矿坑用水量的预测,且与实测结果较为吻合,具有一定实用性,可为矿山制定防排水方案提供依据。     

邹庄煤矿矿坑涌水量预测研究

基于对邹庄煤矿区域含水层补给条件的分析,通过数值法和解析法计算了矿坑涌水量,并对计算结果进行了对比分析。对于模型边界、含水层厚度及性质,数值法的处理方法可以较准确地反映含水层实际情况。与解析法相比,数值法的预测结果更加符合涌水量的动态变化特征,总体认为数值法预测的矿坑涌水量比较符合实际。     

织金县四季春煤矿水文地质特征及涌水量预测

矿井透水及突水事故是煤炭开采过程中危害性巨大的自然灾害，尤以山区岩溶煤矿为主。四季春煤矿继续向深部开采，其发生矿坑岩溶涌水危害则会进一步增加。为确保煤矿生产生活安全和生态文明建设，结合矿井水文地质特征和充水水源，采用解析法和比拟法对矿坑涌水量进行预测，并利用矿坑涌水量实测值对预测值进行校验。通过对比论证分析，比拟法预测成果充分考虑了矿区水文地质开采实际特征，相比解析法精度高、可靠性强。分析结果可为煤矿合理取用水和防治水提供详实数据支撑。     

大井法在水资源论证中的应用

在矿坑取(排)水水资源论证工作中,由于坑道内的水来自于巷道周围基岩裂隙中的渗聚,相对于传统的取水井来说,坑道内布局复杂,常有多个水平中断,无固定的水面埋深,无静止的潜水水面,其涌水量受矿坑面积的变化而增减。因此,随着回采工作的进行,采空区的不断加大,矿坑涌水量也会随之变化。"大井法"是预测矿坑涌水量的一种常用的方法。文中运用抽水试验确定矿坑现阶段渗透系数K值及影响半径R值后,利用"大井法"预测矿井未来涌水量的大小,再通过相应的公式计算未来矿坑采空疏干后最大涌水量及R值,最终完成地下水取水水资源论证工作。     

矿山地质环境保护研究综述

针对矿区地质环境保护问题,通过分析大量有关文献并结合实践研究,综述了国内外有关矿山开采制度、矿区环境评价与监测技术、矿区地灾防控与生态修复技术等方面的研究进展。对比分析发现:国外矿山地质环境保护着眼微观层面对土壤、水质等方面的修复,而我国矿山地质保护绝大多数尚停留在工程治理层面,法律保障、矿山恢复保证金、矿区绿色复垦技术是现有研究的薄弱环节。因此建议矿区地质灾害保护研究中应高度重视矿山地质环境保护政策、矿山灾变机理、矿山防灾与生态修复技术、矿山地质环境监测预警应急方法、系统与设备等方面,并解读了各研究方向主要思路。研究成果对推动我国矿山地质环境减灾理论研究与防治工程实践具有积极意义。     

贵州绿塘煤矿涌水量预测研究

矿井涌水量预测对于保障矿山安全具有重要的意义。国内外常用的矿井涌水量预测方法有大井法、数理统计法、人工神经网络法、水文地质比拟法、水均衡法、相关分析法和涌水量降深曲线法等,这些方法都有各自的优缺点。综合考虑贵州绿塘煤矿的水文地质特征及资料情况,选取大井法和水均衡法对其矿井的涌水量进行预测,并对影响涌水量预测结果的参数进行了分析。预测结果显示:绿塘煤矿的一般涌水量预测值为210L/s,最大涌水量预测值为410L/s。本研究可以为矿井水害防治和安全生产提供依据。     

攀枝花盐边县太田煤矿区水文地质特征及涌水量预测

以太田煤矿区为研究对象, 在大量收集研究区域地质资料, 气象资料的基础上, 分析研究区地质条件及水文地 质条件。将太田区煤矿水文地质类型划分为以大气降雨补给为主的水文地质条件简单的裂隙充水矿, 其后重点分 析矿床充水条件及充水通道, 根据分析, 最后选择/ 大井法0及/ 暴雨峰值系数法0初步预测标高 1 300 m 处矿坑正常 涌水量及多年最大涌水量。本次调查研究结果可为矿井建设生产提供科学的水文地质资料。     

地下水动态监测与实时预报系统的构建研究

矿区开采可以带动当地经济发展,但也会对当地水环境造成影响,为了对矿区水环境进行检测,研究提出了信息反馈技术,并根据该技术构建了矿坑涌水量预测模型,通过地下水动态监测及实时预报系统,实现矿区水环境的实时检测。结果显示,该模型的预测结果与拟合效果较好,在5000 s以后,模型的计算结果与观测孔的实际观测结果基本一致。研究构建的模型可以准确反映矿区水环境的变化情况。     

江坪河水电站导流洞衬砌失效条件下涌水量计算及预测分析

最大涌水量的测算是江坪河水电站导流洞应急抢险排水预案设计的关键问题。为此,分别采用解析方法和有限元数值方法预测了江坪河水电站导流洞衬砌失效的极端假设条件下导流洞的涌水量,通过两个方法计算结果对比,验证了解析方法求解方形断面隧洞涌水量的适用性,进而对不同渗透系数进行敏感性分析。结果表明,在不考虑灌浆且围岩渗透系数一定的条件下,江坪河水电站导流洞涌水量随着初期支护渗透系数的降低而不断减小;同时,预测了不同渗透系数对应的最大涌水量,可为应急抢险设计提供参考依据。     

基于遗传学习算法和BP算法的神经网络在矿坑涌水量计算中的应用

本文采用遗传学习算法和误差反向传播算法(BP)相结合的混合算法来训练前馈人工神经网络(BPN)，即先用遗传学习算法进行全局训练，再用BP算法进行精确训练，使网络收敛速度加快和避免局部极小。作为实例，本文将该方法运用于多维时序问题。根据山东省黑旺铁矿的矿坑充水条件建立了一个网络，以矿坑充水的各种控制因素相关资料作为样本，对网络进行训练并用训练好的网络预测矿坑涌水量。网络的训练速度及预测结果表明，该算法收敛速度较快，预测精度很高，为矿坑涌水量预报提供了一种新思路和新方法。     

利国铁矿矿井涌水机理分析

结合利国铁矿矿井涌水现状和矿井涌水水文地质调查资料,同时采取不同地点水样进行水质对比分析,对利国铁矿矿井涌水机理进行分析研究,建立相应的概化数学模型,为该矿矿井涌水量计算和矿区地下水资源保护提供依据.     

邯郸邢台地X矿山排水与利用

邯郸邢台地区煤、铁资源丰富,矿山排水量大,大量矿坑排水不仅造成地下水资源的严重浪费,而且污染环境,另一方面,该区工农业用水又十分紧缺,大量的矿山排水使排供矛盾更加突出,加剧了水资源的危机。邯郸邢台地区煤矿、铁矿年总排水量为24933.15×104m3/a,利用水量为8357.70×104m3/a,占年总排水量的34%;剩余水量为16575.45×104m3/a,占年总排水量的66%。该区矿坑排水量大,剩余水量较多,因此进一步开发利用的潜力较大。从水质上看,邯郸邢台地区的矿坑排水大多属于含悬浮物矿井水,需要进行净化处理才能利用。处理后的矿坑水可用于工业、农业、生活以及景观绿化用水等。     

矿井水水资源量论证方法研究

通过对研究区域矿井废弃水的实测和调查分析,得出矿井涌水量受两种因素影响:①随着矿井开采空间的扩大而引起的涌水量的稳定增加;②降水等补给条件是影响涌水量变化的随机因素。提出分离涌水量的随机波动量与稳定增长量的技术线路。利用很少的资料,提出一种求解97%保证率矿井水可利用水量的计算方法,并利用此种方法对阜新金山煤矸石热电厂的主水源进行了水资源论证。