外源补给型岩溶管道系统特征及隧道涌水条件研究——以利咸高速楼门隧道为例

为更加科学地预测岩溶隧道发生管道型突水时的涌水量,有效规避岩溶地区隧道施工过程中重大水害风险,以利咸高速公路楼门隧道为例,结合野外水文地质条件调查、地下水示踪试验、高分辨率降雨-流量动态监测等多种方法,通过查明研究区内岩溶管道系统地下水补径排条件、岩溶水系统边界条件,分析暗河管道的空间展布及其与楼门隧道之间的空间关系,研究了外源补给型岩溶管道系统特征及隧道涌水条件,并根据高精度暗河出口流量和降雨量观测数据,采用相关性分析法对楼门隧道涌水量进行了预测。结果表明：响水洞岩溶水系统内部发育有两条岩溶管道(Ⅰ号岩溶管道和Ⅱ号岩溶管道),楼门隧道与Ⅰ号岩溶管道在平面上相交,极有可能是隧道突涌水的主要来源;楼门隧道日最大涌水量达99 688 m³/d;建议从平、剖面上进一步优化线位,以规避重大岩溶突涌水灾害。该研究结果可为楼门隧道工程的设计与施工安全提供地质依据。     

矿坑涌水对大气降水的响应分析及预测

分析了程潮铁矿矿坑涌水对大气降水的响应特征,通过大气降水-矿坑涌水互相关函数值,研究了不同滞后期大气降水对矿坑涌水的影响程度。建立了基于时间序列分析的大气降水-矿坑涌水传递函数模型的预测方法。利用最小二乘法对传递函数部分进行参数估计,并对残差序列进行自回归处理,平均误差低于3.26%。预测模型在一定程度上能够反映出矿坑涌水对大气降水的滞后和相关关系,适用于采用崩落法或上覆围岩裂隙破碎带发育的地下矿山。     

露天矿坑飏尘防治用风障结构参数性能影响的模拟分析

基于某露天矿坑飏尘防治用风障工程建立数学和物理模型,探究风障结构参数对风障庇护效果的影响.运用正交试验原理和计算流体动力学软件Fluent对不同风障高度h、风障倾角α和风障厚度d的27组风障工况进行试验,并选取风障后相对平均风速及风障阻力作为考察指标,对试验结果进行直观分析及方差分析,得到不同风障结构因素对其庇护效果影响的显著性大小排序:风障厚度、风障倾角、风障高度.给出了优化型风障并分析了其后沿流水平距离变化时不同高度间相对风速的变化,得出在开孔率和高度相同时,直立风障的庇护效果与风障阻力和风障厚度呈正相关,并当厚度大于12.5 mm时,风障庇护效果缓慢增强,风障阻力却迅速增大.     

川北高台原区废弃煤矿枯水期矿井涌水水化学特征及成因分析

对废弃煤矿矿井涌水的水化学特征及成因进行分析,可为保护矿区地下水环境提供理论支撑.基于地质背景,通过对比枯水季节川北高台原区废弃煤矿矿井涌水与背景泉点水化学指标,并采用聚类分析方法对矿井涌水中离子指标进行统计,进而对其特征及成因进行了研究.结果表明:地层中黄铁矿中硫元素氧化是矿井涌水水化学特征变化的开端,受研究区矿井涌...     

基于力能角度的鹤壁矿区煤与瓦斯突出主控因素分析

根据鹤壁矿区实测煤层瓦斯含量和瓦斯压力结果,从力能角度分析了地应力、瓦斯、煤体结构对煤与瓦斯突出的影响,确定了地应力为鹤壁矿区煤与瓦斯突出的主控因素。受区域地质构造的控制,南部矿井构造应力大,瓦斯含量高,煤岩体弹性潜能、瓦斯膨胀能大;且构造煤普遍发育,煤体破碎功小。基于力能角度分析,南部矿井在埋藏较浅处,突出动力能量即大于突出阻力能量,是其始突深度较浅的主要原因,鹤壁矿区始突深度呈现南浅北深的特点。在地应力控制作用的基础上,结合三矿实测瓦斯压力、瓦斯突出能量分析,确定三矿在煤层底板标高-510 m以深为突出危险区。     

利用沙化地区包气带岩土净化矿坑水试验研究

矿坑水资源化是缓解矿区供水与矿坑排水之间矛盾。针对神木大柳塔煤矿区的包气带特性和矿坑水特征 ,经过室内砂柱试验研究 ,讨论了利用沙化地区包气带岩土净化矿坑水的可行性及其净化能力     

复杂岩溶地区隧道施工突水地质灾害研究

在岩溶山区施工的隧道工程,由于岩溶发育分布的复杂性造成对施工掌子面前方的岩溶分布状况难以准确判定,导致施工过程中岩溶突水突泥灾害发生,影响施工安全。笔者以宜万铁路齐岳山隧道为例,应用岩溶水文地质基本理论,从地层岩性、地质构造、地下水循环条件以及区域地壳运动等岩溶形成发展的控制性因素进行研究;分析了隧址区岩溶地下水的补给、径流、排泄途径;研讨了地层岩性分布规律和区域夷平面分布状况;分析了断层和褶皱等地质构造的分布规律,从而对隧址区的岩溶分布规律有了深入认识,进一步考虑隧道高程和线路走向,评价了齐岳山隧道可能发生岩溶突水突泥等施工地质灾害的危险地段;明确了施工过程中需要进行超前探测和防灾的重点区段。     

西藏齿突蟾(Scutiger boulengeri)蝌蚪冷适应行为研究

通过实验室蝌蚪微空间温度行为变化频次统计分析,发现10℃时的所有西藏齿突蟾(Scutiger boulengeri)蝌蚪、15℃时除低海拔种群外的所有西藏齿突蟾蝌蚪的聚集分布均符合负二项分布,也符合NeymanⅡ型分布,在5℃、0℃时,不同分组的西藏齿突蟾蝌蚪行为分布有差异.西藏齿突蟾蝌蚪在低温5℃、0℃时的行为分布方式改变可能是对低温冻害的一种适应性反应,由环境温度改变导致蝌蚪行为分布方式的改变可能是高海拔两栖类蝌蚪对分布区域水温改变规律长期形成的一种适应对策.图1表2参12     

焦作煤矿区矿坑排水对地下水环境的影响

焦作矿区随着煤矿资源的开发,矿坑排水造成的环境地质问题日益突出,主要表现为区域地下水位下降及矿区水环境污染问题,已严重制约着焦作煤炭工业的发展。本文就煤矿开采引发的环境地质问题进行了剖析并提出了相应的防治对策。     

工作面水力卸压防突作用的数值模拟

为进一步摸清水力卸压的防突作用原理,笔者用UDEC软件对张集煤矿7353工作面水力卸压措施进行了数值模拟。先介绍水力卸压技术及模拟工作面概况,后通过确定几何模型及单元划分、边界条件及初始应力场、力学模型、开挖模型、水力卸压后相关参数等环节进行数值模拟和分析,与此同时,通过测定现场水力卸压后的煤体位移并与数值模拟对照,验证数值模拟方法的正确性。从模拟及现场结果看,水力卸压后的煤壁位移量加大,塑性区范围增大,应力集中程度下降,集中应力深移,卸压带加长,降低了工作面前方煤体的弹性潜能,增加了煤层透气系数及煤体颗粒运动的阻力,从而起到预防突出的作用。