邯邢矿区岩溶水资源优化配置研究

为改变邯邢矿区岩溶水位持续下降、降落漏斗不断扩大的现状,实现泉水复涌,首先通过区域岩溶水资源的调查与供需平衡分析,得出泉水断流的主要原因是开采量大于补给量;其次,以岩溶地下水系统模型为基础,通过模拟预测表明:如果保持现有系统补给量与开采量不变,岩溶水水位仍将不断下降、达活泉及百泉断流、水生态环境持续恶化。为此,应用水资源区域配置的理念,建立了以百泉泉域水环境持续好转为目标的水资源管理模型,在邢台市区生活用水、农业用水基本保持不变,以及百泉泉域总开采量小于总补给量等约束条件下,解算得到了总用水量减少0.591 m^3/s、泉域总补给量减去总开采量盈余0.29 m^3/s的优化供水方案。通过模型模拟预测,按照此优化方案,泉域水位逐步恢复,10年后百泉和达活泉泉水重新复涌。

特厚煤层综放面自燃“三带”分布规律及安全推进度研究

为消除特厚煤层综放面采空区浮煤自燃隐患,建立采空区煤层自燃监测预警系统,根据唐家会煤矿61101综放面特厚煤层采空区遗煤耗氧性强、一氧化碳生成率高等特点,现场测定煤自燃发火各项参数,采用数值计算与模拟分析,确定采空区内的自燃危险区域,划分采空区煤自燃“三带”,计算现场不同条件下引起煤体自燃的极限参数,总结综放面“三带”分布规律和安全推进速度。

多孔介质中迂曲度和渗透率的关系

迂曲度是描述渗流通道的一个重要参数,迂曲度经常通过实验方法和数值模拟方法确定,迂曲度的表达式均只有迂曲度和孔隙度的关系,都没有涉及迂曲度和渗透率的关系。本文通过流体平均水力半径模型建立了迂曲度与孔隙率、渗透率、平均粒径间的函数关系,揭示出更多的迂曲度的影响因素。

官地矿22611回采工作面导水裂隙带发育高度研究

研究2~#煤上覆岩层顶板裂隙发育情况是官地矿防治水重要基础工作。以22611工作面为研究对象,依据已有的规程中计算导水裂隙带的公式对回采工作面煤层顶板导水裂隙带的高度进行预计,利用FLAC^(3D)数值模拟软件进行模拟来获得的导水裂隙带发育高度,结合井下仰孔压水试验法对22611回采工作面导水裂隙带发育高度现场实测。通过3种方法的综合应用,确定22611工作面的导水裂隙带的发育高度为47.6 m,对防治水工程实践有重要指导意义。

软岩巷道支护优化设计与模拟分析

基于云南观音山煤矿已有的煤层地质条件,针对位于泥质松软岩层中的二井+1100m水平运输大巷破坏严重,原软岩巷道支护设计不能满足使用要求,重新优化了支护参数,并进行模拟分析。采用数值模拟软件FLAC3D,建立了原支护巷道工程地质力学模型,分析巷道变形破坏过程中的应力分布情况,巷道周围形成"两侧"应力集中,常常造成巷道两边剪坏,无锚索支护时,巷道拱顶应力集中程度较高。根据结果重新进行了锚网索支护参数设计,并进行了对比分析。结果表明:增加了锚网索支护后,剪应力分布较为均匀,使巷道深部岩体也承担了浅部围岩的支护荷载,从而减小了巷道的变形量,通过锚索的作用,调动了巷道深部围岩的强度,从到了对巷道浅部围岩的支护效果。

孤岛工作面窄煤柱尺寸模拟

基于查庄煤层地质条件,利用数值模拟法确定合理的煤柱宽度。采用数值模拟软件FLAC3D建立了坚硬顶板孤岛工作面数值模拟力学模型。模拟方案确定为四个,煤柱宽度分别为2m、3 m、4 m和5 m,研究了巷道围岩垂直位移和水平位移分布、塑性破坏状态、垂直应力和水平应力分布情况。研究表明,在孤岛工作面中,由于回采巷道受采动影响较大,巷道变形破坏极其严重,水平应力和垂直应力也相应增加,是造成巷道顶板下沉和底臌以及两帮变形破坏的主要原因。煤柱宽度为4 m时,无论从经济上还是技术上都最为有利,此时巷道变形破坏较轻微,围岩位移量较小,对巷道维护有利。

水库水位上升软岩边坡软化失稳性研究

软岩在饱水状态下,其抗剪强度严重削弱,从而影响到边坡的稳定性。基于强度折减法对软岩边坡地稳定性进行研究,系统的分析了水位高度、软岩饱和时间对边坡安全系数和边坡破坏形式的影响。分析结果表明:当岩石软化程度小时,上升的水位起到稳定作用。岩石软化程度大时,软岩边坡安全系数呈现随水位升高而降低的规律。水位越高,坡脚的剪应力集中越明显。不同水位高度,边坡的安全系数随水饱和时间变化规律大致相同。软岩饱水1个月时,不同水位的边坡安全系数均提高。之后随着时间增加,安全系数不断减小。饱和期6个月后,安全系数的变化趋于稳定。边坡饱和时间越长,坡脚软岩的力学参数越小。当坡脚软岩的抗剪强度小于一定值,坡脚处将会发生蠕动,而水面以上的岩石受坡脚蠕动的影响产生裂隙。饱水6至12个月,这种现象明显,边坡的破坏形式由滑坡转变为崩塌。

唐山矿塌陷区积水与矿井潜在水力联系研究

为研究唐山矿南湖采煤塌陷区积水、矿井涌水和奥灰水之间的潜在水力联系,从该矿区不同位置采集了水样,应用水化学、同位素法对其进行了分析,并利用水位动态分析方法对比了各含水层水位变化。结果表明:塌陷区积水、矿井涌水和奥灰水的总硬度与离子含量差异较大,其中塌陷区积水总硬度为138.1~304.2 mg/L,而矿井涌水总硬度约为600 mg/L,奥灰水总硬度仅为30.52 mg/L;塌陷区积水砷含量0.002~0.004 mg/L,而矿井涌水与奥灰水砷含量均小于0.001 mg/L;塌陷区积水、矿井涌水和奥灰水的水化学类型明显不同;塌陷区积水、矿井涌水和奥灰水毫克当量百分比、聚类分析谱系、同位素特征均呈现不同规律;塌陷区积水与各含水层的水位动态变化不存在明显相关性;各种分析结果均得出塌陷区积水、矿井涌水和奥灰水之间不存在直接水力联系,南湖湿地公园的建设对唐山矿开采无直接影响。

陷落柱涌水水源P值检验分析

陷落柱是煤矿生产过程中常见的地质构造,大部分的陷落柱不具有导水性,但是一旦遭遇导水陷落柱,则需要尽快查明导水水源及导水通道,提前做好防突水措施,以免造成更大的灾害。通过对西山煤电集团马兰矿18306工作面陷落柱出水水质的分析,结合矿井各充水水源水质资料,绘制水质piper三线图,利用P值检验的方法,计算了陷落柱出水来源于各含水层的置信水平,统计分析结果显示陷落柱出水来源于奥灰含水层。

浅析新时期公路水运工程施工过程中的应急管理

随着新发展理念的贯彻深入,构建更加健全完善的应急管理体制机制成为当前工程施工安全管理的迫切需求,也是必要条件。文章通过对行业规范及内蒙古自治区公路水运工程应急管理的调查研究,并结合参与修订内蒙古自治区公路水运工程生产安全事故应急预案的工作经验,采用类比分析法梳理并论述了公路水运工程在突发事件事前、事发、事中、事后应急管理全过程中开展事故预防、应急准备、应急响应和应急恢复的主要内容,以期为公路水运工程应急管理提供参考。