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開灤蔚縣礦區地下水流數學建模.pdf

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20l4年 12月 第 43卷 第 6期 中國礦 山工 程 China M ine Engineering · 49 · 開灤蔚縣礦 區地下水流數學建模 Mathematical modeling of underground water flow in Kailuan Yuxian mining area 王 劍 峻 (河北開灤(集團)蔚州礦業公司北陽莊礦,河北蔚縣075700) 摘 要 :通 過 對 開灤 蔚 縣 礦 區 水 文 地 質 條 件 概 化 和 分 析 ,建 立 礦 區地 下 水 流 數 學模 型 ,應 用 于礦 井 涌 水 量 和 疏 降 水 量 的 分 析 、 計 算 ,為 礦 井 防 治 水 害 和 疏 水 降 壓 工 程 提 供 理 論 依 據 。 關 鍵 詞 :礦 區 ;水 流 ;數 學 建模 Abstract:Through the generalization and analysis of hydrogeologic conditions of Yu xian mining area in Kailuan, the mathem atical model of underground water flow was established, and .the model was used to analyze and calculate m ine inflow growth and water discharge quantity. It provided theoretical~ undation for the protection and control of water disasters, and dewatering and relieving of pressure engineering. K ey words:m ining area;water flow ;m athem atical modeling 1 前 言 河 北省 張 家 口地 區蔚 縣 盆地 按構 造格 架及 水 文地質 條 件 的差異 ,可將 該 水文 地 質單元 劃 分為 5個塊 段 :蔚縣 南 山斷層 以南 塊 段 (I)、蔚 縣 南 山 斷層 以北 、壺 流 河 斷 層 以南 塊 段 (Ⅱ)、暖泉一 大灣 斷 層 以西 、壺 流 河 斷層 以 北 塊段 (III)、松 枝 口一 右 所 堡 斷層 以東 塊 段 (IV)、壺 流 河 斷層 以北 、暖泉一 大 灣斷 層 以東 ,松 枝 口一 右所 堡斷層 以西 、陽原 南 山斷層 以南 塊 段 (V )。其 中第 V塊 段 位 于 蔚 縣 盆地 中北 部 ,為煤 田分 布 區。 開灤 蔚 縣 礦 區位 于 該 塊 段 中南 部 ,包 括 崔家 寨 、單 侯 、南 留莊 、北 陽 莊 、德 勝 莊 等井 田。蔚 縣 礦 區煤 系基 底 為 華 北 型 奧 陶 系 灰 巖 ,主 采 煤層 開采 普遍 受到 奧 灰 水威 脅 ,礦 區地 下 水 流 數 學 建 模 是 防治奧 灰水 害 (包 括 疏 水 降 壓 等 )的 理 論 依 據 和 前 提 條件 。 2 水 文地質 條件概化 2.1 計算 范 圍及 邊界 條件 概化 Visual Modflc,W軟件 是 一 套 用 于 空 隙 介 質 中的 地 下 水流 動 數 值 模 擬 的軟 件 ,該 系 統 建 立 了 合 理 的 Windows 菜單 界 面與 可視化 功 能 ,增 強 了模 型數 值模 擬能 力 、簡化 了三維建 模 的復 雜性 ,尤 其 在 實 現 水 文 地質 結 構 三 維 可 視化 方 面具 有優 勢 。蔚縣 礦 區巖溶 地 下水 系統 屬于蔚 縣 盆地 水文 地 質單元 第 V塊 段 ,計 算 區 域盡 可 能 以天 然 邊 界 為界 ,減小 模 型計算 的誤 差 。 因此 ,其 范 圍北起 基 巖灰 巖露 頭及 地層 隔水 邊 界 ,南 至 壺流 河斷 層 ;東 部 邊界 為松 枝 口一右 所 堡斷層 ,西部邊 界 北起 灰巖 露頭 ,沿 F1斷 層 , 至 大灣一 暖泉與 壺流 河 斷 層 的 交 匯處 ,模 擬計 算 區域 面 積 為 685.26km ,見圖 1。
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水流 地下 蔚縣 礦區 數學 建模
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