厚黃土覆蓋區(qū)煤礦開采對不同水力條件松散含水層影響的數(shù)值模擬研究.pdf

1、我國煤炭資源豐富，煤炭作為主體能源，對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展具有重要作用，同時煤礦開采也對地下水環(huán)境帶來的不可恢復(fù)的破壞。在我國西北地區(qū)，煤礦往往存在于較厚的黃土層下，而厚黃土層中的松散含水層則是當(dāng)?shù)鼐用竦闹饕盟?，由于近年來煤礦的大量開采，導(dǎo)致煤礦上覆地層結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，形成冒落裂隙帶，使得煤層上覆含水層地下水沿此通道快速流失，或加大松散含水層地下水向下伏含水層的越流補(bǔ)給量，直接影響居民生活用水，間接破壞該地區(qū)地下水平衡。
　　針對厚黃

2、土地區(qū)煤礦開采對第四系松散含水層破壞的這一問題，本文以山西省長治市屯留縣境內(nèi)常村煤礦為研究背景，在調(diào)查、收集、分析該地區(qū)地質(zhì)、水文地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，構(gòu)建水文地質(zhì)概念模型，數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用基于有限差分法的 GMS地下水?dāng)?shù)值模型模擬的計(jì)算機(jī)軟件對模型進(jìn)行模擬求解。通過改變松散含水層基礎(chǔ)水力條件，定量研究S6采區(qū)開采結(jié)束后，導(dǎo)水裂隙帶未溝通松散含水層、弱透水含水層性質(zhì)不變條件下，采煤對不同水力特征的第四系松散含水層的影響。
　　根據(jù)模擬結(jié)

3、果，得到主要結(jié)論如下：
　?。?）煤礦開采前，研究區(qū)內(nèi)松散含水層地下水處于自然狀態(tài)下的動態(tài)平衡，當(dāng)煤礦開采結(jié)束后，冒落裂隙帶形成，加大松散含水層地下水通過導(dǎo)水裂隙帶向下的越流補(bǔ)給量，以致采區(qū)范圍出現(xiàn)水位大幅度下降情況，產(chǎn)生降落漏斗，漏斗影響范圍及最大水位降深隨時間的增加而增大，并在預(yù)測前期變化較大，后期變化較小。
　?。?）不同滲透系數(shù)情況下，保證冒落裂隙帶距弱透水層底板距離不變，弱透水層厚度及滲透系數(shù)等條件不變，以研究采煤

4、對不同滲透系數(shù)松散含水層的影響。模擬結(jié)果顯示，不同滲透系數(shù)下，降落漏斗的影響面積、漏斗中心最大水位降深不同，預(yù)測前期滲透系數(shù)大者，降深大，影響面積大，預(yù)測后期，滲透系數(shù)大者降深小，影響面積大，最大影響面積為73.00km2，最大降深為13.60m。
　?。?）不同水頭情況下，保證冒落裂隙帶距弱透水層底板距離不變，弱透水層厚度及滲透系數(shù)等條件不變，以研究采煤對不同水頭松散含水層的影響，模擬結(jié)果顯示，不同水頭條件下，降落漏斗的影響面積