涌水量水文地质论文提纲

2023-09-16 10:12

论文题目:基于水文地质参数演化的矿井涌水量动态计算方法与应用

摘要:在煤矿采掘过程中,为预防突水灾害事故的发生,开展突水预测预报尤其是矿井涌水量的精准预计尤为重要。本论文以目前矿井涌水量预计普遍采用的解析法(也称“大井法”)为例,在深度挖掘课题组前期积累的相关成果资料基础上,全面分析传统“大井法”预测涌水量的误差和缺陷,进一步开展基于水文地质参数演化的矿井涌水量动态计算方法的探索研究和应用验证。论文取得的主要研究成果如下:(1)揭示了工作面回采过程中的水文地质效应及参数动态演化规律:在课题组近年来开展的东西部典型矿区相关研究工作基础上,通过深度挖掘和综合研究,阐明了工作面回采过程中顶板岩层采动破坏诱发的水文地质效应及涌水特征,揭示了渗透系数、水位降深、影响半径等关键水文地质参数的动态演化规律及对顶板涌水的影响。(2)提出了基于水文地质参数演化的“移动大井法”动态计算矿井涌水量的原理与方法:探索性构建了“移动大井”中心位置、影响半径等参数不断向前移动的理论模型,提出了“移动大井法”计算中横向井半径、垂向阶段降深以及扰动范围渗透系数等关键水文地质参数的确定方法,初步推导了扰动流场动态演化过程中不同阶段变参条件下的动态计算公式;构建了基于水文地质参数演化的矿井涌水量动态计算的数值模型,模拟演示并证实了“移动大井”中心位置、影响半径以及地下水流场等随着工作面不同推进距离的持续动态演化过程。(3)开展了典型矿区不同变参条件下矿井涌水量动态计算结果的可靠性评价和误差分析:开展了东西部典型矿区工作面回采过程中矿井涌水量在不同变参条件下的理论计算与可靠度验证;验证结果表明:“移动大井法”的计算精度显著优于传统“大井法”计算结果,尤其在双参数变化条件下的“移动大井法”计算结果相比传统“大井法”计算结果在东部、西部典型矿区相对误差分别可以减小243%、92.4%,而相比实测涌水量其相对误差最小可达9.1%。本论文的探索性研究成果可为矿井涌水量的动态、精准计算,以及矿井长期开采过程中干扰流场演化的推演奠定一定的方法基础。本论文有图44幅,表12个,参考文献121篇。

关键词:矿井涌水量;移动大井法;水文地质参数演化;动态计算;变参计算

学科专业:地下水科学与工程

致谢

摘要

abstract

变量注释表

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容与技术路线

2 开采扰动下顶板水文地质参数演化

2.1 采动顶板破坏及涌水机制

2.2 采动过程中的渗透系数演化

2.3 人为干扰流场的降深演化

2.4 影响半径的演化

2.5 水文地质参数演化的综合分析

2.6 本章小结

3 基于参数演化的矿井涌水量动态计算方法

3.1 传统“大井法”的原理及误差分析

3.2 “移动大井法”解析计算原理及方法

3.3 “移动大井法”的数值模型与模拟演示

3.4 本章小结

4 不同参数变化条件下的水量计算结果验证

4.1 单参数变化条件下的计算验证

4.2 双参数变化条件下的计算验证

4.3 不同参数变化条件下的计算结果分析

4.4 本章小结

5 主要结论与展望

5.1 主要结论

5.2 展望

参考文献

作者简历