小煤矿开采引起地下水流失估算初探

本文通过对地下水流失的因素以及不同区域的水文地质条件考虑,计算方法不能一概而论,应采用合理的地下水流失参数和计算方法。以新民矿区某井田为例进行计算,选用合理的方法对于陕北保水采煤有一定的参考价值。

隧道工程因素对地下水环境影响研究

隧道对地下水环境影响科学评价一直是隧道工程界难以回避又备受困扰的技术难题之一,掌握工程因素对地下水资源流失量及水位变化的影响规律是开展地下水环境影响评价的理论基础。以350 km/h高速铁路双线隧道V级围岩"半包"防水复合式衬砌为计算原型,通过隧道瞬态渗流模型分析了地下水资源流失量及水位变化随时间的变化规律。进一步研究了工程因素中水位埋深、施工方法、施工时间、喷射混凝土厚度、喷射混凝土抗渗性能、喷射混凝土开裂渗漏、地层注浆加固方式、地层注浆加固范围、注浆体抗渗性能及隔断墙对地下水资源流失量及水位变化的影响规律。根据工程因素的影响规律,探讨了施工期及运营期地下水环境保护的控制方法和技术措施。

河北地区2015~2020年重力场动态变化特征

基于河北及邻区2015~2020年流动重力测网12期观测资料,采用绝对控制下平差算法,得到河北地区重力场动态变化图像,并采用多项式拟合法计算重力场平均年变率。结果显示,重力场动态变化呈现明显的分区特征,西北部区域变化平稳,范围为-40~30μGal;东南部区域2015~2016年存在微弱的正值累积并持续向北东方向扩散,至2020年在天津-邯郸一线形成NE-SW向的椭圆形显著异常区,异常区北至燕山,西至太行山,正负差异最高达120μGal,平均年变率高值明显。结合区域内部分水位数据及地表沉降数据推测,东南部重力场高值区主要为地表沉降的结果,地下水影响相对被覆盖。

运用RFPA^(2D)数值模拟开采条件下的渗流通道

以煤矿相继地下采动造成阜新矿区八家子自然村民井断水现象为例,在对地下开采条件下水资源流失机理进行水文地质学定性分析的基础上,运用二维岩石破裂渐进过程分析系统,数值模拟了采场覆岩应力场的变化与重新分布规律,数值模拟结果再现了采动区覆岩裂隙萌生、扩展和贯通的过程;这个过程也是地下水渗流场变化与调整、地下水沿新生裂隙通道向地下开采负空间渗流的过程。二维岩石破裂渐进过程分析系统数值模拟结果与水文地质学定性分析结果吻合,证明该系统是一种能预测并预算采动裂隙生成、扩展及其相关危害(如地下水流失等)的可靠的数值定量分析方法。模拟结果表明,即使采空区和受影响区处于不同的水文地质单元,也会因地下采动影响形成畅通的渗流通道而改变地下水的径流方向和方式,为水的流失和向深部采空区渗流汇集创造便利的水文地质条件,使原来不具备渗水条件的采场成为可以接纳很大渗流量的地下水库。

裂隙岩体隧道非均质、各向异性等效渗流模型及应用

随着可持续发展战略的深化,隧道工程所引起的地下水环境问题越来越突出。简要介绍了裂隙岩体渗流特征、渗流模型及渗流计算原理,采用等效连续介质渗流模型模拟裂隙岩体隧道渗流规律并定量评价地下水资源流失量,为提高模型拟真性,在模型中考虑了裂隙岩体的非均质性和各向异性,并应用于实际工程中进行了隧道运营期间的地下水流失量计算,为减小隧道施工地下水资源流失提供技术支持。

盾构隧道侧穿保护建筑的影响分析

结合某市地铁双线盾构隧道侧穿某大学工程馆施工实际,采用有限元方法分析研究了富水砂层中不同地下水的流失程度及掘进参数对地表沉降和建筑物变形的影响。结果表明:地下水的流失会加大盾构掘进过程中的影响范围和大小。掌子面压力和注浆压力对地层沉降有一定的影响,但地层的沉降对注浆压力的敏感性更大。盾构隧道引起的最大沉降在5~7mm以内,满足建筑物变形控制要求。

湖北某矿区地面塌陷机理研究

为了揭示湖北大冶某矿区地面塌陷机理,结合现场踏勘、钻探以及物探等手段,对该区域工程地质水文地质条件进行了分析,对既有帷幕堵水效果进行了检测。研究表明,区域内第四系覆盖层下碳酸盐岩中岩溶发育,这是形成本区地面塌陷的内因;止水帷幕中三个泄漏点与地下裂隙连通形成过水通道,矿山开采疏排水造成塌陷区地下水流失,这是形成本区地面塌陷的外因;在内外因素共同作用下,地下水流失,地表结构松散的黏土层及砂砾石层产生潜蚀,形成空洞,并不断增大导致塌陷,这是本区地面塌陷的机理。针对本区塌陷机理,推测了塌陷发展趋势,提出了塌陷治理对策,为地方减灾防灾工作提供了理论依据及技术支撑。

地陷:人类天灾与人祸的另类创伤

所谓地陷,是由于地下松散地层固结压缩所导致的地面沉降、地面坍陷的一种地质现象。近些年来,这种地层形变的现象在排除地震等地壳构造运动造成的土壤压实、岩层变松等因素外,发生在城市的人为地面沉降的几率也大为增加,并不断造成人身的严重伤害与车辆、建筑的损毁。地陷,正成为城市不容忽视的安全隐患。

论山西矿山生态环境现状及治理

山西作为煤炭之乡,能源之都,以其得天独厚的重工业生产为我国的工业发展做出了巨大贡献。但开山、采煤、挖矿等工业活动使山西生态环境遭到了极大破坏,尤其各个矿区,地下水流失,地表环境支离破碎,导致泥石流、尾矿滑坡等灾害频发。面对这种情况,山西省委高度重视,从省委省政府到地方各级政府、企业都在积极行动,采取加大资金投入、矿山复垦等方法,恢复生态环境,为山西经济、社会的进一步全面发展提供保障。