康城煤矿矿井涌水系统数值模拟

论文摘要

矿井涌水量是矿山建设及其生产过程中单位时间内流入矿井的水量,是矿山设计部门确定排水设备和制定防治水措施的主要依据。准确地预测矿井涌水量对于防止矿井突水、淹井等矿山恶性事故、降低生产成本、保障矿山安全生产具有十分重要意义。本文在广泛阅读国内外大量相关文献的基础上,深入地剖析了目前矿井涌水量预测中存在的不足;同时,以康城煤矿为研究对象,进行了矿井涌水量的数值模拟研究,并取得了一定的研究成果。主要的研究成果如下:在详细总结矿井涌水量预测领域的研究现状基础之上,评价了矿井涌水量预测的方法,比较全面地分析了矿井涌水量预测主要研究进展、存在问题、需要深入研究的内容。本文通过对矿井涌水量预测方法的总结评价,选择数值法进行涌水量的预测,在对水文地质条件分析的基础上建立了水文地质概念模型,并建立了相应的地下水流模型。借助visual modflow软件建立了矿井涌水量数值模拟模型,运用水文地质参数反演方法,求取了准确的水文地质参数值,并进行了水文地质参数分区,通过对模型的校验,验证了模型的精度,从而为康城煤矿矿山设计部门确定排水设备和制定防治水措施提供了科学依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容及技术路线
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 第2章 研究区概况
• 2.1 井田自然地理
• 2.1.1 地形地貌
• 2.1.2 地表水系水体
• 2.1.3 气象
• 2.1.4 地震
• 2.1.5 排水系统
• 2.2 经济
• 2.3 矿井概况
• 2.3.1 矿井位置
• 2.3.2 井田面积
• 2.4 地质概况
• 2.5 井田地层与地质构造
• 2.6 井田煤系地层
• 2.6.1 煤系地层
• 2.6.2 煤层
• 2.6.3 煤质
• 第3章 研究区水文地质条件
• 3.1 区域水文地质概况
• 3.2 含水层及隔水层特征
• 3.3 井田水文地质类型
• 3.4 地下水的补、径、排条件
• 3.5 地下水动态特征
• 3.6 充水因素
• 3.7 充水因素分析
• 3.8 研究区主要含水层
• 3.8.1 奥陶系灰岩含水层
• 3.8.2 伏青石灰岩含水层
• 3.8.3 煤层顶板砂岩含水层
• 第4章 地下水流数值模型介绍
• 4.1 Visual Modflow 软件简介
• 4.2 Visual Modflow 结构
• 4.3 地下水流运动的数值模拟方法
• 4.4 数值模拟模型建立的步骤
• 4.5 结论与特点
• 第5章 康城煤矿地下水流系统数值模拟
• 5.1 地下水流系统模拟数学模型
• 5.1.1 数学模型的建立
• 5.1.2 数学模型的求解
• 5.1.3 有限差分方程的建立
• 5.2 地下水系统可视化（Visual Modflow）数值模拟
• 5.2.1 可视化计算机模型的建立
• 5.2.2 模型的识别验证
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 攻读硕士学位期间发表论文情况