口孜东新生界底部含水层参数随机分布规律研究

论文摘要

口孜东井田为全隐伏井田,上覆有平均厚度达591.60m左右的新生界松散层,其中含有多个含水层组。在井田范围内,新生界松散孔隙含水层在厚度、岩性结构和水动力学参数三方面均显现出极强的不均匀性和各向异性。由于新生界底部含水层是矿井的充水含水层,其水文地质参数的空间分布将成为矿井今后的防水煤柱留设方案的设计依据。井田资源勘探阶段对新生界底部含水层仅进行了三次简易抽水试验,据其结果难以获得水文地质参数的分布信息。 本文利用钻孔取芯的土工试验来了解底部松散沉积物的粒度成分,通过量化各钻孔各分层的测井曲线取得测井参数,运用多元地质统计法推求出测井参数与特征粒径的统计关系,并用其对采区松散层底部含水层粒度成分进行全区预测。在此基础上引用与口孜东井田相邻、且水文地质条件相近的板集井田所取得的经验公式计算出口孜东井田新生界底部松散层钻孔尺度下导水系数和平均渗透系数等水文地质参数,然后用地质统计学方法对井田内基岩面标高、新生界底部含水层厚度、反映含水层岩性结构的特征粒度以及含水层的渗透系数和导水系数等水文地质参数进行空间变异结构与各向异性分析,并采用Kriging法对各参数进行了空间最优估计,得出了各参数平面分布规律。 根据新生界底部含水层水文地质参数的分布,本文对井田内该含水层进行了富水性分类和分区,并结合煤层露头线分布预测了新生界底部松散层对煤层开采的影响,提出了针对新生界底部含水层的防水煤柱的留设原则。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图或附表清单
• 引言
• 1 研究现状、内容和本课题的技术路线
• 1.1 研究进展
• 1.2 课题研究目的
• 1.3 研究内容
• 1.4 研究意义
• 1.5 研究思路与技术路线
• 2 口孜东井田地质条件概况
• 2.1 井田地理位置
• 2.2 井田地质特征
• 2.3 井田水文地质概况
• 3 底部松散含水层的试验研究
• 3.1 现场试样采集及其技术要求
• 3.2 粒度分析实验
• 3.3 实验结果的统计分析
• 3.3.1 粒度分析实验的各特征粒度指标统计总体分析
• 3.3.2 各特征粒度指标按岩性分类的统计分析
• 3.3.3 各特征粒度指标的分钻孔统计
• 3.4 松散层岩性统计分析
• 4 新生界底部含水层测井参数与水文地质参数相关性研究
• 4.1 概述
• 4.2 测井参数的采取
• 4.3 测井参数统计分析
• 4.3.1 测井参数统计值总体分析
• 4.3.2 测井参数与粒径之间相关性分析
• 4.3.3 三侧向电阻率参数与粒度指标之间的回归分析
• 4.4 用回归方程计算新生界底部含水层的特征粒度
• 4.5 渗透系数的回归预测
• 5 新生界底部含水层组富水性研究
• 5.1 底部含水层组信息获取和参数求解
• 5.1.1 信息来源及统计
• 5.1.2 各钻孔点导水系数和平均渗透系数的求取
• 5.2 水文地质参数随机场研究方法
• 5.2.1 研究中所采用地质统计学方法的理论基础简介
• 5.2.2 变异函数及结构分析
• 5.2.3 空间最优估计方法及特异值处理方法
• 5.3 底部含水层及其水文地质参数随机场分析
• 5.3.1 基岩地形分析
• 5.3.2 含水层参数的空间最优化估计
• 5.3.3 底部粘土层累计厚度分析研究
• 5.4 新生界底部含水层富水性分区及评价
• 5.5 防水煤柱的留设原则
• 5.6 克里格方法与普通插值法的比较
• 6 结论及研究中存在的问题
• 6.1 主要结论
• 6.2 本次研究的不足之处
• 参考文献
• 附表和附图
• 致谢
• 作者简介及读研期间主要科研成果