石人沟铁矿露天转地下开采地下涌水预测研究

论文题目: 石人沟铁矿露天转地下开采地下涌水预测研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 采矿工程

作者: 郭文雅

导师: 张云鹏

关键词: 地下涌水,有限元,防排水,涌水量预测

文献来源: 河北理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 矿井涌水长期以来一直是困扰矿山安全生产的一个非常棘手而又亟待解决的问题。对矿井涌水量进行准确的预测对于防止矿井突水、淹井等矿山恶性事故、保障矿山安全生产具有重要意义。石人沟铁矿是唐钢主要原料矿山之一。通过对石人沟铁矿水文地质的研究,对矿区含水层进行了分析,在此基础上,运用数值方法及有限元思想,建立了石人沟铁矿涌水拟三维流数学模型。根据建立的涌水量预测数学模型,对石人沟铁矿进行了涌水量预测。对开采中段的涌水量预测结果表明,南区-60m 中段最大涌水量为12620 m~3/d,南区-120m中段最大涌水量为14900 m~3/d,北区-16m 中段最大涌水量为19750 m~3/d。矿坑局部涌水量偏高,有突水的可能性。针对石人沟铁矿的实际情况,提出了地下开采的防治水措施,提出在矿山实际工作中,要做到超前探水,防患于未然。使石人沟铁矿露天转地下开采能在一个安全、可靠的保障下进行。石人沟铁矿拟三维流数学模型真实地反应了石人沟铁矿客观存在的具有相互水力联系的含水层结构特征,突破了以往只是对矿床涌水作一维、二维流的描述。该模型在模拟多层含水层结构、导水内边界和预测矿坑涌水量等方面,都十分灵活方便,具有现实指导意义。

论文目录:

摘要

Abstract

引言

1 文献综述

1.1 矿坑充水来源

1.2 矿井涌水量预测的发展历史

1.3 涌水量的预测方法发展现状

1.3.1 水文地质比拟法

1.3.2 涌水量曲线方程法

1.3.3 水均衡法

1.3.4 稳定流解析法

1.3.5 数值法

1.3.6 电网络模拟法

1.4 问题的提出及主要研究内容

1.4.1 问题的提出

1.4.2 研究内容

2 石人沟铁矿地质及水文地质概况

2.1 矿区地质

2.1.1 区域地质

2.1.2 地层岩石

2.1.3 脉岩

2.1.4 构造

2.2 石人沟铁矿水文地质概况

2.2.1 自然地理概述

2.2.2 岩层的含水性

2.2.3 矿床地下水类型

3 石人沟铁矿涌水量数学模型的建立

3.1 矿区水文地质概念模型

3.2 达西定律

3.3 连续方程的建立

3.4 矿区含水层分析

3.5 石人沟铁矿涌水量“拟三维”数学模型的建立

3.6 有限元法思路

3.7 模型的求解

3.8 石人沟铁矿地下涌水量预测及分析

4 石人沟铁矿地下开采防排水措施

4.1 石人沟铁矿床的充水类型

4.2 矿井防治水措施

4.2.1 地面防排水

4.2.2 井下防治水

4.3 石人沟铁矿地下开采防排水措施

结论

参考文献

致谢

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作者简介

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发布时间: 2005-11-04

参考文献

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石人沟铁矿露天转地下开采地下涌水预测研究

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