中关铁矿地下矿山涌水情况研究

在地下矿山生产中,地下涌水量对于矿山安全至关重要,掌握涌水量的变化规律以及影响因素,在后期开采过程中起至关重要的作用。以中关铁矿涌水量为研究对象,通过现场地质调查以及区域水文地质数值模拟等研究方法,研究地表水位、水压以及矿山的地质结构对矿山涌水量的影响。结果表明:在没有降雨等外来补充下,地下水位以及井下涌水量的变化会保持在相对平稳的状态,并持续一段时间;所建立的帷幕改变了灰岩的富水性、透水性,较天然含水层很大程度上降低了地下矿山的涌水量,为保证安全生产提供了强有力的支持。

煤矿井下含水层超前疏放水钻孔涌水量衰减规律数值模拟分析

钻孔涌水量衰减规律可以为煤矿失水灾害提供一种有效治理手段,为了保证煤矿的安全生产,对煤矿井下含水层超前疏放水钻孔涌水量衰减规律进行数值模拟分析。以Q煤矿为研究对象,结合SEEP/W软件,模拟分析钻孔涌水量的变化规律,构建了涌水量衰减规律数值模拟模型,实现对钻孔涌水量衰减规律的预测。结果表明,增大初始水头和渗透系数后,钻孔的峰值涌水量和似稳定涌水量增大;增大弹性给水度,钻孔的峰值涌水量增大,而似稳定涌水量保持稳定;随着钻孔孔径、钻孔仰角与斜长的增大,钻孔的峰值涌水量和似稳定涌水量都逐渐增大;增大钻孔的数量和覆盖范围后,单个钻孔、钻区的涌水衰减明显,位于钻区中心的钻孔,其疏水能力受到群孔的干扰最大。

互助北山特长隧道涌水量预测研究

【目的】为了给隧道设计和施工提供依据,需对隧道涌水量进行预测。【方法】以青海互助北山特长隧道为例,基于勘察报告,综合分析其自然地理情况和工程地质条件,对地表水和地下水化学特征进行详细分析,采用降水入渗系数法、地下径流模数法和地下水动力法等三种方法对隧址区涌水量进行预测分析。【结果】结果表明,采用地下径流模数法计算的结果对施工安全的保障更有利。【结论】研究成果对类似特长隧道涌水量预测具有一定参考意义。

水封洞库石油类污染物地下水时空分布模拟

采用地下水动力学数值模拟计算方法和FEFLOW软件对地下水封石洞油库建设造成的地下水位的变化和地下水漏斗进行预测,目的是分析地下水封洞库施工期涌水对区域地下水位的影响。项目对地下水的影响主要通过水封洞库中油品向周边地下水的扩散实现的,因此项目选择石油类物质作为污染物代表因子进行模拟。营运期非正常情况下,项目营运30年内,油品扩散造成的地下水中石油类含量最大值不超过0.03 mg/L,营运期,岩壁里地下水的压力大于洞库内任何点的储油静压力,此时对流作用主要由围岩朝向洞库内部方向,项目对地下水环境可能产生影响的污染源主要为水封洞库储油向周边地下水的对流扩散作用。营运30年后,油品扩散造成的地下水中石油类浓度0.015 mg/L等值线的迁移距离最大为228米。

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。

司家营铁矿Ⅲ采场地下水均衡分析与涌水量预测

从水文地质条件、充水情况等方面研究影响司家营铁矿Ⅲ采场地下水涌水量因素;在矿区水文地质条件的基础上,进行了矿区地下水均衡计算,通过矿区地下水影响因素的综合分析,计算出矿区地下水总补给量和总排泄量,得出两者的平衡关系;分别采用大井法及数值模拟法,对司家营铁矿Ⅲ采场露天转井下深部开采不同中段的地下水涌水量进行计算,并结合自然降水和考虑露天采场回填废石影响,系统预测了不同开采中段矿坑总涌水量。研究成果表明,矿区地下水呈负均衡状态,对矿区开采呈有利态势;矿坑系统涌水量综合预测结果与阶段性的实测资料较为一致,为司家营铁矿Ⅲ采场井下防排水及地质环境保护奠定了基础。

浅谈隧道工程地下水的计算

本文主要论述了隧道工程在环保或其它条件限制下 ,不能采取排水措施的情况下 ,地下水的处理措施以及地下水荷载的计算。

新安煤矿矿井涌水量预测研究

分析了1987-2008年新安煤矿的逐月涌水量,指出其矿井涌水量随着开采范围的扩大总体量增长趋势,而枯水期和丰水期矿井涌水量并没有明显的变化;并从理论上证明了小浪底水库蓄水将对本矿矿井涌水量产生重要影响。

贵南高铁朝阳隧道出口平导6.10突水突泥事件分析

2018年6月10日,朝阳隧道出口平导发生岩溶突水突泥,持续时间约1 h,突水突泥总量约1.6×10^(6) m^(3)。为完善施工掘进方案及排水方案,需分析突水突泥产生原因,评价后续施工带来的突水突泥风险,计算隧道涌水量。文章分析了隧道位置的地形地貌、工程地质、水文地质条件,阐述了发生突水突泥的平导掌子面超前地质预报实施情况及突水突泥发生过程,补充调查了灾害影响范围的工程地质、水文地质条件,完成了长达1年的平导涌水量-降雨量关系动态观测。平导突水突泥掌子面前方有水头高达84 m的巨型溶腔及管道系统,施工开挖揭穿溶腔底部后,填充于整个岩溶水系统的有压水流携带泥砂快速涌入平导并以较大动能冲出洞外,导致了6.10突水突泥事件的发生。隧道出口段岩溶水系统接受降雨入渗补给且径流通畅,洞内涌水对应的汇水面积为6.423 km^(2),计算极端暴雨后平导最大涌水量5×10^(4)m^(3)·h^(-1)。突水突泥发生后山体内的静储量已得到充分释放,地下水位已降至平导底板高程,后续施工中再遭遇突水突泥的风险低。

黄岛地下储油库渗流场模拟

为预测黄岛地下水封油库洞库运营期间洞库涌水量和研究设置水幕的必要性,利用FEFLOW软件,首先对黄岛地下水封石油洞库分别建立无水幕和有水幕条件下的三维地下水数值模型,进而对两种条件下的洞库涌水量做预测以及洞库上方的水位变化分析,结果指出:洞库在无水幕条件下前期涌水量为530 m3/d,常规涌水量为249 m3/d。有水幕条件下前期涌水量为643 m3/d,常规涌水量为309 m3/d。相对于无水幕条件,有水幕条件下有力保证洞库的水封条件,水封效果较好,有力的保证了地下水封石油洞库的储油安全。

新建地下水封油库对附近运行油库水封可靠性影响研究

大型地下水封油库分期建设中,新建地下水封油库可能会对已投产的同类洞库水幕系统及渗流场产生一定影响,进而可能导致已建油库发生油气外泄等安全事故,但目前国内外对该问题的研究甚少。以在邻近某一已建大型地下水封油库附近扩建国家三期战略石油储库项目为背景,研究因扩建项目施工改变库区渗流场而导致的对已投产大型水封油库储油安全性的影响。通过洞库实际涌水量资料反演分析获取库区岩体的等效渗透张量,采用COMSOL Multiphysics软件模拟已建成的地下水封油库运营期的渗流场,并将其作为初始渗流场,进而模拟研究新建洞库开挖情况下渗流场的演化规律。以洞库区地下水位线、水封压力及围岩渗水量为评判指标,分析新建洞库对运行洞库水封可靠性的影响,研究表明:当两期洞库间距超过200m时,即使不设置中央垂直分离水幕系统,新建洞库施工也不会对已投产洞库的水封可靠性产生影响,即确保储油安全的最小洞库间距为200m。研究成果对评价在已投产地下水封油库附近修建同类油库的可行性及相互影响程度提供了理论依据。

工程活动诱发的围岩结构变化对隧道突涌水的影响分析

随着深大交通、水利水电隧道（洞）的大量建设及地下矿产的不断延深开采,隧道突水灾害问题愈加严重。工程活动作为诱发突水的必要条件,其导致的围岩结构变化将对围岩力学、水力学性质及隧道附近渗流场产生重要影响。从工程扰动诱发的围岩损伤及其导致的渗透性演化入手,利用理论解析法研究了隧道围岩结构变化对涌水量及水压力分布的影响。结果表明：损伤区厚度对隧道涌水量和孔隙水压力分布具有较大影响,损伤区范围越大,发生突水的危险性越大;损伤区渗透系数对隧道涌水量的影响阈值约为2个数量级,之后其对涌水量的影响较弱;注浆圈厚度越大、渗透系数越低,隧道涌水量越小,但并不是注浆圈厚度越大、渗透性越低,涌水量的控制效果就越好,而是存在一个最优效果的设计值。

地铁车站超深基坑工程大口径管井降水的设计与施工

结合济南西客站地铁6号线基坑工程,介绍了大口径管井降水在超深基坑工程中的应用,通过现场抽水试验,依据抽水量、水位降深与抽水延续时间的关系,运用潜水稳定流非完整井理论,综合分析试验成果并计算,从而获得了工程场地渗透系数,为工程降水方案的确定提供了水文地质参数;在此基础上细致地介绍了工程降水方案、降水井的设计和施工工艺。最后通过对基坑土质干湿状况,管井出水含砂量以及邻近建筑物的沉降、位移的监测,验证了采用大口径管井降水方案在深基坑工程中的应用有效可靠。

基于开发资料预测气藏改建储气库后井底流入动态

针对应用当前方法预测储气库井底流入动态误差大的问题,开展储气库渗流模拟实验,建立了考虑气藏改建储气库后渗透率变化的井底流入动态方程,并通过实例进行了验证。模拟实验结果表明,水侵储集层改建储气库后,气相渗透率与气藏开发阶段不同,受储气库运行中气水渗流关系的影响,过渡带渗透率逐步恶化,纯气区渗透率逐步改善、甚至超过气藏开发初期储集层水侵前的水平。依据实验结果,引入描述气藏改建储气库后渗透率变化的参数,改进了传统井底流入动态方程,利用气藏开发资料预测改建储气库后井底流入动态。实例分析结果表明,改进后的井底流入动态方程考虑了渗透率的影响,预测结果与实测结果基本一致,而传统方法预测结果与实测结果有较大差别。

地下水封洞库水幕系统试验综合分析

大型地下水封洞库项目建设过程中的关键点与难点是对地下水的控制,为了给设计与施工工作提供良好的数据支持与技术指导,结合国内首个大型地下水封洞库项目,在水幕系统内开展了大量的水文试验以及各种水文监测工作。将大量的试验数据进行统计分析,可得知洞库上覆岩体的渗透系数、围岩的富水程度及稳定静水压力是极不均匀的。利用部分统计数据计算了洞室的涌水量,将理论计算结果与实际监测数据进行对比,得知理论计算量普遍大于实际监测数据,而利用地下水动力学方法计算的洞室涌水量与实际相接近。可为后期地下水封洞库建设提供工程借鉴。

单条裂隙破碎带对地下水封洞库涌水量的影响

基于某地下水封储油洞库的地质条件,利用GeoStudio软件对其进行二维渗流分析,将裂隙岩体等效为连续介质,同时考虑渗透性较大的单条裂隙破碎带,探讨破碎带对洞室涌水量的影响。研究表明洞室上方裂隙破碎带的存在将增加洞室的涌水量,并随着破碎带宽度和裂隙倾角的增加而增加。对裂隙破碎带进行灌浆处理后,其渗透性降低,洞室的涌水量也明显减少。

某抽水蓄能电站施工期地下洞室涌水量预测分析

洞室涌水量的准确预测对于确保抽水蓄能电站地下施工安全意义重大。综合考虑抽水蓄能电站水文地质条件和洞室施工布置情况,选用水均衡法、狭长水平坑道法和数值法3种方法分别对电站区地下洞室涌水量进行预测,并与洞室实测涌水量进行了对比。结果表明:水均衡法、狭长水平坑道法和数值法预测的洞室正常涌水量分别为4 409.58、4 976.78和4 242.24 m3/d,最大涌水量分别为5 167.56、5 463.31和4 763.43 m3/d。数值法预测的涌水量与实测值吻合较好,具有重要的参考价值。在下阶段洞室的施工过程中,数值法预测的涌水量可为管理部门在洞室排水设计等方面起到很好的指导作用。

水封洞库围岩渗透性质与渗水量分析及防渗效果检测标准讨论

水封洞库工程中,围岩渗透性质及洞库渗水量分析是最核心的岩土技术问题。有关规范对洞库渗水量控制的要求很严格,因此对渗水量的计算预测精度提出了很高要求。因水幕系统对洞库实现了全覆盖,可以通过水幕孔有关岩体水力学试验反算出围岩各部位的渗透参数,由此可以较准确地对洞库渗水量进行预测分析。讨论了水幕系统水力学试验及分析中存在的问题,例举了通过水幕孔水力学试验确定围岩渗透参数的2种方法。最后,给出了满足洞库渗水量要求的围岩总体渗透系数允许限值,讨论了如何拟定防渗效果检测合格标准问题。

地下水封洞库渗水特征与治理方法

以黄岛地下水封洞库为例,分析得知洞室渗水类型主要有断层渗水和优势裂隙渗水,在综合考虑减少渗水量、维持地下水位稳定兼顾围岩稳定性的基础上,提出了"短孔密布"布设注浆孔与"短锚密布"支护的新方式,以此来避免长孔可能打穿隔水岩板所导致的工程风险。

露天转入地下开采矿山排水设计中的一些体会

在露天转入地下开采矿山的排水设计中,要充分考虑到大降雨后井下涌水量会在短时间内急剧增加。因此需要通过贮排平衡计算及必要的方案比较,确定最优的贮水面积和排水设备,建立合理的井下排水系统。本文结合实例从涌水量、水仓容积及水泵选型等方面做了叙述,从而最终确定最优方案。