程潮鐵礦裂隙巖體滲流預(yù)測(cè)模型及數(shù)值模擬研究.pdf

1、多年的崩落法開采和地下水疏干,導(dǎo)致程潮鐵礦原有水文地質(zhì)條件發(fā)生劇烈變化,大氣降水能夠直接通過礦區(qū)上覆松動(dòng)破碎巖體快速入滲補(bǔ)給礦坑涌水,構(gòu)成了礦山生產(chǎn)的重大安全隱患。研究基于GIS空間分析原理,對(duì)礦區(qū)進(jìn)行匯水分析,實(shí)現(xiàn)了礦區(qū)移動(dòng)帶和塌陷坑的匯水面積的精確計(jì)算;設(shè)計(jì)了礦坑涌水量監(jiān)測(cè)裝置,并實(shí)現(xiàn)了礦坑涌水量的精確監(jiān)測(cè);利用統(tǒng)計(jì)學(xué)理論,分析了礦坑涌水量與大氣降水的響應(yīng)關(guān)系,獲取了礦區(qū)不同降水條件下上覆巖體的入滲系數(shù)和礦坑涌水對(duì)大氣降水的滯后量。

2、首次建立了一種大氣降水補(bǔ)給礦坑涌水灰色.傳遞函數(shù)耦合預(yù)測(cè)模型,既克服了GM(1,1)模型的波動(dòng)不足,又彌補(bǔ)了傳遞函數(shù)模型無指數(shù)增長(zhǎng)的缺陷,實(shí)現(xiàn)了較高精度的礦坑涌水量預(yù)測(cè);在構(gòu)建程潮鐵礦水文地質(zhì)概化模型的基礎(chǔ)上,成功將Darcy-Brinkman耦合滲流數(shù)學(xué)模型引入到程潮鐵礦礦坑涌水量預(yù)測(cè)研究中,為采用崩落法后礦床上覆巖體松動(dòng)破碎礦山地下水滲流數(shù)值模擬提供了合理的數(shù)學(xué)模型;基于有限元數(shù)值模擬,按匯水分析和入滲分析結(jié)果構(gòu)建邊界條件,以滯后量