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岩溶地面塌陷、区域地下水位下降、采空区地面塌(沉)陷、矿坑突水等是广西矿山在开采过程中产生的最主要环境水文地质问题.从武宣盘龙铅锌矿矿区的地层岩性分布、地质构造条件、岩溶发育特征、水文地质特征、开采工程活动、矿坑疏干地下水影响等方面综合分析,揭示盘龙矿区存在的主要环境水文地质问题,并结合开采工程活动提出帷幕灌浆、回填灌浆加固、充填采空区、加强地面变形监测、先探水再掘进等防治措施与对策,为矿山有序开采及安全经济高效运行、矿床疏干排水方案及矿山深部开采设计提供科学依据. 相似文献
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岩溶地面塌陷、区域地下水位下降、采空区地面塌(沉)陷、矿坑突水等是广西矿山在开采过程中产生的最主要环境水文地质问题.从武宣盘龙铅锌矿矿区的地层岩性分布、地质构造条件、岩溶发育特征、水文地质特征、开采工程活动、矿坑疏干地下水影响等方面综合分析,揭示盘龙矿区存在的主要环境水文地质问题,并结合开采工程活动提出帷幕灌浆、回填灌浆加固、充填采空区、加强地面变形监测、先探水再掘进等防治措施与对策,为矿山有序开采及安全经济高效运行、矿床疏干排水方案及矿山深部开采设计提供科学依据. 相似文献
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露天煤矿开采过程中的矿坑疏排水是引起地下水资源流失的重要原因,寻求新的控水方法势在必行。以内蒙古赤峰市元宝山露天煤矿为研究对象,根据研究区水文地质与露天煤矿开发特征,分析了露天开采驱动下帷幕墙体建设对地下水系统控制的基本原理,得出帷幕墙体渗透能力越弱、厚度越大、与补给水体距离越近是帷幕墙减少露天采坑涌水的基本思路。将露天采矿疏排水与地下水系统数值仿真研究结合,对露天煤矿开采与帷幕墙建设对矿坑疏排水强度影响程度进行预测分析,模拟结果显示,采用针对主要涌水段的局部帷幕工程方案,地下水仍然以露天矿采坑为降落漏斗中心,区域流场形态基本未发生重大变化,在未帷幕区段地下水发生了强烈的侧向绕流现象,初期(300 d)矿坑残余涌水量较之现有矿坑排水量最大减幅 37.16%,而残余涌水量随时间增大趋势明显。按准全封闭型帷幕方案建墙后,地下水基本未发生绕流现象,矿井残余涌水量为先减小后增大的趋势,最大减幅达85.79%,且后期涌水量增加幅度不大,可见准封闭型帷幕建设方案较之局部帷幕方案对矿坑整体涌水量的减排作用显著。通过分析露天煤矿开采侧向帷幕控水规律,构建帷幕阻水条件下地下水系统仿真模型,评价帷幕截水减排效果,以期为露天矿区煤–水资源协调开发提供科学依据。 相似文献
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《地质科技情报》2019,(6)
由于推覆体内构造作用强烈,含水介质具有极强的空间不连续性及各向异性,对位于推覆体内的矿区来说,含水系统结构的刻画是模型概化的一大难点,也是影响矿坑涌水量预测精度的主要因素。为了提高推覆体内矿区含水系统结构刻画及涌水量预测结果的精度,以刚果(金)Sicomines铜钴矿为例,对复式推覆体内矿区水文地质概念模型的建立方法进行了研究,将模型垂向上精细加密剖分,严格按照实绘水文地质剖面逐一对模型中横向、纵向剖分图进行水文地质参数赋值来区分含水层结构,构建了地下水流数值模拟模型,并利用地下水位动态及矿坑排水量资料对模型进行了识别,然后分别对矿区1 230,1 110,990 m开采标高的矿坑涌水量进行了预测,结果表明:1 230,1 110,990 m开采标高的矿坑平水年涌水量分别为130 400,103 200,97 000 m~3/d,可作为矿山防治水的依据。 相似文献
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湖南道县铁锰矿Ⅱ矿体岩溶矿区矿坑涌水量分析 总被引：3，自引：1，他引：2
矿坑涌水是矿山地下开采面临的首要问题,合理的涌水量预测方法是目前国内外研究的热点和难点所在。本文以湖南省道县铁锰矿Ⅱ矿体-50 m开采水平为例,利用有限差分数值方法对矿坑开采的涌水量进行模拟与分析。计算结果表明,涌水量主要来自于车子江的补给,但东部、南部、北部及降雨的补给量所占比例增大,说明Ⅱ矿体涌水量来源较广泛。综合分析,数值法所计算出的不同季节、不同雨强特征的涌水量,更符合矿区实际条件,模拟结果可以作为矿区开采设计的依据。 相似文献
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针对重新集铁矿水文地质条件深入研究,对其进行相应概化,利用解析法以及数值法(分不同开采方案)进行矿坑涌水量预测,得出结论:解析法在矿坑涌水量中局限较大,在矿坑预测过程中更为推荐使用数值法,其预测结果与实际结果更为符合。从具体预测结果来看,最大矿坑涌水量均出现在首采阶段,而在全开采期矿坑涌水量总体变化不大。选择优先开采-160 m水平矿体和-300 m水平矿体两种不同的开采方案时,方案二的最大涌水量较小,有益于井下最大排水规模的控制,同时发现涌水量变幅也相对较平稳,有益于矿山水资源综合利用方案制定和矿山水环境治理方案的设计,建议矿床开采方案选择方案二。 相似文献
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矿坑涌水量的大小是反映一定充水条件下,矿坑充水程度的定量指标,该指标将做为矿山开采设计中制定防治水方案的依据。本文在充分分析三号井周边地下水的赋存与分布,及该区域地下水的补径排条件,对矿床充水因素进行分析,利用矿区水文地质参数进行分析计算,采用“大井法”和“比拟法”对矿坑涌水量进行计算,经成果分析推荐采用“大井法”推算出的结果466 m3/d作为三矿日涌水量的数值。该结果做为三号井开采设计中制定防治水方案的依据。 相似文献
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Wenping Mu Qiang Wu Yuan Xing Cheng Qian Yang Wang Yuanze Du 《Environmental Earth Sciences》2018,77(5):215
Water inrush from a karst aquifer threatens mine safety in North China because of the special hydrogeological conditions. This paper systematically analyzes the regional hydrogeological conditions of the Cambrian–Ordovician limestone karst aquifer in the Yuxian Basin. Conceptual and mathematical models of karst water flow system are established, and the karst water flow system is simulated by the finite-difference method. The numerical model is checked using hydraulic head from karst water observation holes, and the sensitivity of hydrogeological parameters is analyzed. Further, the risk of water inrush from the karst aquifer underlying the coal seam in the second mining area of the Beiyangzhuang Mine in the basin is evaluated by the water inrush coefficient method. Based on the critical hydraulic head for mining safety, the rate of mine dewatering is simulated for the three stages of the mining plan with the numerical model. The results show that the risk of water inrush in the second mining area is high. The rate of dewatering in the three stages without grouting is 1300, 1860, and 2050 m3/h, respectively, and with local grouting is 1020, 1550, and 1700 m3/h, respectively. Dewatering combined with grouting not only ensures coal mine safety, but also significantly reduces the rate of dewatering. The prediction method of mine dewatering has practical significance in engineering applications. 相似文献
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水库运行容易在库区诱发滑坡、岩溶塌陷等地质灾害。通过水库运行的安全调度,可有效减少库区地质灾害的发生。本文以在建的大藤峡水库武宣防护区为例,分析计算了岩溶塌陷预防的安全调度水位、排蓄水速度;并根据现场调查,查明了研究区岩溶塌陷发育的地质背景和发育现状,建立了岩溶塌陷发育机理模式。为了分析水库运行改变地下水动力条件对岩溶塌陷发育的影响,运用Modflow软件,建立研究区数值模拟模型,通过数值模拟运算,预测了大藤峡水库不同蓄水水位引起的地下水位变化,以及不同排蓄水速度引起的地下水流速变化;探讨了包气带、潜水层和承压水层区域岩溶塌陷发育的可能性。结果表明:研究区岩溶塌陷预防的水库安全水位高程为51～62 m,蓄水水位安全上升速度为0～1.0 m·d-1和排水水位安全下降速度为0~3.0 m·d-1。 相似文献
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为了研究以煤层顶板弱富水含水层为直接充水水源的顶板透水机理,并探索防治方法,以宁夏宁东煤田红柳煤矿1121工作面开采期间发生的4次大规模透水为切入点,通过理论分析、数值模拟并结合井下钻探等工程技术手段,得出该工作面透水是由煤层开采后顶板岩移形成的次生离层水体引发,提出了煤层顶板覆岩中隔水关键层是造成次生离层水体透水的必要条件;研究了隔水关键层位置、尺寸及其水理性质对次生离层水体周期性透水的控制作用;确定了临界隔水关键层厚度为18 m,并提出了次生离层水体致灾前疏放的最佳时机为次生离层水体形成且周期垮落前,最佳位置垂向上为煤层A主隔水关键层顶板,平面上位于下顺槽距煤帮1/6~1/3工作面斜长范围。 相似文献
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This study develops a three-dimensional heterogeneous numerical model to simulate the water inrush process and predict the water yield for mineral exploration in Yangzhuang Iron Mine in Anhui Province. To identify the hydrogeological parameters of the aquifer in the study area, the model was calibrated and validated using the observed heads through the integrated trial-and-error and automated techniques. Also, the sensitivity analysis of the model was performed to evaluate the uncertainty associated with the calibrated model. According to the mine construction plan at different mining levels of -500 m, -600 m, and -700 m, the calibrated model was then applied to predict the water yields dependent on the different mining levels. As indicated by the prediction results, the numerical simulation model can systematically describe the groundwater system in the mining area and determine the source of water inrush in this iron mine. In conclusion, numerical analyses carried out in this study can provide guidance to decision-makers in balancing the iron ore mining and mine dewatering in the future. 相似文献
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矿井突水水源判别的多组逐步Bayes判别方法研究 总被引：3，自引：1，他引：2
矿井突水是采矿过程中最具威胁的自然灾害之一。能否准确快速地判别矿井突水水源,不仅是矿井水文地质工作的主要内容,而且是煤矿防治水工作的重要基础。为了有效判别矿井突水水源,综合考虑水化学指标对水源判别的重要性,基于多组逐步Bayes判别分析理论,选取Na+ K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-和HCO3-共6项指标作为判别因子,利用国内某矿区各主要含水层的35个水样的水质资料作为训练样本,建立了矿井突水水源预测的多组逐步Bayes判别分析模型。实例分析表明,该模型结果与实际情况相符合,说明该模型在矿井突水水源判别中具有良好的实用性和有效性,为判别矿区新的突水水源提供了一种新思路。 相似文献
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为预防顶板离层水突涌产生的安全事故,提出了部分充填方案进行模拟研究。首先通过现有资料总结分析全国发生的多种离层水害事故,深入研究离层积水致灾模式;然后以陕西某矿首采区1307工作面的离层水害事故为例,分析其水文地质条件、上部含水层和离层水突涌的关系,利用3DEC数值软件模拟工作面顶板离层空间发育特征;最后根据该矿的实际情况,提出部分充填开采方式预防离层水突涌的技术措施,并对该矿的部分充填方案进行优化模拟研究。研究结果表明:根据发生条件的不同将离层水突涌划分为5种模式,离层积水过程分为初始积水期、积水至满期和裂隙扩展期;在保持充填率不变的情况下,随着走向采宽和充填宽度的同时同量增加,充填体对上覆岩层支撑作用逐渐增强,离层下部隔水层出现两侧应力增大现象,最佳部分充填方案为采宽80 m,充填宽度80 m,为顶板离层水害的预防提供新的思路。 相似文献
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随着煤矿开采深度的不断增加,带压开采已经成为深部矿井普遍应用的一种采煤方法,而带压水上采煤的关键问题之一是确定采动引起的底板破坏深度。针对董家河煤矿5号煤层开采引起的底板采动破坏深度开展相关研究,以该矿的507综采工作面开采为工程背景,采用理论分析和数值模拟相结合的办法,动态再现了整个底板岩层渐进破坏过程,并得出底板岩层的最大破坏深度为10~11 m,该结果与现场实测结果一致;同时给出了该矿底板岩层破坏深度与工作面斜长和埋深关系的经验公式。该结论为董家河煤矿带压开采工作面煤层底板突水预测与防治提供了科学依据。 相似文献
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我国北方煤田上覆地下水系统含水层以砂岩为主,是矿井主要充水水源。除浅部、露头区外,上覆砂岩地下水系统总体上构成非径流型蓄水构造,弹性贮存是其地下水主要赋存状态,压力传导、局部渗流为地下水动力学模式,矿井涌水主要为承压含水层弹性释放。非充填开采,煤层上覆地层周期性冒裂形成冒裂二元结构体,其自身释水(弹性、重力)与其外侧含水层断面弹性释水叠加形成矿井涌水。冒裂二元结构体释水随冒裂周期发生,时间短暂。外侧含水层断面释水可用非稳定流定降深沟(渠)流方程描述,进而获得外侧含水层断面释水单宽流量。外侧含水层释水断面随冒裂周期性延展累积,迭代更新,矿井涌水流量随之变化。在研究、刻画外侧含水层释水断面延展、迭代时空规律基础上,给出含水层断面释水流量预测方法、公式,与冒裂二元结构体自身周期性释水流量叠加,获新的矿井涌水量预测方法—非稳定释水-断面流法。 相似文献
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针对煤层底板突水预测问题,在总结现有突水预测方法和理论的基础上,通过特征选择实验得出水压、距工作面距离、砂岩段厚度、煤层厚度、煤层倾角、断层落差、裂隙带、开采面积、采高、走向长度是影响突水发生的主要因素,这些因素具有复杂、非线性的特点。提出基于长短时记忆（LSTM）神经网络构建的突水预测模型,将煤矿突水实例的数据作为样本数据对模型进行训练。最后,将LSTM神经网络模型与遗传算法-反向传播（GA-BP）神经网络模型和反向传播（BP）神经网络模型进行对比实验。实验结果表明,LSTM神经网络模型在测试集上的预测正确率更高,稳定性更好,更适用于煤层底板突水预测。 相似文献