【摘要】：曹家灘井田位于國家大型煤炭基地陜北基地的榆神府礦區(qū),其煤炭資源豐富,但該地處環(huán)境生態(tài)相對薄弱的干旱—半干旱的毛烏素沙地,巖層垂向構(gòu)成的地表生態(tài)—水資源—煤炭資源的有機關(guān)聯(lián)系統(tǒng),促使煤炭資源的開發(fā)與生態(tài)及水環(huán)境保護的矛盾日益突出。本文結(jié)合曹家灘井田的地質(zhì)及水文地質(zhì)資料分析,以期達到生態(tài)環(huán)境、水資源和煤炭資源開采的和諧目標。 本文以研究區(qū)地下水補、徑、排條件入手,總結(jié)了礦井充水條件,在此基礎(chǔ)上,運用力學(xué)模型對煤炭開采對覆巖及地表移動破壞規(guī)律進行研究,并對“三帶”發(fā)育進行預(yù)測；模擬采高5m,不同采進距離下的“三帶”發(fā)育規(guī)律,得出采動帶發(fā)育在同一采高下,隨著采進距離的增加逐漸趨于穩(wěn)定。并結(jié)合經(jīng)驗公式計算值進行對比,得出不同采高下冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶和地表沉降最大值,為煤礦開采合理采高的選取和預(yù)測涌水量數(shù)值模型的結(jié)構(gòu)層劃分提供了依據(jù),基本實現(xiàn)了力學(xué)模型與涌水量預(yù)測相結(jié)合。 采用解析法與數(shù)值法預(yù)測了礦井涌水量。利用Modflow軟件結(jié)合相關(guān)參數(shù)構(gòu)建預(yù)測模型。經(jīng)過模型的識別與校驗,并對煤礦分步開采情況下,地下水流場變化情況進行研究,得出地下水流場變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,計算出曹家灘井田正常涌水量,并且進一步采用不同方案分析研究礦井涌水引起的地下水流場及降深場的變化引起上層水量的變化,進而導(dǎo)致地表生態(tài)的變遷,并共同構(gòu)成以地下水-地表水為紐帶的沙生植被-含水層-煤層三位一體的三維空間區(qū)域有機關(guān)聯(lián)。 文中采用數(shù)值模擬與理論分析相驗證,得出的結(jié)果具有一定的可靠性,對礦區(qū)環(huán)境的影響分析提供了基礎(chǔ),對地表生態(tài)和地下水資源的保護提供了依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：P641.4;TD742

【參考文獻】

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本文編號：2534006