学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

个旧锡矿高峰山矿段开采期渗流场数值模拟及涌水量预测

作　者: 李赛
导　师: 范柱国
学　校: 昆明理工大学
专　业: 地质工程
关键词: 高峰山巷道涌水量渗流场数值模拟
分类号: TD742
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 50次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着探矿、采矿技术的高速发展,更深层的矿床不断被发现,探矿、采矿过程中地下水的危害及影响也越来越大。如何较为准确的模拟地下水渗流场及预测巷道涌水量的大小,为巷道施工制定合理的防排水措施提供依据,成为日益关注的课题之一。本文以个旧矿区高峰山矿段为研究对象,在前人研究的基础上,通过野外地质调查及矿段水文地质特征分析,建立概念模型与数学模型,利用GMS软件,运用有限差分法,对1650中段开拓及使用期进行数值模拟,预测1650中段开拓及使用期地下水渗流场及涌水量变化情况。研究表明：1、矿段地层岩溶岩组、地质构造、表层岩溶及地下水运动控制岩溶发育特征,从而控制矿段含水岩组的划分、水文地质参数递变规律、地下水补径排等水文地质特征。2、矿段地下水动态成因类型属于气象型,大气降雨是主要补给源；径流模态为波态型,地下水径流具有一定深度、长度及明显的垂直分带性；地下水排泄主要是侧向排泄及巷道涌水。3、建立模拟区水文地质概念模型、数学模型,通过多次校正与调参,获取了一套符合高峰山矿段实际水文地质条件的渗透系数、给水度等水文地质参数,并实现了地下水运动三维可视化。4、通过数值模型预测：(1)1650中段2008年开拓期,1650巷道涌水量为1.21×10"m3,月平均最大涌水量约为8600 m3/d,日最大涌水量约为9100 m3/d；1800巷道涌水量为6.1×104m3,月平均最大涌水量约为1000m3/d,日最大涌水量约为1700 m3/d；(2)1650中段2009年使用期,1650巷道涌水量为0.77×106m3,月平均最大涌水量约为7800 m3/d,日最大涌水量约为8700 m3/d；1800巷道无明显涌水量；(3)2010年以后,模拟区地下水补给、排泄基本达到均衡,呈稳定形态,每年渗流场及涌水量变化情况与2009年情况大致相同,受大气降水影响有小幅度的变化。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-10
第一章绪论  10-22
  1.1 选题依据及研究意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-18
    1.2.1 地下水动力学发展概况  11-12
    1.2.2 地下水系统数值模拟研究现状  12-14
      1.2.2.1 国外地下水系统数值模拟研究现状  13
      1.2.2.2 国内地下水系统数值模拟研究现状  13-14
    1.2.3 我国巷道涌水量预测  14-18
      1.2.3.1 巷道涌水量预测发展历史  14-15
      1.2.3.2 巷道涌水量预测主要方法  15-18
  1.3 研究内容、方法及技术路线  18-20
    1.3.1 研究内容  18
    1.3.2 研究方法  18-19
    1.3.3 技术路线  19-20
  1.4 论文进度与安排  20-22
第二章研究背景  22-47
  2.1 工程背景  22
  2.2 自然地理背景  22-27
    2.2.1 地理位置与交通  22-23
    2.2.2 气象  23-25
    2.2.3 水文  25-26
    2.2.4 地形、地貌  26-27
  2.3 地质背景  27-33
    2.3.1 区域地层与构造  27
    2.3.2 个旧矿区地层与构造  27-30
    2.3.3 高峰山矿段地层与构造  30-33
      2.3.3.1 地层  30-31
      2.3.3.2 构造  31-33
    2.3.4 新构造运动  33
  2.4 节理  33-34
  2.5 岩溶  34-43
    2.5.1 岩溶地表类型、形态  34
    2.5.2 岩溶发育特征  34-37
      2.5.2.1 平面特征  34-36
      2.5.2.2 垂向特征  36-37
    2.5.3 岩溶发育控制因素  37-43
      2.5.3.1 岩溶岩组  37-40
      2.5.3.2 构造对岩溶发育的控制作用  40-42
      2.5.3.3 表层岩溶带对岩溶发育的控制作用  42
      2.5.3.4 地下水作用  42-43
  2.6 水文地质背景  43-47
    2.6.1 地下水类型  43
    2.6.2 含水岩组  43-45
    2.6.3 水文地质结构类型  45
    2.6.4 岩溶水水动力特征  45-46
    2.6.5 矿床水文地质特征  46-47
第三章高峰山矿段水文地质特征研究  47-57
  3.1 地下水类型  47
  3.2 含水岩组特征  47-48
  3.3 高峰山矿段主要断裂构造水文地质特征  48-50
  3.4 补、径、排特征  50-54
    3.4.1 地下水补给特征  51-53
      3.4.1.1 补给方式  51
      3.4.1.2 有效降雨  51-52
      3.4.1.3 滞后作用  52-53
      3.4.1.4 降雨强度对补给的作用  53
      3.4.1.5 降雨的均匀性  53
      3.4.1.6 补给特征  53
    3.4.2 地下水系统径流特征  53-54
      3.4.2.1 水流传输与分配特征  53-54
      3.4.2.2 地下水流运动主要通道  54
    3.4.3 地下水系统贮存与排泄特征  54
  3.5 矿段水文地质单元划分及地下水运动状态  54-56
  3.6 矿床充水因素  56-57
第四章地下水渗流场数值模拟  57-75
  4.1 概念模型  57-61
    4.1.1 模拟区边界的确定  57-58
    4.1.2 边界条件的概化  58-60
    4.1.3 含水层系统结构概化  60-61
    4.1.4 源汇项的概化  61
  4.2 建立模拟区数学模型  61-64
    4.2.1 潜水流方程  61-62
    4.2.2 定解条件  62-64
      4.2.2.1 边界条件  62-64
      4.2.2.2 初始条件  64
    4.2.3 数学模型  64
  4.3 有限差分计算  64-65
    4.3.1 空间的离散  64-65
    4.3.2 时间的离散  65
  4.4 初始条件  65
  4.5 地下水均衡性分析  65-66
  4.6 模型识别与验证  66-74
  4.7 模型识别验证结果分析  74-75
第五章渗流场变化特征及涌水量预测  75-87
  5.1 1650巷道开拓期渗流场变化及涌水量预测  75-81
  5.2 1650巷道使用期渗流场变化及涌水量预测  81-86
  5.3 结果分析  86-87
第六章结论及建议  87-89
  6.1 结论  87
  6.2 建议  87-89
致谢  89-90
参考文献  90-93
攻读学位期间发表的论文和参加的科研活动  93

个旧锡矿高峰山矿段开采期渗流场数值模拟及涌水量预测

内容摘要

全文目录

相似论文