基于Hydrus-1D软件的大洼灌区灌水方案优选研究

面对日渐突出的水资源供需矛盾,当务之急是提高农田灌溉用水效率。以辽宁省大洼灌区为例,利用基于Hydms-1D软件的水盐运移计算模型,对盐碱化片区的灌溉方案进行数值模拟研究,认为喷灌条件下780m3/hm2灌水定额灌溉用水效率最高,对土壤盐分的淋洗效果最好,为大洼灌区的最优灌水方案。     

改进的AHP方法对鲅鱼圈地下水水质的分析

采用改进的AHP方法对鲅鱼圈地区地下水水质适用性进行评价,与指标分类综合法比较分析,改进的AHP方法优于指标分类综合法,其评价结果为鲅鱼圈地区南部地下水质总体好于东部区域,改进的AHP方法更适用于鲅鱼圈地区地下水水质评价。     

基于下泄水温改善的英那河水库分层取水方案研究

随着生态文明建设的推进,水利工程的环境影响日益受到重视,其中大型水库对水温的影响又是被关注的焦点问题。文章以辽宁省英那河水库大坝加高工程的下泄水温影响为例,利用数值模拟的方法对基于下泄水温改善的分层取水方案展开研究。根据研究成果,建议采用的层数为4层,层高分别为2.5、2.5、2.5、4.0m的分层取水方案。     

节水灌溉衬砌渠道工程对区域地下水位的影响研究

为了探究节水灌溉渠道工程对地下水补给造成的影响,基于Hydrus-2D预测模型,针对不同衬砌材料渠道工程的防渗效果及对区域地下水位的影响程度问题进行了试验和数值模拟分析,研究发现:相对于土渠,混凝土节水衬砌渠道以及混凝土加膜复合衬砌渠道具有良好的防渗漏性能,防渗效果达到99. 5%以上;随着时间的增加,复合材料和混凝土材料衬砌渠道的渗漏深度基本呈线性增长,半年以后的渗漏深度仅为6～7m,而土渠在一个月后的渗漏深度已达32m,能够及时对地下水起到较好地补给作用。     

寸草塔煤矿2^#煤层反程序开采研究

本文根据寸草塔煤矿2^#煤层的工作面开采技术条件,通过应力平衡理论分析了2—2上煤层采动对上部2-1^中的开采的影响程度,并通过有限元数值模拟分析了2—2上煤层房柱式开采采场以及2-1^中煤层开采采场围岩变形和应力变化规律,从而进一步验证了2^#煤层反程序开采的可行性,为后续2-1中煤层反程序开采制定合理的回采方案提供了重要依据。     

基于综放工作面的厚煤层沿空留巷支护技术探讨

煤炭开采中既要寻求经济合理的开采方式,以便获得最大的经济效益,也要使环境得到有效保护。本文综合运用岩体力学、弹性力学及材料力学理论,结合数值模拟分析及现场工程应用方法,研究了新型双"U"型巷道布置方式下S1202瓦排巷经历本区段工作面回采全过程动压影响下巷道围岩应力分布与变性特征。同时进行了现场工业性试验,将理论研究应用于工程实践,进一步完善了理论分析。     

某矿井巨厚煤层开采顶煤冒放性数值模拟分析

为探究顶煤冒放性在放顶煤开采过程中的影响与作用,本文结合某矿山现场地质条件,利用UDEC数值模拟软件分析不同采高工作面在推进过程中顶煤的变形特征及应力响应机制。分析工作面推进30m、40m、50m时,不同割煤高度下顶煤的位移、垂直应力、最大主应力、塑性区分布等规律,对比确定顶煤的冒放性。研究结果表明：(1)相同煤层不同采高下顶煤均出现弯曲离层现象,裂隙发育程度高,其内部应力释放效果显著,证明顶煤具有良好冒放性。(2)顶煤弯曲下沉量随割煤高度增加而变大,最大主应力有所波动,但煤壁垂直应力集中程度变化较小且塑性区变化不明显,说明顶煤冒放性良好,在放顶煤开采中起着关键作用,其作用远大于割煤高度的影响。     

大采高采煤工作面围岩管理及煤柱留设研究

回采巷道围岩应力分布监测及区段煤柱合理尺寸留设对厚煤层的安全高效开采有着重要影响。本研究以榆树湾煤矿2^-2上分层煤为研究对象,通过工作面开采技术条件分析、煤柱合理留设尺寸理论研究和煤柱合理留设尺寸模拟研究等手段,分析煤柱及工作面围岩应力环境、不同宽度煤柱应力变化规律及相近巷道围岩稳定性,确定合理区段煤柱宽度。研究结果表明：根据理论分析及数值模拟结果,结合榆树湾煤矿地质条件,最终确定20115工作面辅运顺槽和胶运顺槽间煤柱合理留设宽度为15m。     

特厚煤层煤柱留设及巷道合理布置研究

本文以特厚分层开采煤层为背景,采用理论分析、现场实测和数值模拟等手段,研究了瓦斯抽采和错层掘进巷间的煤柱稳定性,确定了煤柱尺寸及分层掘进巷位置。结果表明：(1)通过理论计算得到内应力场宽度为8.35m;(2)通过现场监测,确定宽度5m的小煤柱能满足巷道的使用要求,考虑煤壁片帮,煤柱尺寸可扩大到不超过8m;(3)通过数值模拟,分析计算得到合理留设净煤柱尺寸为5m。该研究可对类似工况提供借鉴。     

停采线切顶留巷采空区自燃危险区域判定研究

划定采空区自燃危险区域范围是有效防治自燃发火的关键，判定切顶留巷采空区的自燃危险区域，以青龙煤矿21802停采线切顶留巷采空区为例，采用Fluent数值模拟软件，通过模拟得到采空区漏风场及氧浓度场的分布规律，分别利用漏风风速和氧气体积分数两个划分标准对自燃危险区域进行划定。结果表明：根据不同划分标准划定的范围略有差别，取其合集并结合遗煤分布情况，得到自燃危险区域范围：以工作面为界沿煤层走向，进风侧采空区32～62m;工作面中部采空区47～67m;回风侧采空区26～53m;高度范围为0～40m。     

区段煤柱合理宽度研究

根据庞庞塔矿10-102综放工作面的工程地质和开采技术条件,在理论计算基础上,提出三种不同宽度的小煤柱留设方案,然后采用计算机数值模拟,分析区段煤柱在6m、7.5m、9m宽度时,经历各采动阶段的巷道围岩应力分布特征和变形情况,最终本着巷道周围围岩应力集中的范围小,围岩变形量小,煤柱稳定性好的原则确定合理的煤柱宽度,避免资源浪费。     

复杂水文地质条件下煤矿防治水技术与实践

随着我国经济快速发展和城市化进程加快,地下空间资源日益受到重视。地下水是地下空间的重要组成部分之一,对其开发利用具有重要意义。由于地下水的分布、流动特性以及开采方式的不同,导致不同地区水资源具有差异性,使对地下水进行综合治理成为迫切需要。本文主要研究复杂水文地质条件下煤矿防治水技术及应用情况,一是介绍矿井概况及其地理位置、地形地貌特征等基本信息;二是分析该矿区水文地质条件,并结合实际工程实例进行阐述;三是从防治水角度出发,探讨该矿区的防渗措施、排水系统设计方案和降水控制方法;四是总结该矿区防治水工作经验,对该矿区防治水工作提出建议。     

输水隧洞V级围岩洞段开挖进尺数值模拟研究

确保掌子面稳定是软弱围岩条件下地下洞室工程施工中需要解决的关键性问题。文章以某引水工程输水隧洞V级围岩洞段为例,利用有限元数值模拟软件对不同开挖进尺下的围岩变形和应力特征进行模拟计算。根据计算结论,建议在开挖过程中选择1.0m的开挖进尺。     

破碎围岩环境下6m大采高工作面岩移规律数值模拟

某矿大采高长壁工作面及其破碎围岩环境特征在国内6.0m以上的开采高度也处于独特地位,本文基于岩石力学实验与现场工程调查的结果,对该工作面采场破坏运移过程及规律进行三维数值模拟,结果表明：工作面开采对围岩破坏的力学演化和运移特征不同于一般综采工作面,大采高对采场上覆岩层影响大,工作面附近煤岩体失稳可能性大,特别是下端头与回采巷道交汇区域,煤体局部高应力导致片帮可能性增大。该结论为工作面安全开采设计提供了有力的理论依据。     

采空区积水下巷道掘进安全性评价研究

针对下煤层巷道掘进受上煤层老空区积水的威胁的问题,采用理论分析、数值模拟和现场实测等手段,研究了2-2_上煤层开采底板破坏深度、3-1煤层围岩破坏松动圈范围,获得了有效煤岩柱厚度。在此基础上,对3-1煤层巷道掘进的危险性进行分区划分。结果表明：2-2_上煤层在采宽为250m、埋深在350～400m、煤层厚度在3m等条件下的底板破坏深度为15m; 3-1煤层未受采动影响的回采巷道围岩松动圈范围在2.5m左右,受到采动影响后的回采巷道围岩破碎范围均在6m, 3-1煤层巷道掘进时,与2-2_上煤层有效岩层厚度为19.4～25.03m; 3-1煤层巷道掘进均在安全区域内,仅在32采区东侧边界处存在风险。     

车轮外流场的数值网格生成技术的研究

有机结合代数法和椭圆方程法,采用分块结构化网格,针对轮胎地面接触区域网格生成质量不合格的问题,提出并讨论了车轮外流场网格划分的3种拓扑结构,确定了其中的最佳方案；然后应用该方案进行某国产轿车及其车轮的外流场数值网格的划分,成功的生成了高质量的网格单元,验证了所选网格拓扑方案的有效性。     

基于天誉煤矿煤层突水危险性评价的突水量预算方法及其意义

天誉煤矿位于内蒙古乌海市，隶属于内蒙古双欣能源化工有限公司。煤矿上组煤(8-1^#、9^#、10^#)开采虽然属于带压开采，但突水系数均小于0.06MPa/m,只需要在探测无垂向导水构造的前提下，即可实现带压开采；但下组煤中(16-1^#、16-2^#、17^#)与奥灰间距变小，突水危险性变大。下组煤开采前，除了对底板隔水层重点区域进行注浆改造，还需要通过突水危险性评价圈定危险区域并进行突水量的预算，结合下组煤开采时的正常涌水量和最大涌水量，提高矿井排水的能力，起到治理与预防的双保险作用，对实现煤矿下组煤的安全生产具有一定指导意义。     

基于不同灌水模式下HYDRUS模型土壤水盐运移模拟研究

文章采用溶质及饱和-非饱和土壤水分运动理论进行田间试验研究,并对辽宁省辽河流域不同灌溉模式下土壤水盐运移规律和水盐运移状态利用HYDRUS-1D/2D数值模型进行数值模拟和分析,然后将田间试验实测结果与模型模拟结果进行对比分析。结果表明:在相同灌水定额下100cm土体内沟灌溉条件下生育期的土壤养分含量相对于畦灌条件下其平均值明显降低,降低幅度约25. 2%,土壤盐分的积累可通过不同的灌溉模型进行有效的调节和控制;对土壤水盐运移规律利用HYDRUS模型进行模拟分析,其模拟结果可为研究区域土壤水盐科学管理和控制提供一定的决策依据和数据支持。     

县域尺度的地下水位空间变异及监测井合理布设研究

地下水埋深是衡量土壤盐渍化和评价地下水资源量的重要指标。在县域尺度下,利用合理数量的样点反映其空间分异特征具有重要意义。该文以新疆某县为研究区,布设了45眼监测井并测定其地下水位,采用半方差分析得到地下水位空间变异特征,基于Moran's Ⅰ揭示空间变异较大地区,并通过二分法的思想逼近最佳合理采样数值。结果表明:研究区地下水位分布呈中等空间相关性,有2个局部区域的空间变异明显高于邻近地区,监测井数量与插值精度呈正相关,监测井合理布设数为13个。研究结果可为干旱区县域地下水监测和管控提供参考。     

溢洪道挑流水舌形状数值模拟计算研究

以水利枢纽溢洪道为研究对象,分析了溢洪道的泄洪功能,并在模型试验的基础上提出了3种挑坎改进方案。采用FLUENT软件对单一工况下的挑流水舌形状进行数值模拟,为今后溢洪道挑坎设计提供参考。