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三维数值模拟法在巴彦淖井田矿井涌水量预测中的应用
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巴彦淖井田工作面涌水量预测,采用目前国际上流行的Visual-Modflow软件,根据勘查区地下水系统的特征,结合模型技术的要求,直接在计算机上创建水文地质概念模型,进行模型的校正、识别与验证,实现了勘查区整个地下水系统的可视化模拟与预测。
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doi: 10. 3969 /j. issn. 1001 - 358X. 2014. 03. 20
三维数值模拟法在巴彦淖井田矿井
涌水量预测中的应用
乔
鑫
( 杭锦旗西部能源开发有限公司红庆梁煤矿,内蒙古 达拉特旗 014316)
摘要: 巴彦淖井田工作面涌水量预测,采用目前国际上流行的 Visual - Modflow 软件,根据勘查区地
下水系统的特征,结合模型技术的要求,直接在计算机上创建水文地质概念模型,进行模型的校正、
识别与验证,实现了勘查区整个地下水系统的可视化模拟与预测。
关键词: 巴彦淖井田; Visual - Modflow; 水文地质概念模型; 矿井涌水量预测
中图分类号: TD742 文献标识码: B 文章编号: 1001 - 358X( 2014) 03 - 0050 - 03
巴彦淖井田位于内蒙古自治区鄂尔多斯市境
内,行政隶属乌审旗和伊金霍洛旗。巴彦淖井田预
计年产量达 800 Mt /a。井田东西长 10. 2 km,南北宽
10 km,面积 101. 76 km
2
。井
田地处毛乌苏沙漠边
缘,地表全部被第四系风积沙所覆盖,为沙漠 - 半沙
漠地区。据东胜区气象局历年资料,当地最高气温
+ 36. 6℃ ,最低气温为 - 27. 9℃ ,年降水量为 194. 7
~ 531. 6 mm,平均为 396. 0 mm,井田所在地乌审旗、
伊金霍洛旗的地震动峰值加速度( g) 为 0. 05,属弱
震区。
1 地质概况及水文地质特征
1. 1 井田地层
巴彦淖井田本区位于鄂尔多斯台向斜东北缘,
是中国现存最完整、最稳定的构造单元。区域地层
由老至新有: 三叠系上统延长组( T3y) ,侏罗系下统
富县组( J1f) ,侏罗系中下统延安组( J1 - 2y) 、直罗
组( J2z) 、安定组( J2a) ,白垩系下统志丹群( K1zh) ,
新近系及第四系。 井田含煤地层为侏罗系中下统延
安组( J1 - 2y) 。其中 2 - 1、3 - 1 及 6 - 2 煤层为井
田主采煤层。
1. 2 井田构造
巴彦淖井田区内地形总体趋势是由西向东地势
逐渐升高,标高为 1415. 81 m,最低点标高为 1288. 3
m。最大地形高差为 127. 51 m。井田内无大的河
流、沟谷,西南有巴彦淖湖,其面积 2. 84 km
2
。
1. 3 水
文地质特征
煤田内主要发育中生界的陆相碎屑岩,次为新
生界的半胶结岩类及松散岩类。根据地下水的不同
含水特征,区域含水岩组可划分为三大类:
①
松散岩
类孔隙潜水含水岩组;
②
碎屑岩类孔隙、裂隙潜水 ~
承压水含水岩组;
③
碎屑岩类孔隙、裂隙承压水含水
岩组。
1. 3. 1 松散岩类孔隙潜水含水岩组
第四系( Q) : 全区分布。其厚度 0. 80 ~ 55. 4 m,
平均 12. 77 m。该含水岩组与下覆下白垩统志丹群
含水岩组绝大部分无明显的隔水层,两者分布连续
且稳定,水动力联系较广泛,在区内基本上构成统一
的含水岩体。第四系虽然在全井田内均有分布,但
潜水面并不一定分布在第四系内,在先期开采地段
进行地震工作时,发现有的区域潜水面在基岩界面
以下,有的区域潜水面在基岩界面以上。
根据调查,地下水位埋深 1. 5 ~ 15 m。在区内选
择有代表性的 3 个水井进行了简易抽水试验,水位
降深 S = 1. 97 ~ 4. 96 m,单位涌水量 q = 0. 0363 ~
0. 579 L / s·m,渗透系数 K = 0. 0256 m / d,溶解性总
固体 207 ~ 441 mg /L,PH 值 7. 3 ~ 7. 8,F 含量为
0. 13 ~ 0. 64。 地 下 水 化 学 类 型 为 HCO3 - Ca ~
HCO3—Ca ·Na·Mg 型。
区内潜水补给来源主要为大气降水,该含水岩
组富水性弱 ~ 中等。
1. 3. 2 碎屑岩类孔隙、裂隙潜水 ~ 承压水含水岩组
及隔水层
下白垩统志丹群含水岩组( K1zh) : 全区发育。
根据钻孔资料统计含水层厚度 141. 38 ~ 606. 52 m,
平均 427. 65 m。该含水岩组总体趋势为北部、西部、
中部较厚,至东南部逐渐变薄。
区内志丹群含水岩组地下水浅部为潜水,深部
05
第 3 期
2014 年 6 月
矿
山 测 量
MINE SURVEYING
No. 3
Jun. 2014
中国煤炭期刊网
www.chinacaj.net
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