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天津煤矿专用模型实验装置采购

发布时间:2021-11-04 05:08:22

❶ 哪位有中国采购与招标网的收费会员请帮忙查一下内蒙古李家塔煤矿液压支架配件招标中标公示的结果,谢谢

开标时间:2012年11月28日9:00
开标地点:招标代理机构三楼小会议室
招标编号:CT-ZB417、418、421-2012
标的名称:辅阀、管路附件、高压胶管的供货及相关服务
中标候选人推荐情况见下表
招标编号 货物名称 中标候选人
CT-ZB417-2012 辅阀 蒂芬巴赫(天津)控制系统有限公司
CT-ZB418-2012 管路附件 郑州煤机速达配件服务有限公司
CT-ZB421-2012 高压胶管 太原市金工工矿设备制造有限公司
公示期:即日起至2012年12月1日
公示期间,如有异议请书面向代理机构陈述,逾期将不予受理。
招标代理机构:李慧晔 电话:0471-3313263

❷ 大同煤矿集团有限责任公司天津商贸分公司怎么样

简介:大同煤矿集团有限责任公司天津商贸分公司成立于2005年05月18日,主要经营范围为机械制造等。
法定代表人:朱海月
成立时间:2005-05-18
工商注册号:120191000036559
企业类型:有限责任公司分公司
公司地址:天津开发区明园路9号

❸ 望峰岗煤矿三维地质建模

煤矿开采信息化水平不高一直是困扰国内煤矿企业效益和安全运营的首要问题,因此,总体目标是通过建立煤矿的三维地质模型,提高煤矿地质数据管理的信息化水平,并为煤矿的采掘工程提供一个三维的可视化环境,进行巷道的布置和采区的设计。

图6.1 望峰岗煤矿构造分区示意图

利用望峰岗煤矿10个地质剖面数据,基于剖面数据建模方法建立三维地质模型,包括11个主要可采煤层和6个控制性断层模型,如图6.2所示。该模型清晰地展现了煤层和断层的空间分布和空间关系,为煤矿的开采设计带来很大便利。

图6.2 望峰岗煤矿三维地质模型

❹ 放水试验数值模拟及预测矿井疏水量

水文地质计算分析是水文地质条件评价由定性上升至定量的过程,是定量评价含水层和隔水层水文地质性质的重要工作,也是充分利用各种勘探、试验、检测、监测资料深化对矿井水害条件认识的重要工作。目前通用且成熟先进的矿井水文地质计算方法是水文地质数值模拟技术。

(一)数值模拟方法的基本概念

水文地质中的数值模拟方法就是利用刻画地下水系统空间结构和水力特征的数学模型作为工具,以数字模拟方法为手段来定量分析、评价、预测地下水系统的水文地质条件、参数结构、行为规律及其在扰动条件下的变化与响应。

数值模拟方法较之解析法乃至其他评价方法来说,它能够比较全面充分地刻画含水层的内部结构特点和模拟处理比较复杂含水层系统边界及其他一般解析方法难以处理的水文地质问题。可以说,无论多么复杂的水文地质问题,只要能归结为利用一组数学方程刻画的数学问题之后,借助于大型计算机这个现代科技手段,总可以用数值模拟方法获得对问题的定量化解答。所以,数值模拟方法是目前水文地质计算中一种强有力的数学工具,它的推广应用标志着水文地质条件定量计算与分析进入了新的发展阶段。

(二)数值模拟基本过程

采用数值模拟方法定量模拟评价矿井水文地质条件基本上可分为六大步骤:认真分析和研究矿区地质与水文地质条件,在矿井水文地质条件分析的基础上建立模拟计算域的水文地质概念模型;根据水文地质概念模型及其矿井采掘条件建立计算域的数学模型;根据模拟计算区域的水文地质结构特点采用合理的方法离散化模拟计算区域;依据模拟计算区及其相邻区域的水文地质试验资料或水文地质长期观测资料校正(识别)计算区域的水文地质参数,以获得矿井水文地质条件的预测预报数学模型;利用未参与水文地质参数识别的水文地质试验或其他观测资料验证(检验)所建立的矿井水文地质条件预测预报数学模型;运行所建立的矿井水文地质条件预测预报数学模型进行矿井涌水量及其他水文地质条件的预测预报(模型运转)。现分别叙述如下。

1.建立模拟计算区的水文地质概念模型

在矿区水文地质调查和专门水文地质勘探的基础上,根据对模拟计算区域内水文地质条件的认识和分析,纲要性地概化出研究计算区的水文地质概念模型。水文地质概念模型既取决于研究计算区的具体水文地质条件,但又不完全等于该区的实际水文地质条件。它是实际水文地质条件的概化和功能纲要,矿井水文地质概念模型要求明确和概化的主要内容有:

(1)概化确定模拟计算区的范围及边界条件

根据矿井水文地质勘探资料和矿井采掘要求,在明确了矿井主要充水含水层和模拟计算的含水层后,根据矿井对水文地质评价的要求,首先应圈出模拟计算区的范围。一般情况下,模拟计算区最好是一个具有自身补给、径流和排泄的独立的天然水文地质系统,它具有自然边界,便于较为准确地利用其客观真实的边界条件,避免人为划定边界时在资料提供上述的困难和误差。但在实际工作中,我们所关心或划定的模拟计算区域常常不能完全利用上述自然边界。这时就需要充分利用水文地质调查、勘探和长期观测资料等通过深入系统的水文地质条件分析建立人为的模拟计算边界。

在利用含水层自然边界有困难或在模拟计算区边界因勘探试验和观测资料缺乏,不足以建立较为精确的人为边界时,常常将已确定的计算范围适当地向外延伸设置一层缓冲带,缓冲带的宽度视具体的水文地质条件和评价要求而定,一般为2~3层计算单元的宽度。缓冲带的边界一般以定水头边界或隔水边界处理为宜。这种方法实际上就是对无限边界的概化处理。

在计算范围明确规定后,就要对所有边界的水文地质性质进行详细的研究和确定。一般情况下,只要含水层与常年有水的湖泊、河流、水库等地表水体有直接的水力联系时,不管是地表水排泄地下水,还是补给地下水,只要两者之间存在密切的水力联系,均可处理为第一类边界条件。但是,对于自由入渗的地表水体,则必须作为第二类边界条件处理。

(2)概化模拟计算区域内含水层的内部结构特征

通过对含水层结构类型、埋藏条件、导储水空隙结构及水力特征的分析研究,确定模拟计算区内含水层类型,如要明确所研究的目标含水层是承压含水层、潜水含水层、半承压含水层,或是承压潜水含水层并存,在此基础上要对含水层的空间分布状态进行概化。对于承压含水层来说,主要明确含水层厚度的变化规律及其在模拟计算区内厚度的分布,对于潜水含水层来说,主要是要明确含水层底板标高的变化规律及其在模拟计算区内底板标高的分布。其结果最好通过含水层等厚线图或含水层底板等高线图反映出来。含水层的渗透性(导水性)概化是根据含水层的渗透系数(或导水系数)及其主渗透方向和储水系数在空间上的变化规律,进行均质化分区。所谓含水层水文地质参数的均质化分区就是根据对所模拟研究的含水层区域内地质与水文地质条件的分析,将研究区划分为若干个亚区域,而且认为在每个亚区内含水层水文地质参数是相等的(含水层是均匀的)。实际上,绝对均质或各向同性的岩层是不存在的,均质性划分也只是相对的,只要含水层的水文地质参数变化不大,则可相对地在亚区内视为均质。一般情况下,松散岩层中的孔隙含水层多属于非均质各向同性,基岩裂隙或岩溶裂隙含水层则多属于非均质各向异性含水层。

(3)概化模拟计算目标含水层的水力特征

水力条件是驱动地下水运动的力源条件,不同的水力条件会形成不同的地下水运动形式。含水层水力特征的概化主要包括三方面内容:一是渗流是否符合达西地下水流规律;二是含水层中的地下水流呈一维运动、平面二维运动还是空间三维运动;三是地下水水流运动是稳定流还是非稳定流。一般情况下,在松散沉积的孔隙含水层、构造裂隙含水层以及溶洞不大,均匀发育的裂隙岩溶含水层中,地下水流在小梯度水力驱动下多符合达西地下水流规律。只有在大溶洞和宽裂隙中的地下水在大梯度水力条件的驱动下才不符合达西水流规律。严格地讲,在开采状态下,地下水的运动都存在着三维流特征,特别是在矿井排水形成区域地下水位降落漏斗附近以及大降深的疏放水井孔附近地下水的三维流特征更加明显。但是,在实际工作中,由于三维渗流场的水位资料难以取得,因此目前在实际模拟计算过程中,多数情况下将三维流问题按二维流近似处理,所引起的计算误差基本上也能满足矿井水文地质计算的要求。

(4)概化计算区域的初始水文地质条件

根据模拟计算区矿井水文地质定量评价的要求,选定模拟计算的初始时刻,求出模拟计算的初始流场(也就是计算起始的地下水流场)。模拟计算的初始条件包括计算区内的水力场,初始水文地质参数场,一类边界的水位值,二类边界的水力梯度值以及计算区内自然存在的地下水源、汇项。其中最常见的确定计算区内的水力场的方法就是根据区内观测孔的水位资料,作出计算区在选定的初始时刻的等水位线图,再根据等水位线图最后求出所有剖分节点的水位。此外,也可通过计算机来模拟初始流场,即利用所选定的初始时刻以前时段的水位资料,来模拟计算出所选定的初始时刻的水位,这种方法只适用于被校正后的数学模型。否则模拟出来的初始流场可靠性也不大。一类边界的初始水位及其源、汇项可根据实际观测资料直接给定,二类边界的初始水力梯度可根据边界内外的水位观测值通过等水位线分析或水力计算确定。计算区内初始参数亚区的划分及其初始参数值一般根据含水层水文地质结构分析及其解析法所获得的水文地质参数确定。

2.建立计算区刻画地下水运动规律的数学模型

通过对上述概化后的水文地质概念模型的分析,就可建立计算区描述地下水运动的数学模型。实际上数学模型就是把水文地质概念模型的数学化,是用一组数学关系式来刻画模拟计算区内实际地下水流在数量上和空间上的一种结构关系,它具有复制和再现实际地下水流运动状态的能力。我们所谈的数学模型主要是指由线性和非线性偏微分方程所表示的数学模型。对于一个实际的地下水系统来说,这样的数学模型一般应包括描述计算区内地下水运动和均衡关系的微分方程和定解条件组成,定解条件中包含有边界条件和初始条件。这样的数学模型一般情况下很难通过常规的解析方法而获得其精确解,通常都需借助于现代化计算机,用数值方法对其进行求解以获得其近似解。这就是数值模拟方法的来源。

地下水系统的数学模型根据研究的出发点和具体方法的不同,可分为以下几种:线性模型和非线性模型、静态模型与动态模型、集中参数模型与分布参数模型、确定型模型与随机模型,等等。目前在矿井水文地质条件模拟预测中最常用的、最容易被一般水文地质技术人员所掌握的是确定型的分布参数模型。

3.数学模型数值求解的一般过程

(1)从空间和时间上离散计算域

当建立了刻画地下水流特征的数学模型之后,需要利用数值方法对模型进行求解,用于求解地下水流数学模型的方法较多,最常见的有有限单元法和有限差分法。无论是采用有限单元法还是有限差分法,都需要对模拟计算区域进行离散化剖分,剖分网格的形状多种多样,最常见的平面二维水流剖分网格有三角形和矩形,空间三维水流剖分网格有四面体和六面体,不管采用何种剖分方法,其解的收敛性与稳定性在很大程度上都取决于单元剖分的大小,为了保证解的收敛与稳定,剖分的单元一般不宜过大,特别是在水力坡度变化大的地方,单元应变小加密。对于非稳定流问题,还需要对模拟计算的时间段进行离散化,在水头变化较快的时段内,时间步长应取的小些。在时段划分上,一般原则是:在水头变化快的时期,例如在疏排水的初期,时段步长应取得小些,划分的时段应多些;在水头变化缓慢的时期,例如在疏排水的中后期,时段步长可取得大些。一般情况下,有限差分法对时段步长的要求不像有限单元法那么严格。

(2)校正(识别)计算区的数学模型

数学模型应是实际含水层及其水流特征的复制品。根据水文地质模型所建立的数学模型,必须反映实际流场的特点,因此,在进行模拟预报之前,必须对数学模型进行校正,即校正其方程、参数以及边界条件等是否能够确切地反映计算区的实际水文地质条件。由此可见,校正模型实际上就是通过拟合实际观测到的水文地质现象而反过来求得反映含水层水文地质条件的有关参数的过程。在数学上常称之为反演问题或逆问题。

目前常用的识别数学模型所采用的方法大体可分为直接解法和间接解法两大类。直接解法就是从含有水头、水量和参数的偏微分方程或从已离散的线性方程组出发,把实际观测的水头代入,从中直接解出水量或参数的方法,即直接解逆问题。这类方法有数学规划法、拟线性化法等。由于直接解法所需结点的水头均应是实际观测值,这在实际上很难办到,所以该法应用较少。间接解法就是先给定一组参数或水量,代入已离散的方程,求解正问题,将计算值与实测值比较是否接近。在这个过程中,要不断地去解正问题,不断地比较计算值与实测值,最后求得最佳解。目前采用间接解法较为广泛。间接解法又可分为两种形式:一是人工调试计算参数,二是机器自动优选计算参数。人工调试就是人为给定未知量(参数或水量)进行正演计算,求得目标函数,并不断地修改未知量,重复进行正演计算,直至求得的目标函数满足误差要求为止,这时的未知量即是所要求的参数或水量。人工调试方便、简单,特别是在掌握计算区水文地质条件的基础上,容易尽快达到误差要求。机器调试是给定未知量的约束条件和参数自动寻优的数学方法,让机器自动寻优,不断地解正问题,求得目标函数达到极小值时的未知量,即是所要求的参数或水量。常用方法有单因素优选法、最优控制法等。

(3)数学模型的校验

当通过参数反演获得了数学模型的有关定量水文地质参数后,我们就获得了用于矿井水文地质条件模拟预测的唯一确定的数学模型。为了在运行模型之前进一步确认模型的可靠性,可利用已知的水文地质观测资料与模型运行的计算结果进行比较分析,以确认模型的正确性。如果校验结果较好,则可利用模型进行矿井水文地质条件的预测分析,否则,尚需重新考核和校正数学模型。

(4)数学模型的运行与应用

经过识别和校验后的数学模型,即可作为矿井水文地质条件和矿井涌水量预测预报的计算模型,可根据矿井开采条件、矿井水文地质要求进行多种问题的数值模拟计算。目前主要用于模拟预测不同条件下矿井疏降水量和疏降条件下的地下水流场。

4.数值方法的应用条件

虽然数值模拟方法在矿井水文地质条件定量分析和矿井涌水量预测方面有着明显的优势,但并不是在任何条件下都可得到很好的应用。数值模拟方法的成功应用必须建立在特定的条件之上。一般情况下,对一个矿区的矿井水文地质条件及其矿井涌水量进行数值模拟与预测时应具备下列基本条件:

1)必须有专门的地质与水文地质勘探资料严格控制矿井主要充水含水层(模拟的目标含水层)的空间赋存特征,包括含水层的埋深、厚度、产状、空间延展情况、结构类型(如含水层是单层的还是多层的)、顶底板岩层条件(有无天窗、缺失等),以及与主采煤层之间的位置关系。

2)要有专门的资料控制拟模拟的目标含水层的边界条件。包括边界的位置、物理结构、水文地质性质、可能出现的边界随时间变化(如分水岭的移动、水位的动态变化、断层受采矿扰动而发生活化等)、边界外水体与边界之间的关系等。

3)要有专门的水文地质试验资料控制地下水的水动力学性质及其含水层的水文地质参数结构。包括地下水的流态(如层流还是纹流、一维流还是多维流、承压水流还是无压水流等)、含水层的渗透性能、越流条件、地下水水力梯度等。

4)要有大型群网观测的抽放水试验资料或具有区域性控制作用的地下水水力信息长期观测资料。包括抽放水水量及其动态变化过程、抽放水过程中含水层水位及其变化过程、抽放水结束后地下水位回复程度及其回复过程。这些信息是进行水文地质条件反演和水文地质参数识别必不可少的信息。

5)其他影响含水层行为的相关信息。包括大气降水及其时间分布、蒸发条件及其季节性变化、地表水系及其季节性变化、当地工农业用水及其开采情况、地表植被发育状况等。这些因素会直接影响所建立的水文地质模型的准确性和真实性。

(三)超化矿水文地质计算的主要任务

1)分析处理L1-3灰岩放水试验的水量、观测孔水位资料,建立矿井疏水量预测预报的水文地质概念模型。

2)通过水文地质参数的反演计算,形成矿井目标充水含水层的定量水文地质参数场和矿井疏水量预测预报的水文地质数学定解模型。

3)计算预测矿井不同开采水平L1-3灰岩含水层的最大疏水量和最小疏水量,为建立矿井防排水系统提供依据。

4)计算预测矿井不同疏水条件下的地下水流场及其地下水位漏斗的扩展形态。

5)建立地下水疏降最优决策模型,提出最优疏水工程方案和疏水量时空分配方案。

(四)矿井水文地质计算方案

1)计算模型采用二维承压水流数学模型。

2)计算方法采用有限元数值模拟技术。

3)计算所依据的基础资料以井下放水试验所获得的所有可利用信息并结合历史的勘探资料和矿井开采规划资料。

4)计算程序为:水文地质概念模型的建立—水文地质条件模拟数学模型的建立—水文地质参数反演—矿井涌水量预测预报—疏水降压孔的优化设计与计算。

❺ 模型应用三

以元宝山露天矿区地下水疏干井群优化设计为例。

元宝山露天煤矿于1954年发现,经过勘探,1987年由沈阳煤矿设计院完成露天矿初步设计,并于1990年10月15日正式开工建设。元宝山露天矿区,在历史上没有开采记载,其西南部有元宝山一、二、三、四井,东北部为老公营子和小风水沟井田,露天矿西南部现有两座地方小煤窑沿七煤露头向井田内开采。露天矿现已建成西、南两个排土场,一、二采区也正在建设中。采掘场南部边界形成于元宝山脚下,东部边界以F1断层为界;而西部边界则是沿着六煤层底板形成的。开采用一、二采区同时拉沟的方法,由南向北推进,北帮为工作帮。露天矿设计最终开采面积12.32 km2。露天开采储量54289万t,A+B级储量53265万t,设计规模为年产原煤500万t。

从1954年以来,地质、煤炭、水电等部门先后在该地区进行了大量的卓有成效的工作,取得了丰富的资料。1954~1955年,平庄矿务局地质队及东煤地质局107队在该地区进行了煤田地质普查工作;东煤地质局104队于1973年提交了“元宝山露天精查地质报告”,于1982年提交了“元宝山露天水文地质、工程地质(剥离物强度)勘察报告”;水电部东北电力设计院于1975年提交了“元宝山电厂新建工程供水水文地质勘察报告”,水电部南京水利科学研究院于1987年提交了“元宝山露天煤矿受英金河渗漏影响计算”;煤炭科学研究总院西安分院于1993年提交了“元宝山露天煤矿帷幕工程初步设计说明书”,“元宝山露天煤矿帷幕截流工程地质勘察报告”等成果。前人的工作积累了本区丰富的地质及水文地质资料,为今后的工作奠定了良好的基础。

但就在露天坑剥离建设过程中,丰富的第四系松散沉积含水层中的地下水给露天剥离带来了巨大的困难。目前正在剥离区外围大面积区高强度疏干地下水。自从1990年以来,先后施工疏干孔近120个,每天总排水量达40~50万m3左右。露天坑及其附近第四系含水层地下水位下降约8~20 m,采区内最大水位降深为27 m左右。区域内第四系含水层地下水流场已基本趋于稳定。但目前的地下水流场还远不能满足已经开挖的剥离区(一采区和二采区)的剥离要求,特别是二采区安全剥离的水位降深值应为20~50 m左右。因此,如要二采区安全出煤,还需对本区第四系地下水位疏降10~30 m左右。因此,目前的疏干方案、疏干工程和疏干水量都远不能满足矿山建设和生产的需要。选择最优秀的疏干工程以最小的总疏干水量达到疏干要求成为目前矿山建设急需解决的问题。

7.3.1 地下水系统及水文地质模型

7.3.1.1 研究区概况

(1)地理与交通

元宝山露天煤矿位于内蒙古自治区赤峰市东35 km,属赤峰市元宝山区建昌营子乡所辖。其地理坐标为东经119°17′55″~119°19′55″;北纬42°19′13″~42°22′21″。

矿区南部有专用铁路,在元宝山车站与叶赤线(叶柏寿—赤峰)接轨,矿区与赤峰及邻近旗、县均有三级公路联结,交通十分便利。

(2)地形与地貌

元宝山露天煤矿位于英金河河谷平原,英金河从矿区中部穿过,把矿区分为南、北两大部分。露天矿南部地处英金河右岸一级阶地,阶地宽500~4000 m,地面坡度为1‰~1.5‰,地面高程为472~482 m。露天矿北部位于英金河左岸一、二级阶地,地面坡度1‰~2‰,阶地宽500~5000 m,地面高程482~490 m,阶地表面有现代风积沙,沙丘呈波状分布。

总体来看,矿区为四周被低山丘陵所环绕的河流冲、洪积平原。周围丘陵高程一般在500~600 m。冲、洪积层形成本区极其富水的含水层,而丰富的巨厚层煤炭资源就隐伏在第四系含水层之下。

(3)气象与水文

该区为半干旱大陆性气候。其特征是:冬季长而干冷,夏季雨量集中,春秋季少雨雪多大风。

据赤峰市气象台资料,元宝山地区多年最高气温为42.5℃,最低气温为-31.4℃。冻结期一般为11月中旬至翌年3月末(平均气温-10.8℃,最低气温-27℃,最高气温7.6℃),最大冻结深度2.01 m。

本区多年平均相对湿度为49%,平均蒸发量为1867.1 mm,年平均降水量为372.34 mm(据1950~1994年资料),全年降水多集中在夏季6~8月,约占全年的68.55%。

英金河自西北向东南流经矿区,于东八家汇入老哈河,为老哈河左岸最大的支流。英金河发源于河北围场北部山区(七老头山)。流长194.6 km,流域面积10598 km2。历年最大洪峰流量2650 m3/s,最小流量为0.5 m3/s,多年平均流量为12.8 m3/s。河床宽度变化较大,在200~900 m之间。主流摆动对两岸侧蚀较强,洪水期常造成河岸坍塌。近年来由于上游水库蓄水和农业灌溉的发展,位于下游的露天矿区一带春秋冬季常常断流。该河枯水期、平水期、丰水期的流量分布与降水量的分布规律相同。在元宝山露天矿区以垂直渗透形式补给地下水。

老哈河由西南向东北流经河谷平原南部,距露天矿区3 km。该河发源于河北省平泉县七老头山脉的光头山,于昭乌达盟大兴乡海里吐附近与西拉木伦河汇合成西辽河。全长421.8 km。流域面积33076 km2。历年最大洪峰流量为9840 m3/s,最小流量为0 m3/s,多年平均流量为13.6 m3/s。研究区内河床宽度在500~1000 m之间。河床及河漫滩主要由沙、沙土及砾石组成,该河枯水期、平水期、丰水期的流量分布亦与降水量的分布规律相同。在元宝山露天矿区以垂直渗透形式补给地下水。

7.3.1.2 地质与水文地质条件

(1)矿区主要地层

A.上侏罗统杏园组:以灰白色中细砂岩为主,夹紫红色砂岩和泥岩,厚度大于100 m。中部为灰、灰绿色砂岩和砂砾岩夹黑色泥岩,厚度60~230 m。上部为灰绿、灰褐色厚层泥岩夹灰白色砂岩,厚度在200 m左右。分布于F1断层以东的断块中。

B.上侏罗统元宝山组:以灰白色中细砂岩为主,夹粗砂岩、泥岩和煤层,一般厚约340 m,含12个可采煤层,累计可采煤层平均厚度84.29 m,以五、六煤组为主要可采煤层。

C.第三系上新统(N2):底部为紫红色砂岩、泥砾岩和泥岩,不整合于元宝山含煤组地层之上,厚0~115 m,仅在露天矿南部的穹窿背斜处分布。上部为玄武岩、红土和砂砾石层,仅出现在矿区北部或覆盖于露天矿的南部紫红色砂砾岩之上。

D.第四系(Q):以现代冲积、洪积和冰水堆积物为主,由安山岩、玄武岩等砾石成分构成的圆砾、泥砾、卵石和砂组成。厚度14~85 m,一般为55 m,在整个元宝山盆地内均有分布。在矿区附近,厚度一般为14~60 m,自西向东由薄变厚。

(2)矿区主要地质构造特征

元宝山煤田为一断陷含煤盆地,受燕山构造变动的控制呈NNE—NE向狭长带展布,含煤盆地为一宽缓的复式向斜构造,由三个向斜和两个背斜组成,自东南向西北依次是:风水沟短轴向斜、五家背斜、南荒向斜、龙头山背斜和老窑短轴向斜。在向斜构造内赋存有可采煤层,向斜轴向NNE,地层倾角3°~5°。

总体而言,本区第四系下伏煤系地层比较平缓,主采煤层厚60 m左右,煤层产状及其赋存条件非常有利于煤炭资源的露天开采。

(3)矿区水文地质条件

第四系孔隙潜水含水层由冲积、洪积和冰水堆积的圆砾、砂砾、卵砾石、泥砾等组成,粒径为5~60 mm的占50%以上,大于60 mm的占20%,个别地段见漂石。砾石成分以安山岩、花岗岩为主,磨圆度较好,球度差。从西南往东北厚度增大,但变化趋势比较平缓,仅在基岩面的两阶地之间的阶坎处厚度变化比较大。

第四系地层由于成因不同,上部和下部地层渗透性有一定的差异,据以往勘探试验资料,上部渗透系数较大,约为256~710 m/d,下部较小约为16~146 m/d,但二者有密切的水力联系。水质属重碳酸钙镁型水,pH值大部分在7~8之间,固形物含量240~400 mg/L,钙镁总含量为260~365 mg/L,水温为8~11℃。

侏罗系孔隙裂隙弱含水层,由砂岩、砂砾岩、粉砂岩及煤层组成,在煤层中有少量的裂隙。一般厚度为50~150 m,平均厚度为113.9 m,根据抽水试验资料渗透系数为0.001~0.38 m/d。

由此可见,第四纪松散沉积潜水含水层是本区惟一的主要含水层。而其他基岩裂隙水可以忽略不计。

在天然条件下,本区地下水的流向和地表水流向一致,即由盆地的北西,南西向东南径流。水力梯度平缓(见图7.23)。近年来,随建昌营电厂水源地抽水及露天矿剥离疏干排水,使得第四系地下水位形成了以露天矿剥离区为中心的降落漏斗。地下水形成了从四周向漏斗中心汇流的新的径流条件。

第四系地下水的补给主要来自盆地内部季节性大气降水、流经盆地内部的英金河和老哈河的渗漏和来自北西、南西的上游侧向径流。特别应该注意的是目前地下水位降落漏斗已经越过英金河和老哈河向外扩展,所以河流对地下水的补给以渗入式为主,而不是注入式补给。由上述分析可见,研究区第四系地下水目前的主要补、径、排关系如图7.24所示。

(4)第四系地下水疏干现状

从1990年8月15日疏干工程开始至今,共投入运行13排,计121个疏干钻孔,有部分孔报废,部分孔停运。平均排水量达40万~50万m3/d(见表7.23)。采区内的漏斗中心在观5孔位置附近,水位标高在(438 m±1 m)变动。主要疏干钻孔见图7.25。

图7.23 矿区第四系地下水天然流场图

图7.24 元宝山矿区第四系地下水补、排关系示意图

与露天矿相邻的建昌营电厂采用群孔集中抽取第四系地下水作为电厂供水水源,其日抽水量在10万m3左右。由于两个水源地的长期抽水,区域地下水流场近几年基本趋于稳定,疏干排水结果使矿区水文地质条件发生了较大的变化。主要表现在:①沿英金河方向地下径流水基本被疏干截夺;②地下水水位低于英金河和老哈河的河水位,使二河成为“悬河”;③地下水从英金河和老哈河获得渗透补给。

(5)元宝山露天矿区第四系地下水流数学模型

根据前述元宝山露天煤矿水文地质条件,所选择模拟计算的主要含水层为位于英金河和老哈河冲积平原范围内的第四系潜水流含水层,面积约为210 km2。西北边界、南西边界和东南边界,一般离疏干区较远,可作为定水头边界处理,其余边界作为隔水边界。

图7.25 矿区目前主要疏干井群分布图

表7.23 1990~1995年疏干排水量统计表(万m3/mon)

将第四系含水层视为一个非均质,各向异性含水层,尽管第四系底板有一定的起伏,但地下水流仍可视为潜水二维非稳定流动。英金河和老哈河对潜水含水层以渗入方式补给。

根据元宝山矿区第四系潜水地下水特征及边界条件,文中建立了元宝山露天煤矿区第四系地下水流二维非均质,非稳定各向异性地下水运动数学模型。

地下水系统随机模拟与管理

式中:h——潜水地下水水位[L];

μ——给水度(量纲一);

Kxx,Kyy——第四系含水层x,y方向主渗透系数;

t——时间;

(x,y)——笛卡儿坐标;

Ω——地下水渗流区域;

Γ1——第一类边界条件;

Γ2——第二类边界条件;

h0(x,y,t)——初始水头分布;

ε———单位面积上的入渗补给强度[L3/(T·L2)],主要包括大气降水补给、河流入渗补给等;

W——源、汇项,本模型中主要反映了露天疏干和电厂取水等抽水量;

Z——含水层底板标高(L)。

对模型(7.3)采用迦辽金有限元方法进行求解,采用三角形单元剖分。平面上共剖分为1788个三角形单元,952个计算节点。见图7.26和图7.27。由于计算区域较大,所以图7.27是对露天剥离及井群疏干区域的放大。

图7.26 矿区地下水有限元计算剖分图

7.3.2 水文地质参数随机性及参数识别

研究区的水文地质条件和其他地下水系统类似,控制地下水流的主要参数亦具有极强的随机性和不确定性。就含水层介质结构而言,由于受其成因条件的限制,不管在垂向上或平面上,其沉积物性质变化较大,往往是砂、砾石及粉砂质黄土互为透镜体状产出。这种介质性质在空间上分布的随机性决定了含水层主要水文地质参数(Kx,Ky,μ)的随机性。其次,含水层的补给条件(河流入渗、大气降水及侧向径流)强烈地受到本区降水规律的影响。由于大气降水因素的随机性也决定了本区地下水的补给条件具有随机性。最后,地下水的主要排泄条件(电厂供水、露天坑疏水、农业用水等)都受到设备、用水量等多种人为因素的干扰和影响,所以排泄条件亦可视为随机因素。由此可见,影响本区地下水补给,径流和排泄的多种因素都具有随机性和不确定性。用任何一组确定的参数去刻画本区地下水系统的行为都欠准确。所以,引入随机理论和统计概念来研究该含水层系统的性质和对其进行规划管理则更具有实际意义。

图7.27 矿区地下水有限元计算剖分图

根据上述分析,采用研究区1991~1995年的水文地质资料(抽水资料、降水资料、地下水动态资料)分别求得了5组水文地质参数。调参过程采用了试估-校正法。即首先根据已有资料给出参数初值,运算地下水数学模型,求解地下水水位值,将所求结果与实测结果不断进行比较,修正参数,直到达到要求的拟合精度。并在假设检验的基础上,分别统计计算了每个参数的均值、方差及其概率分布形式。表1.1为15个参数区水文地质参数Kx,Ky及μ的反演值、均值和方差。通过假设检验,Kx,Ky及μ均服从[a,b]均匀分布。

在参数反演过程中,对下列问题进行了专门处理:

(1)初始流场。以每个模拟年份1月10日区域观测水位为基础,采用Kriging插值方法,插出每个节点的水位值,作为该年份模拟计算的初始流场。利用每年1~6月份水位观测资料作为调参拟合水位。

(2)降水量。模拟过程中的降水量采用赤峰气象站的实际观测资料。在疏干预测过程中采用1950~1995年月平均降水量资料。降水入渗系数取0.3。

(3)河流入渗补给。根据实际观测资料,英金河和老哈河的最大渗透量分别为4.12×104 m3/s 和1.6×104 m3/s。计算时用其总渗透量除以两河在计算区的面积得出单位面积的渗透量,加入到相应的面积单元中。农业取水和灌溉回渗因缺乏资料,在本模型中未进行专门考虑。

(4)由于潜水流为非线性偏微分方程,文中在利用响应系数法建立管理模型时,利用Boussinesq方程进行了近似线性处理,将其近似为线性问题考虑。

正如前面有关章节所述,元宝山露天矿目前生产和建设所遇到的最大问题就是第四系地下水的控制与管理问题。就这一问题前人已经做过大量的研究工作,并提出了建造防渗帷幕墙、疏干与回灌相结合等多种技术方案,其核心目标就是希望在保证矿山安全生产的同时,尽可能保护地下水资源,减少地下水位的大面积下降。但因经济、社会等多方面的原因,这些方案都未能付诸实施。目前仍以大面积井群疏干为主要防治水技术措施,且现有的疏干工程和设计能力无法满足生产要求。因此,基于现有工程状况提出新的既能满足矿井建设与生产的要求,又能确保矿井总疏水量最小的矿井疏干井群设计方案及孔位布置原则显得尤为必要和迫切。正是本着这一目的,以矿井剥离区四周水位降至设计标准为约束条件,以稳定总疏水量最小为目标函数,以疏干水量为决策变量建立和求解了随机地下水控制与管理模型。提出了在不同的约束条件置信度水平下总疏干水量及其疏干孔位优化设计的原则。

7.3.3 机会约束地下水管理模型建立

根据元宝山露天矿区第四系地下水疏干管理的约束条件,目标函数及决策变量,建立矿区第四系地下水疏水量优化设计的机会约束随机管理模型为:

地下水系统随机模拟与管理

式中符号意义同前,其中:n=1,即考虑了一个疏干阶段。m=96,即选择沿剥离区外围两排节点(总计96个)为疏干井的候选位置(决策变量),见图7.28。j=35,即沿剥离区边沿一周的节点(总计35个)为水位约束控制点。

将有关参数代入模型(7.4)式,并进行适当转换后,得下列管理模型:

地下水系统随机模拟与管理

式中:S(j)=H0(j)-ZL(j)-5;

i=1,2,…,96;

j=1,2,…,35。

7.3.4 模型求解

将本区第四系含水层随机水文地质参数的反演结果、随机分布形式及其他参数代入随机有限元模型,并采用Monte-carlo随机有限元求解技术解得随机管理模型的响应系数均值E[β(i,j)]和方差 r2(i,j)。采用Taylor展开随机地下水管理模型求解技术解得在不同随机约束置信度水平下的地下水总疏干水量及其疏干位置分布。计算结果见表 7.24。总疏干水量与约束置信度水平之间的关系见图7.29。

图7.28 可供选择的疏干井位分布图

表7.24 考虑目前开挖区范围条件下计算结果表

图7.29 总疏水量与置信度水平关系图

7.3.5 计算结果讨论

(1)从计算结果可知,由于水文地质参数的随机性,要达到疏干要求,其总疏水量与对约束条件满足的置信度水平有密切关系。随着约束条件置信度水平的降低,其总疏水量明显下降。而随约束条件置信度水平的提高,其总疏水量迅速增大。说明若要保证在水文地质参数出现不利于疏干进行的小概率事件时,仍能满足疏干要求,则总疏水量必然增加,这与理论分析及实际情况相一致。

(2)目前所具备的40万~45万m3/d的疏干能力显然太小,即使80%的约束置信度也不能满足。所以,总疏水量的增加是不可避免的。

(3)从疏干井的分布来说,主要集中于当前剥离区的东北和东南(第四系厚度较大区)。这也与水文地质条件分析结果一致。因为疏干区含水层基底总趋势是西高东低。若要保证整个疏干区地下水位的疏干,只要东部区能达到疏干要求,西部区水位自然可降至疏干要求(因含水层渗透性很好,地下水位将非常平缓)。因此,若将疏干孔布置在西部区必然是浪费和不必要的。

(4)为了检验管理结果的优越性和正确性,以目前的疏干水位降为约束条件代入管理模型进行了求解。如果考虑参数的方差为零(即为确定性模型),其计算结果如表7.25。如果考虑参数的方差及约束的置信度水平,则计算结果如表7.26所示。表中结果说明,对于确定性参数,如果按优化的疏干井群进行疏干,则总疏水量可比目前实际疏水量减少10万m3/d左右。如果按随机参数模型考虑,则目前的疏水量恰相当于约束条件置信度为(95%~100%)之间的计算水量。由此可见,管理模型的计算结果是符合实际情况的。

表7.25 元宝山露天矿疏干条件确定性模型优化水量及分配计算结果

表7.26 当前疏干条件优化计算结果表

续表

(5)为了进一步检验管理结果的正确性,我们将管理结果代入地下水模拟预测模型,进行了地下水疏干流场的模拟预测,预测的流场形态较好地反映了在不同约束条件置信度水平下对疏干要求的满足性。

❻ 乌达煤田导火带模型

(一)乌达煤田导火带

乌达煤田采用长臂式采煤,在工作面回采中和回采后顶板岩石产生垮落带,上覆岩层产生裂隙带,形成了遗煤带、垮落带、裂缝带等三个带。空气可沿三个带贯通,当遗煤带中的煤与空气接触氧化放热,聚热增温达到燃点时,煤层自燃;烟雾向上排出,并通过垮落带和裂缝带与地面的大气沟通,形成煤火区燃烧动力系统,构成煤田的地面火区灾害。

煤矿导火带由遗煤带、垮落带、裂缝带、燃烧带等4个带组成,见图2⁃1⁃6。

图2-1-6 煤矿导火带模型示意图

(二)乌达煤田煤矿导火带高度计算

按下式计算:M0=m+

+0.8m

式中:M0为导火带高度;m为采煤厚度(m);

为裂缝带高度;0.8m为地表沉陷量。

(三)煤矿导火带火区的形成条件

当煤矿导火带高度大于采空区深度,遗煤带厚度大于0.4m,供风输氧量大于煤层燃烧最小需要量,煤体温度高于自燃点,排烟能力大于煤层燃烧的最大产烟量时,产生煤田地面火区。用下式表达。

(M0>Cd)∩(Cm>0.4m)∩(V0>V0min)∩(ΔT>ΔTcr)∩(Vy>Vymax

式中:M0为煤矿导火带高度;Cd为采煤工作面深度;Cm为遗煤带厚度;V0为供风输氧量;V0min为煤燃烧最低需氧量;ΔT为煤体温度;ΔTcr为煤燃烧临界值;Vy为排烟量;Vymax为煤燃烧产生的最大烟气量。

(四)煤矿导火带应用

应用煤矿导火带理论,预测煤田火区。按照导火带高度计算公式计算,凡是采煤工作面深度小于导火带高度的会发生煤火灾害,反之则不发生。按照煤矿导火带火区形成条件公式计算,凡是煤矿采空区符合煤矿导火火区形成条件的会发生煤火区灾害,反之则不发生。

乌达煤田导火带控制着乌达煤火的形成和发展。乌达煤田已经开始全面开发,煤田内地表下第一层煤大部分采空。在1+2煤、4煤、6+7煤、9+10煤和12煤所组成的5个燃烧层组中,凡是处在地表下第一层煤的地段,有四种情况。

(1)采煤深度小于导火带中垮落带深度的,已经燃烧,形成火区,正在向深部推进。

(2)采煤深度小于导火带的,已经发火自燃,形成火区。

(3)采煤深度小于导火带高度的当前尚未燃烧的地段,是今后将发火的地区。

(4)采煤深度大于导火带高度的没有燃烧的地段,是今后也不燃烧的地段。

(五)煤矿导火带的危害

煤矿导火带随着采煤工作面的进展而发展,采到哪里发展到哪里。在煤矿开采中导火、导水、导气,形成煤矿火灾、水灾,瓦斯、CO、CO2灾害,以及“冒顶”灾害等一个灾害系统。主要危害是向上与大气对流形成煤矿火灾,向下水体沿导火带流动形成煤矿水患,在地下空间有害气体沿导火带渗漏可形成一氧化碳、瓦斯突出等。特别是乌达煤田十几层易燃烧的煤层持续开采时,上下煤层之间形成连续的煤矿导火带,对乌达煤田的生产开采造成极大危害。煤矿导火带的提出,为今后西部干旱地区煤田勘探、煤矿设计建设和煤矿安全生产提供借鉴。

❼ 请问河南省哪里可以制造煤矿矿井巷道模型的。需要专业点的,附近省份的也可以。例如江苏省的。

河南天荣万华科教设备有限公司,这家是专业做煤矿安全教学模型的,各级安培中心通版风、采掘、机电、运输权提升实验室设备模型。去年我们单位在这家采购了一批三级安培中心培训模型,其中就有现代化矿井仿真综合系统模型,井上工业广场,井下全矿井生产系统,按理论制作的,外观非常漂亮,人家售后服务真好,前段时间有个小模型出了点问题我打个电话试试让来维修,没想到第二天技术人员就到我们矿上了。你要的这家应该能做的。

❽ 水资源分配优化管理的数学模型

在东山煤矿现有的4个水源为观孟前水源地、枣沟水源地、矿井突水水源、矿井排水水源。矿井排水除细菌超标外,其他指标均正常,因此,略作处理即可作为生活用水或工业用水。经排供结合优化管理计算,4种水源10年后可提供水量分别为65000m3/d、75000m3/d、6000m3/d、4000m3/d。在东山主要用水户为铁路局、电厂和煤矿,多余的水资源量供太原市。以上三部门10年后用水量预计为:铁路局15000m3/d,电厂5000m3/d,煤矿5000m3/d,余者全部供给太原市。

设观孟前水源地向铁路局、电厂、煤矿和太原市的供水量分别为Q1、Q2、Q3和Q4,相应的效益系数为C1、C2、C3和C4;枣沟水源地向铁路局、电厂、煤矿和太原市的供水量分别为Q5、Q6、Q7和Q8,相应的效益系数为C5、C6、C7和C8;突水点向铁路局、电厂、煤矿和太原市的供水量分别为Q9、Q10、Q11和Q12,相应的效益系数为C9、C10、C11和C12;矿井排水向铁路局、电厂、煤矿和太原市的供水量分别为Q13、Q14、Q15和Q16,相应的效益系数为C13、C14、C15和C16。其目标函数为水资源利用获得的效益最大,表达式如下:

华北煤田排水供水环保结合优化管理

约束条件有:

(1)水源的供水量不能超过各水源所能提供的最大水量,约束条件有4个:

华北煤田排水供水环保结合优化管理

(2)供给各用户的水量和应不小于各用户的用水量,约束条件有3个,供给太原市的水量尽可能多,不受约束。

华北煤田排水供水环保结合优化管理

(3)各水源供给各用户的水量不得超过各用户的用水量,约束条件12个,Q4、Q8、Q12、Q16为供给太原市的水量,无上限约束。

华北煤田排水供水环保结合优化管理

(4)各变量的非负约束。

华北煤田排水供水环保结合优化管理

综上,水资源分配优化管理的数学模型为:

华北煤田排水供水环保结合优化管理

st Q1+Q2+Q3+Q4≤65000m3/d

华北煤田排水供水环保结合优化管理

❾ 煤矿地下水模拟研究现状

目前国外水文地质研究和防治水方法主要采用钻探、物探结合及主动防护法,即采用地面垂直钻孔,用潜水泵专门疏干含水层。为了适应预先疏干方法,国外生产了高扬程(达1000m)、大排水量(达5000m3/h)、大功率(2000kW)的潜水泵,其疏干工程已逐渐采用电脑自动控制。

国外堵水截流的方法也有很大发展,建造地下帷幕的方法愈来愈受到重视。为充分利用隔水层厚度,减少排水量,国外正在对隔水层的隔水机理、突水量与构造裂隙的关系、高水压作业下的突水机理、隔水层稳定性与临界水力阻力的综合作用等进行研究。

纵观几十年来我国矿井水文地质的发展概况,在当时开采规模和勘探条件下,用各种数学模型所预测的矿井涌水量对矿山开采起到了某种积极的指导作用。但随着煤田开采深度的加大和水文地质勘探所提供的不同性质的信息资料,一些用以预测涌水量的数学模型难以全面描述有关地质体的水文地质特征,因此必须从解析模型向数值模型发展。

总的来说,华北型煤田矿井涌水量预测的数学模型经历了以下几个发展阶段:

1.稳定流阶段

在20世纪50~60年代,我国煤矿矿井涌水量预测的数学模型基本以稳定流理论为基础,主要包括统计模型、经验比拟模型以及稳定井流解析法模型。

(1)统计模型。建立统计模型的基本思路就是根据矿井已知的某开采水平的矿井涌水量资料,推算下一个开采水平或与其条件相类似的另外矿山的未来矿井涌水量。统计模型的使用条件是已知模型与预测模型的条件大致相同,而且往往需要较多的已知观测资料才能得出比较正确的预测结果。所以又可分为:①水文地质比拟法模型。此模型是在水文地质条件相近和开采方法相同的条件下,利用原有的矿井涌水量和其他资料,采用经验比拟公式,预测未来的矿井涌水量。②相关分析法模型。利用同一体中的各种变量之间的相互关系,如抽水或放水试验中的降深与抽水或放水量的关系。在矿井涌水量预测的研究领域,相关分析法通过建立矿井排水量与对应的疏降水位的相关关系的数学模型,预测不同开采水平的对应矿井排水量。此类模型虽然计算方法简单,容易被人接受,但是它有比较严格的条件限制,不能随意无限制的推断预测未知。

(2)稳定井流解析法模型。在矿井疏降排水过程中,形成疏干(降压)漏斗,当漏斗扩展到补给边界,将出现矿井涌水量呈相对稳定且地下水水位不随时间变化的动平衡状态。这种状态可以用稳定流解析法预测矿井涌水量。在自然界,稳定是相对的,绝对稳定的地下水流运动极为少见,满足稳定流解析法模型的实际水文地质条件几乎不存在。因而,稳定流理论的进一步应用和发展受到了限制。

2.非稳定流解析法阶段

地下水非稳定流理论于20世纪70年代初,开始在我国矿床水文地质领域得到初步地普及和推广。因为它能比较符合实际地反映自然界中地下水的不稳定运动特征,能够比较全面地描述地下水疏降漏斗随时间不断扩展的全过程。所以,该理论发展很快,取得了一些较为满意的科研结果。但是自然界中的地下水流运动十分复杂,矿井水文地质条件千变万化,且实际地质条件与解析解假设条件相差甚远,这些都给它的发展带来了难以克服的困难。

3.单层数值解阶段

自20世纪70年代中后期,随着电子计算机的发展和离散数学的引用,数值解被广泛应用于矿坑涌水量预测中。由于它适应边界条件能力强,善于描述含水介质的非均质和各向异性特征,容易处理控制性方程中的源、汇项,并且考虑了矿井在大的降深疏降过程中所出现的承压转无压的非线性问题,所以能够较好的解决复杂条件下的各种地下水流状态,因此在理论和实际应用方面都发展较快。

在矿井涌水量预测的单层数值解方法中,值得提到的是“地下水不稳定流有限单元计算法———BT法”。该方法首先应用解析解来确定渗流计算区第一类边界上个别节点的变水头值(BT值),根据这些信息再用有限单元数值法计算内节点及渗流计算区第二类边界的变水头值。

但在绝大部分矿区,由于含水层往往是非均质且各向异性,水文地质边界的性质和形状复杂多变,各种线状、面状的源、汇项随处可见。所以,利用解析法求解如此复杂的水文地质模型第一类边界的变水头值是不可能的。即使简化模型求得了结果,其仿真度也是可以想象的。既然所求的BT值可信度差,那么根据BT值再计算得到的数值解,在实际应用中误差很大,结果就更难令人信服。

4.多层数值解阶段

分析四十多年来矿坑涌水量预测数学模型的各个发展阶段,具有一个共同特点,即考虑范围均局限于某个直接充水的单层充水含水层。显然所用的数学模型不能真实地反映华北型煤田客观存在的多层充水含水层的立体充水地质模型,未能用数学语言翔实地描述出主要水文地质概念模型,这可能是造成以往矿坑涌水量预测失真的主要原因之一。

多层数值解模型从立体空间的尺度刻画了地质实体,既注意了浅部条带状隐伏露头内边界所引起的多层充水含水层之间的水力联系,又考虑了深部点、线状导水内边界的水力交换,同时还叠加了呈整体面状展布的裂隙网格型内边界的越流,从而彻底结束了传统的仅考虑单层充水含水层预测该类型煤田矿井涌水量的历史,克服了前人在这个问题研究上的缺陷,更确切地反映了客观实际,减小了由于数学模型假设条件与地质模型客观条件相差太大而引起的计算误差,圆满地解决了多年来一直未能妥善处理的数学模型与地质模型的脱节问题,使矿井涌水量预测研究工作进入了一个新的发展阶段。

1997年,周如禄、戴振学等在分析集贤煤矿水文地质条件和地下水动态的基础上,建立了矿区地下水运动的概念模型和拟三维的有限元数值模型,推导出了矿井涌水量预测表达式。

由于研究问题的目的和要求各不相同,研究区的矿床水文地质条件复杂多样,研究程度也各有差异。因此,建立模型要依据具体条件,用真实、客观的水文地质概念模型和数学模型进行客观描述。只有这样,才能为矿井水的涌水量预报和水位预测奠定可靠基础。

总之,其今后的主要发展趋势可以概括为以下5个方面:

(1)更加实时的模拟过程的信息需求分析,强调信息查询与模型仿真相结合,尤其注重复杂庞大的仿真模型的开发。

(2)日益重视图形、图像技术及多媒体技术的应用开发。主要包括图形用户界面、多窗口技术、信息的图形图像表示和快速查询,以及GIS结合的地理空间数据处理技术、配合模型的信息处理及反馈信息的图形图像表达等。

(3)采用先进的信息集成处理技术。将信息的收集、传送、处理、结果表达等集成在统一的计算机网络环境中,以加快信息运用的速度,满足实时模拟快速响应的要求。

(4)在库管理技术方面,通过方案管理技术来改善模型管理系统的功能,采用面向对象的数据库管理技术及SQL查询方式,增加数据更新的灵活性,提高信息查询速度,减少数据冗余,提高数据的安全性。

(5)应用范围将更为广泛。尤其在煤矿的矿井水水量预报与防治方面将发挥重要作用。

综上所述,矿井水文地质工作和防治水工作已经从定性逐渐向定量过渡。但从上述研究来看,其所见模型基本上以一维流、平面二维流、拟三维流为主,未能完全真实地对含水层进行刻画,尤其是在高水压、构造复杂的矿区,更难以真实地刻画其含水层。

本次研究将针对在大采深、高水压、构造复杂的矿区,利用目前流行的Feflow和Modf-low的地下水模拟软件,对地下水运动和地下水污染进行研究。

参考文献

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