煤矿地下水库理论框架和技术体系

针对我国西部(晋陕蒙宁甘)地区富煤缺水,且蒸发量是降雨量的6倍左右的条件,以及西部煤炭规模化开采产生的裂隙场,破坏了原有的地下水系统,产生大量矿井水,为保障煤矿安全,解决将大量矿井水外排地表蒸发损失的问题,提出了"导储用"为核心的煤矿地下水库地下水保护利用理念,研究开发了涵盖煤矿地下水库设计、建设和运行的技术体系,包括水源预测、水库选址、库容设计、坝体构建、安全运行和水质保障等六大关键技术,并在神东矿区成功建设了示范工程,累计建成32座煤矿地下水库,为矿区提供了95%以上用水,且实现了长期低成本安全稳定运行。工程实践表明,煤矿地下水库是充分利用地下自然空间和自然力储存和净化矿井水的安全、低成本、规模化的储水技术,为西部地区煤炭开采地下水资源保护利用提供了有效技术支撑。

水文地质条件下地下水演化的数值模拟

考虑到地下水资源在生态环境建设和人类生活中的重要作用,本文以水文地质条件为研究对象,通过数值模拟的研究方法对地下水演化进行研究。首先,依据相关水文学和地质学知识建立地下水流动和受力模型,引入具有代表性的地质因素和气候要素,构建模拟地下水演化过程的计算模型。然后通过计算机模拟了地下水的流动过程,理论分析和数值验证结果一致,颇具参考价值。研究具体证实了地下水演化规律受水文地质条件、季节气候变化及人类活动等诸多因素的综合影响,同时提出了有效的地下水利用和保护策略。研究成果对缓解地下水超采状况,保护和合理利用地下水资源具有倾倒的价值和重要的实际意义。