广西河池某矿水文地质特征分析及涌水量预测

以广西河池某矿区为研究对象,通过对矿区相关的水文地质条件进行分析,并采用水文地质比拟法、大井法和修正后大井法公式对矿区涌水量进行预测对比。结果表明:含水岩组之间水力联系密切,断层破碎带裂隙水发育明显,岩溶破碎带对矿床开采影响较大。矿区北、东以及西部为隔水边界,南部为透水边界。地下水径流赋存运移于岩溶裂隙、断层破碎带及岩溶管道中,汇流集中于北东、北西径流带进行排泄。水文地质比拟法的矿区平水期、枯水期及丰水期涌水量分别为18364.72 m^(3)/d、15 893.31 m^(3)/d、79 794.11 m^(3)/d;大井法用裘布依公式预测结平水期、枯水期及丰水期涌水量分别为23 108.90 m^(3)/d、21 044.15 m^(3)/d、27 418.04 m^(3)/d;修正后的大井法平水期、枯水期及丰水期涌水量分别为16 028.25 m^(3)/d、15 421.58 m^(3)/d、23 485.05 m^(3)/d。研究表明水文地质比拟法和修正后大井法公式预测结果更准确合理,符合预期结果。

某桥梁锚碇区地表水-地下水交互作用下涌水量预测

工程建设中地下水与地表水的交互作用对建设区域水位变化、水流情况、水质问题等水文地质条件与工程设施的建设及运行具有重要影响。本文以某桥梁锚碇区基础工程为研究对象,综合分析区域工程地质条件,基于水位监测结果揭示地表水与地下水交互作用,综合抽水试验确定的渗透系数,对基坑不同季节涌水量进行预测。结果显示:基坑平均总涌水量Q在高枯水位达到248643.03 m^(3)/d,常态枯水水位在232355.12 m^(3)/d,低位枯水为221667.78 m^(3)/d。雨季低位洪水基坑总涌水量为277195.44 m^(3)/d,常态洪水为287451.68 m^(3)/d,高位洪水位为368451.04 m^(3)/d;在地表水与地下水交互作用下,该锚碇基坑涌水量极大,实施单纯的降水方案不但风险大且无法保证长时间维持,难以保障锚碇基础安全施工,需根据实际工程情况设计合理施工方案。本研究对类似工程涌水量预测具有一定参考意义。

单位涌水量的换算方法对比与讨论

《煤炭矿井防治水设计规范》中规定评价含水层富水性,是利用以孔径91 mm、抽水水位降深10 m为准的钻孔单位涌水量来进行评价,而在应用过程时常面临抽水孔径和抽水水位降深不统一的问题。在传统的单位涌水量的换算方法中,通常对3次抽水试验资料进行拟合修正降深,之后进行井径的换算,并且为方便计算假定R_(91)与R_(孔)相同,其计算误差有待于进一步验证。本研究基于前人3次抽水试验实测数据,提出首先采用迭代计算进行井径的换算,并分别计算R_(91)和R_(孔),之后采用MATLAB软件进行Q-S曲线的拟合展开分析。探究结果表明:提出的方法能够分别计算出R_(91)和R_(孔),两种方法计算的单位涌水量分别为0.148 L/(s·m)和0.1303L/(s·m),结果表明将R_(91)与R_(孔)等效处理,会存在一定的误差。

高承压大水矿山矿坑涌水量预测的地下水数值模拟

某铅锌矿深部矿床上覆和下伏地层均赋存高承压地下水,深部矿床间接顶、底板岩溶裂隙含水层与矿床直接含水层之间的高水头差是威胁矿山安全生产的主要因素。为给矿山深部防治水工程设计的提供依据,在分析矿区地质、水文地质条件的基础上,建立了矿区水文地质概念模型,运用FEFLOW软件对矿区地下水进行了三维流数值模拟分析,运用识别后的模型对矿区深部开采的矿坑涌水量进行了预测,结果表明矿山厂1 094~734 m水平正常涌水量为8 730~1 1713 m^(3)/d,麒麟厂971~551 m水平正常涌水量为5 977~7 557 m^(3)/d,可作为矿山防治水设计的依据。

西南某隧道工程水文地质特征及涌水量对比分析

已建成隧道渗、漏水是隧道营运、维护中常见的一个难题,存在着重大安全隐患。为使隧道维护工作得以顺利开展实施,确保隧道安全正常营运,对渗、漏水隧道进行水文地质勘察获取相关水文地质参数相当必要。根据区域地表岩性出露、地质构造发育情况,结合收集到的隧道穿越岩性资料,综合分析隧道所处区域的水文地质特征;再利用地表径流测算得到的岩土径流模数,用地下径流模数法估算隧道内涌水量与隧道内实测涌水量进行对比,得到实测涌水量比预测涌水量大,进而分析具体原因,同时划分隧道穿越区各段岩性的富水特性,为隧道维护提供依据。

海螺沟共和村2号隧道涌水量预测及验证分析

海螺沟共和村2号隧道是海螺沟景区道路灾后恢复重建工程的控制性工程,隧道涌水量预测的准确性对安全可靠的施工提供强有力保障。本文采用大气降水法、地下水径流模数法及地下水动力学法对隧道涌水量进行预测,同时结合施工期间实际涌水量,验证分析预测方法的准确性,结果表明:大气降水法、地下水径流模数法及地下水动力学法三种方法计算的最大涌水量分别为6 895.16 m^(3)/d、8 552.35 m^(3)/d及8 068.40 m^(3)/d,取三种计算结果最大值即8 552.35 m^(3)/d作为隧道日最大涌水量。与施工中实际涌水量进行对比分析,结果显示预测涌水量与实际涌水量基本吻合,从而验证预测方法的准确性。分析结论对同类型地质条件隧道涌水量计算具有一定借鉴意义。

矿井充水条件分析及涌水量预测评价

在以往水文地质勘探工程基础上,本文通过收集区域内近十年来新的地质和地下水动态资料,对矿区石灰岩地下水系统有了新的认识。通过大量系统工作,基本查明区域奥陶系灰岩地下水分布及变化规律,分析充水条件并预测涌水量,为矿山防治水提供保障。

基于井损的钻孔单位涌水量换算的探讨

单位涌水量是评价地层富水性的核心指标之一,常规的钻孔单位涌水量换算未考虑井损的影响。本在对钻孔单位降深涌水量的换算方法进行阐述,在此基础上提出基于井损的单位涌水量换算方法,并进行实例应用分析。结果认为:当抽水量Q或者降深S较大时,井损对钻孔单位涌水量的影响巨大。当Q-S曲线呈现直线或者近似直线时,其井损通常可忽略,可不进行井损换算;Q-S曲线曲度越大,Q-S曲线形变越严重,井损的影响也越大,必须进行基于井损的单位降深涌水量换算,以更加客观、准确地评价地层的富水性。

山东兰陵土山隐伏铁矿床充水因素及涌水量预测

本文对兰陵县土山铁矿为深隐伏沉积变质岩型(鞍山式)铁矿床充水因素进行分析,针对后大窑水库水、李官组石英砂岩裂隙水及其导水通道等潜在水害的防治水措施;采用“水平狭长坑道法”、“大井法”与“水文地质比拟法”对矿床深部开采进行涌水量预测。为矿山深部安全设计和开采提供详细的资料和合理的建议。

基于应用数值法与解析法的乌拉根矿井涌水量预测研究

矿井涌水量大小关系矿山安全生产及生产成本,尽可能准确预测矿井涌水量尤为重要。本文对新疆乌拉根矿区采取钻探、抽水实验、示踪实验等多种手段,查明矿区水文地质条件。在此基础上,基于数值法和解析法对矿井深部涌水量进行预测分析,结果表明:在矿井水平标高为1950 m、1750 m、1550 m和1350 m的不同位置,采取解析法预测的涌水量为1240 m^(3)/d、1908.9 m^(3)/d、2502.8 m^(3)/d和2835.7 m^(3)/d;而采取数值法预测的涌水量为1363 m^(3)/d、1964.2 m^(3)/d、2388.8 m^(3)/d和2890.5 m^(3)/d。从预测数据看,两种方法预测结果差异不大,但数值法可信度更高,推荐将数值法预测结果作为后期工作的主要依据。

白音锡勒牧场萤石矿水文地质调查与涌水量预测研究

水文地质调查与涌水量预测是一项重要而复杂的工作,它与矿山开发远景和矿井安全高效生产密切相关。以内蒙古白音锡勒牧场萤石矿为例,基于水工环地质测绘、钻探及抽水试验等手段,查明研究区水文地质特征。综合水文地质调查成果,选用水均衡法对矿坑涌水量进行预测,结果表明:(1)研究区含水层划分为上二叠统林西组孔隙裂隙含水层、上二叠统林西组溶隙含水层、上二叠统林西组构造裂隙含水层、早侏罗系裂隙含水层和松散岩类孔隙水五种类型;补、径、排条件呈循环往复及交替变化特征,主要矿体位于最小水文地质单元的补给区;矿体充水通道为地层裂隙与断裂构造,人为活动造成的地下水上下联通亦是重要通道之一;研究区地下水位动态变化与降水量关系密切,随季节变化明显,地下水位年变幅在10 m左右。地下水类型主要为潜水,地下水质量综合评价为Ⅲ类。(2)地下水动态平衡验算结果可见地下水基本处于动态均衡状态,选用水均衡法计算矿坑涌水量科学合理,推荐矿区范围内第一开拓水平涌水量为992.01 m^(3)/d。研究结论为矿床开采设计提供可靠科学依据。

丽江至宁蒗高速公路竹林村隧道涌水量预测

隧道工程区断裂破碎带发育深度大,浅表层地下水、地表水与洞身部位含水岩体的沟通条件好,隧道整体处于深埋,水均衡法主要适用于浅埋隧道涌水量预测。隧道涌水量预测推荐以地下水动力学经验公示法的计算结果,即隧道正常涌水量约43114m^(3)/d,雨季最大涌水量为69518m^(3)/d。

基于BP神经网络的孔隙充水矿井涌水量预测

文章分析了孔隙充水矿井的充水水源和通道,利用非线性的BP人工神经网络建立了徐州韩桥煤矿涌水量短期预测模型,选取每天的降水量作为影响因子,用已有的涌水量资料训练得到权值和阈值来表示充水通道,并对-200m水平、-270m水平、-330m水平和全矿井涌水量进行了预测。结果显示,涌水量的预测值与实测值吻合得较好,说明该模型具有一定实用性。

贵州省正安县马鬃岭铝土矿区矿坑涌水量预测计算分析

矿坑涌水量计算预测成果是制定合理矿床疏干排水措施、确保矿山排水设备及安全生产的主要依据。贵州正安县马鬃岭铝土矿区水文地质类型为岩溶裂隙充水矿床,矿坑涌水主要受顶板陡倾斜中厚层状灰岩岩溶水威胁,以马鬃岭铝土矿区为研究对象,综合已有水文地质勘查成果,对研究区水文地质条件进行概化,建立水文地质结构模型,根据先期开采地段矿床水文地质模型概化采用渗流断面法计算+535 m水平以上范围矿井的正常涌水量和最大涌水量,同时采用径流模数法进行对比。结果表明:矿区含矿层充水顶板纯碳酸盐岩富水性不均匀,呈陡倾斜狭长条带形展布,故所取得参数比较局限。而北东、南西两个地下水系统出露的泉点为勘探区地下水的集中排泄点,因此,采用径流模数法预测矿坑涌水量数据更合理、准确,即采用径流模数法预测计算的正常涌水量Q0=2339.02 m^(3)/d、最大涌水量Q_(max)=13033.27 m^(3)/d作为矿山开采排水设计的依据最为合理。

Visual Modflow模型在白涧铁矿区矿井涌水量预测中的应*用

在分析确定白涧矿区水文地质边界条件的基础上,运用实测资料对Visu-almodflow模型进行识别和验证,同时修正了含水层的参数,修正后的模型较为可靠,可用于白涧矿区涌水量的预测。依据矿区奥灰含水层边界条件和渗透系数的不同,设计了-200 m和-400 m水平面不同边界及渗透系数三个方案对矿井的涌水量进行预测。结果表明:方案2的涌水量比较合理,能较真实的反映白涧铁矿矿体分布区水位疏降至-400 m时的涌水量情况,预测其涌水量为7 505 m3/h。

偏最小二乘回归神经网络的矿坑涌水量预测

影响矿坑充水的因素多且复杂,矿坑涌水量预测模型主要考虑降水、地表水、引水灌溉等影响因素,因变量和自变量的关系比较复杂。将偏最小二乘回归与神经网络耦合,建立了矿坑涌水预报模型。模型将自变量利用偏最小二乘回归处理,提取对因变量影响强的成分,既可以克服变量之间的相关性问题,又可以降低神经网络的输入维数,并能较好地解决非线性问题,提高了模型的学习能力和表达能力。以河南鹤壁八矿涌水量为例,建立了基于偏最小二乘回归和神经网络耦合的矿坑涌水量预测模型。计算验证表明,该类模型具有较高的预报精度和推广应用价值。

火山岩体围岩隧道断层带涌水量计算方法综合研究:以青云山隧道为例

以某火山岩体围岩隧道为研究对象,分析了隧道区蓄水构造类型与隧道涌水特征,运用多种解析方法和数值模拟方法对隧道区典型断层带涌水量进行了计算,并与实测数据进行了对比,总结出各种方法的适用性。研究结果表明:火山岩体围岩隧道涌水表现为断层带控水的分段涌水特征;传统的地下水动力学法较降雨入渗法和氚同位素法更适合于用于此类隧道的隧道涌水量计算,而数值模拟法在计算隧道涌水量上有一定的优越性。此外,隧道断层带水文地质调查的程度与参数刻画的准确度对计算结果精度影响很大。

基于Visual Modflow的矿坑涌水量模拟预测评价——以湖南道县后江桥铁锰铅锌矿为例

随着我国矿产资源开发力度不断加大,矿坑突、涌水现象越来越频繁,严重制约着矿产资源开发,甚至威胁矿区周围人民的生命财产安全。因此,矿坑突、涌水现象也越来越引起人们重视,目前对于矿坑涌水量的预测研究也相当深入。本文基于Visual Modflow软件平台,结合湖南道县后江桥铁锰铅锌矿区水文地质特点,利用地下水数值模拟方法,对矿区涌水量进行了预测评价,为矿区制定防排水方案提供依据,也为矿区安全开采提供一定的指导意义。

基于BP神经网络的降雨充水矿井涌水量预测

长沟峪煤矿矿井涌水量受降雨影响显著,曾经因降雨造成淹井事故。文章分析了长沟峪煤矿矿井充水因素及其影响程度,建立了矿井涌水量预测的BP网络模型,通过对2006年和2007年+141水平和+20水平矿井最大涌水量预测验证了该模型的可行性,并据此对不同降雨条件下的矿井涌水量进行了预测。

渗透系数衰减时矿坑涌水量与开采深度的关系

给出了在岩石渗透性随深度衰减条件下，二维稳定流巷道涌水量的解析解。对巷道涌水量与巷道位置深度的关系，不同水平巷道涌水量以及矿坑总涌水量随开采深度的变化关系进行了理论分析。最后用平顶山矿突水资料进行了验证。