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不同类型含水层中的抗生素污染特征及成因研究
1
作者 王佳林 潘金伟 刘菲 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期13-22,共10页
抗生素在含水层中构成的风险已经引起广泛关注。为探明抗生素在不同类型含水层中的污染特征及主控因素,识别含水层中抗生素污染的指示因子,本研究在松嫩平原、华北平原和西南岩溶区共采集309组样品,利用超高效液相色谱串联质谱联用仪(UP... 抗生素在含水层中构成的风险已经引起广泛关注。为探明抗生素在不同类型含水层中的污染特征及主控因素,识别含水层中抗生素污染的指示因子,本研究在松嫩平原、华北平原和西南岩溶区共采集309组样品,利用超高效液相色谱串联质谱联用仪(UPLC-MS/MS)分析了35种抗生素含量。结果表明:(1)35种抗生素均有检出,岩溶含水层(34种)和华北孔隙含水层(32种)主要检出喹诺酮类和大环内酯类抗生素,东北孔隙含水层仅检出以红霉素为主的6种抗生素。在孔隙含水层中,松嫩平原整体呈低浓度污染(中位数为2.07ng/L,检出率为100%),华北平原污染偏重(11.76ng/L)但空间占比仅为49%,而岩溶含水层中的抗生素污染整体表现为浓度高,面积广(37.5ng/L,87%);(2)岩溶与孔隙含水层抗生素污染特征差异归因于水文地质条件的差异(开放程度和渗透性),而抗生素的排放强度是导致不同地区孔隙含水层差异的主要原因;(3)基于相关系数的聚类分析识别了不同类型含水层中抗生素的指示因子,TOC能有效指示孔隙含水层的抗生素污染,同时NH^(+)_(4)和SO^(2-)_(4)揭示了人类活动与抗生素的正相关关系,地下水性质参数是岩溶含水层中可靠的抗生素污染指示因子,表现为在偏碱性和呈氧化环境的岩溶水中抗生素浓度偏低。研究结果可为地下水新污染的区域防治提供科学依据。 展开更多
关键词 抗生素 孔隙含水层 岩溶含水层 污染特征 水化学特征
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采动含水层生态功能修复:概念内涵、理论与技术框架
2
作者 鞠金峰 李全生 +1 位作者 许家林 王晨煜 《绿色矿山》 2024年第1期21-30,共10页
针对我国保水采煤研究现状及煤矿区采损生态修复的技术需求,提出应开展采动含水层生态功能修复研究,并将其纳入绿色开采技术体系中。在充分阐述采动含水层生态功能修复概念与内涵的基础上,构建了以采动含水层失水流动规律及水径流阻隔... 针对我国保水采煤研究现状及煤矿区采损生态修复的技术需求,提出应开展采动含水层生态功能修复研究,并将其纳入绿色开采技术体系中。在充分阐述采动含水层生态功能修复概念与内涵的基础上,构建了以采动含水层失水流动规律及水径流阻隔关键技术为主的理论与技术框架,分析了当前相关研究进展与未来攻关方向。含水层的损伤失水与生态功能退化本质源于采煤引起的岩层运动与裂隙发育,应在充分掌握含水层失水机制与规律的基础上对其开展生态功能修复理论与技术研究。深入揭示含水层失水路径分布与水流动力耗散规律,将失水流量集中分布的采动影响区作为重点修复的靶区,合理运用“边采边修”、“采后再修”等方式实施水流通道封堵与修复。同时,应充分利用采动岩体裂隙自修复机制及其引起的含水层自恢复效应,开展采动含水层生态功能引导修复研究与实践;基于水-气-岩相互作用产生化学沉淀促进导水裂隙自修复的降渗机理,提出了向含水层下方裂隙岩体中灌注可与地下水产生化学沉淀的修复试剂,以诱导沉淀物在裂隙中吸附-固结并封堵通道的含水层生态功能修复技术路径。在此基础上,阐述了利用铁/钙质化学沉淀进行导水裂隙修复降渗的研究现状,提出未来应重点研究形成利于不同类型导水通道高效封堵的化学沉淀诱导生成对策。研究可望为西北部生态脆弱矿区煤炭开采地下水保护与生态修复提供参考。 展开更多
关键词 含水层生态功能修复 失水路径 修复靶区 导水裂隙自修复 绿色开采
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深部巨厚承压含水层采动疏水诱冲机理
3
作者 窦林名 周坤友 +4 位作者 曹安业 侯涛 巩思园 阚吉亮 马小涛 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期351-366,共16页
陕蒙地区覆岩普遍赋存较厚承压含水砂岩层,工作面涌水量大、承压含水层水位显著下降,巨厚覆岩承压含水层下冲击地压和高能矿震监测表明覆岩承压水的采动疏放具有一定的诱冲效应。为揭示覆岩承压含水层采动疏水诱冲机理,开展了流固耦合... 陕蒙地区覆岩普遍赋存较厚承压含水砂岩层,工作面涌水量大、承压含水层水位显著下降,巨厚覆岩承压含水层下冲击地压和高能矿震监测表明覆岩承压水的采动疏放具有一定的诱冲效应。为揭示覆岩承压含水层采动疏水诱冲机理,开展了流固耦合数值模拟,分析了不同孔隙水压岩体力学行为及巨厚覆岩承压含水层采动疏水条件下围岩应力-能量场演化特征,揭示了覆岩承压含水砂岩层采动疏水对围岩应力场作用机制;并考虑巨厚覆岩对围岩动静载应力作用效应,提出了覆岩承压含水层采动疏水诱冲机理。研究结果表明:覆岩巨厚承压含水砂岩层下动力显现均发生在覆岩承压水位快速下降期间,覆岩承压水的采动疏放对围岩产生应力扰动;采动疏水条件下覆岩承压含水岩层孔隙水压降低,岩层强度和承载能力增大,覆岩载荷向采场两侧转移,导致围岩应力升高、能量进一步积聚,其对围岩应力场-能量场作用程度与采场尺度和疏放程度正相关,与煤层-承压含水层距离、承压含水层岩层厚度及强度负相关;巨厚覆岩承压含水层下顶板大尺度悬臂-铰接结构导致采场围岩高静载及强动载,在覆岩承压含水层采动疏水对围岩应力场作用下,煤岩体中叠加应力超过其临界载荷且释放的总能量超过其破坏所消耗能量,诱发冲击地压,其中高静载是冲击地压发生的应力基础,矿震动载和覆岩承压含水层采动疏水导致的应力扰动是重要诱因。针对覆岩承压含水层采动疏水及巨厚承压含水层覆岩结构对冲击风险的影响特征,提出了巨厚承压水含水层注浆堵水和优化盘区尺寸的防冲措施,通过地面注浆和降低采场尺寸能够降低覆岩承压含水层采动疏水对围岩应力场的作用效应、避免巨厚覆岩形成大尺度悬臂-铰接结构,从而降低巨厚承压含水层下冲击地压风险。 展开更多
关键词 深部开采 巨厚承压含水层 采动疏水 采动应力场 诱冲机理
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电动力耦合循环井技术修复低渗透含水层污染
4
作者 杜中海 董艳红 +4 位作者 刘方圆 董书君 陈韶音 董倩 周睿 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期841-850,共10页
提出一种电动力耦合循环井修复技术,以铬酸盐为典型目标污染物,研究该技术对低渗透含水层中地下水污染的修复效果及去除规律.结果表明:电动力耦合循环井技术相比循环井技术,修复半径扩大为原来的1.25倍,修复盲区面积占比从35.56%降为0,... 提出一种电动力耦合循环井修复技术,以铬酸盐为典型目标污染物,研究该技术对低渗透含水层中地下水污染的修复效果及去除规律.结果表明:电动力耦合循环井技术相比循环井技术,修复半径扩大为原来的1.25倍,修复盲区面积占比从35.56%降为0,污染物的去除率从76.01%提高到了90.56%,相较于电动力修复技术电动力能耗降低了3个数量级,污染物去除率更高,可提升2~3倍.该技术耦合电动力方法实现了低渗透含水层中带电离子组分的强化定向迁移,解决了循环井在低渗透含水层中传质效率低、修复范围小、存在水力循环盲区等问题,修复效果显著提升. 展开更多
关键词 低渗透含水层 电动力修复 循环井技术 地下水污染修复 铬酸盐
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落底式止水帷幕条件下承压含水层水文地质参数计算方法研究
5
作者 万昊 冯庆高 +2 位作者 蔡兵华 冯晓腊 肖明钊 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期57-66,74,共11页
落底式止水帷幕在具有典型二元结构地层的武汉地区深基坑工程中被广泛应用,而落底式止水帷幕的存在改变了二元结构含水层中地下水的渗流环境,为此提出了落底式止水帷幕条件下承压含水层水文地质参数的解析和数值计算方法,并结合武汉园... 落底式止水帷幕在具有典型二元结构地层的武汉地区深基坑工程中被广泛应用,而落底式止水帷幕的存在改变了二元结构含水层中地下水的渗流环境,为此提出了落底式止水帷幕条件下承压含水层水文地质参数的解析和数值计算方法,并结合武汉园林路地铁站深基坑现场抽水连通试验数据验证方法的正确性和可靠性。结果表明:根据新建立的考虑落底式止水帷幕条件下的解析法公式计算得出承压含水层的渗透系数为17.47~25.55 m/d,平均值为20.722m/d,而通过三维数值模拟反演得到承压含水层的水平向渗透系数(粉细砂层为21.6m/d,细砂层为25.92m/d)和垂向渗透系数(粉细砂层为2.592m/d,细砂层为3.456m/d)具有明显的各向异性,新提出的解析法和数值法均能得到可靠的承压含水层水文地质参数,可为落底式止水帷幕条件下基坑降水设计提供更直接的科学依据,具有一定的推广和应用价值。 展开更多
关键词 承压含水层 落底式止水帷幕 水文地质参数 抽水试验 解析法 数值模拟
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承压含水层水压传递速率变化规律
6
作者 王文学 王柏森 +2 位作者 高艳卫 吴冰 聂天宇 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期79-88,共10页
含水层内水压以能量的形式传递,其传递速率远大于水质点的迁移速率,水压传递速率对高压水体下工程安全施工及灾害预测预报具有重要意义。以无黏性土承压含水层为研究对象,通过理论分析、数值模拟、现场试验及室内物理模型试验等方法对... 含水层内水压以能量的形式传递,其传递速率远大于水质点的迁移速率,水压传递速率对高压水体下工程安全施工及灾害预测预报具有重要意义。以无黏性土承压含水层为研究对象,通过理论分析、数值模拟、现场试验及室内物理模型试验等方法对水压传递速率变化规律进行探讨。结果表明:含水层中水压变化传递具有明显的滞后性,传递速率并不是无限大或接近声速,且存在随传递距离增加逐渐衰减的现象,水压径向传递的滞后时间t与水压传递距离r呈二次幂函数关系;稳定边界压力水头越大,在承压含水层中同等水压变量的传递速率越快,渗透系数越大水压传递速率越快;当渗透系数一定时,水压传递滞后时间与传播距离的拟合系数C随边界稳定压力水头的增加呈一阶指数函数减小;现场试验表明,边界稳定压力水头差异性不大时,在传输距离较远的条件下,其水压传递平均速率基本相当;室内试验表明,瞬态脉冲水压力随传递距离增加,波形发生明显变异,峰值压力逐渐减小、脉冲压力波波长变大、峰值压力传递速率减小,随传输距离的增加其传递速率呈指数函数衰减,说明瞬态脉冲水压力能量随传输距离增加快速衰减;瞬态脉冲压力值越大其初始阶段的传递速率越快,但随传输距离的增加其传递速率衰减幅度更大。研究成果对水压传递速率变化规律的影响机制及其应用于地下工程突水灾害预测及防治具有重要的理论及实践指导意义。 展开更多
关键词 无黏性土 承压含水层 水压力传递速率 滞后效应 压力传导系数 衰减规律
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疏放条件下新生界底部含水层数值模拟及排泄量评价
7
作者 刘晓娟 许光泉 +1 位作者 傅先杰 单崇雷 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第4期197-203,共7页
我国东部隐伏矿区煤层开采会引起新生界底部含水层(简称“底含”)地下水间接补给基岩面下砂岩含水层,这不仅会导致地面沉降,同时也增加了矿井排水量,排泄量的确定为矿井水害防治和沉降量的预测提供了一定的依据。以淮南煤田板集矿为例,... 我国东部隐伏矿区煤层开采会引起新生界底部含水层(简称“底含”)地下水间接补给基岩面下砂岩含水层,这不仅会导致地面沉降,同时也增加了矿井排水量,排泄量的确定为矿井水害防治和沉降量的预测提供了一定的依据。以淮南煤田板集矿为例,通过对9煤顶板砂岩含水层疏放导致与上覆“底含”补给关系的分析,构建了“底含”数值模型,获得了其水文地质参数,采用水均衡原理计算并评价其排泄量。结果表明:研究区“底含”可划分为5个水文地质单元区块,渗透系数为0.433~0.824 m/d,弹性释水率为1.8×10^(-6)~3.6×10^(-6)m^(-1);在砂岩水疏放条件下,不同阶段“底含”排泄量约占疏放水总量的1/4,其来源主要为侧向补给和静储量消耗;因此,通过基岩风化带的注浆,封堵“底含”与煤层顶板之间的水力通道,是治理“底含”水补给砂岩水的有效措施。 展开更多
关键词 底部含水层 数值模拟 水均衡法 排泄量 板集煤矿
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矿区砂岩含水层水岩作用及水化学特征研究——以青东煤矿为例
8
作者 沈孝珂 马杰 +4 位作者 王新军 孟志明 王新建 王亮 代涛 《地理科学研究》 2024年第2期304-311,共8页
本文以青东煤矿砂岩含水层23组样品为研究对象,运用Piper三线图、离子浓度直方图、主成分分析、相关性分析等方法,对该含水层的水化学特征、水岩相互作用以及离子来源等水文地球化学特征进行研究。结果表明:常规离子含量排序为: > Na... 本文以青东煤矿砂岩含水层23组样品为研究对象,运用Piper三线图、离子浓度直方图、主成分分析、相关性分析等方法,对该含水层的水化学特征、水岩相互作用以及离子来源等水文地球化学特征进行研究。结果表明:常规离子含量排序为: > Na K > > Cl− > Ca2 > > Mg2 ,阴阳离子的优势离子分别是和Na K;主成分表明主成分1中Ca2 和Cl−均有较强的正相关,Cl−含量与岩盐矿物溶解有关,Ca2 的含量较高说明阳离子交替吸附作用较为明显,主成分2中Ca2 、Mg2 荷载值较高,其次为,说明其水化学作用主要为硫酸盐岩矿物溶解,主成分3中K Na 、有强正相关,与Cl−有中相关,代表了硫酸岩矿物、岩盐等矿物的溶解;相关性分析表明,砂岩含水层中对pH起主要影响作用,K Na 和、Ca2 和Mg2 之间的正相关性较强,主要源于硅酸盐矿物的风化和硫酸盐岩矿物的溶解,K Na 和Cl−呈中等正相关,说明这些元素可能来自于岩盐。 展开更多
关键词 砂岩含水层 水化学分析 主成分分析 相关性分析
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工程纳米材料在含水层中的迁移沉积行为的研究现状与挑战
9
作者 桑军强 王宇轩 +2 位作者 任黎明 秦冰 高雨函 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期34-38,43,共6页
综述了工程纳米材料的迁移和沉积行为的研究现状,包括工程纳米材料特性和稳定性､迁移沉积理论和机制､环境因素对迁移沉积的影响。同时,探讨了如何提高工程纳米材料在含水层中迁移的措施。最后,指出未来工程纳米材料迁移沉积行为研究的... 综述了工程纳米材料的迁移和沉积行为的研究现状,包括工程纳米材料特性和稳定性､迁移沉积理论和机制､环境因素对迁移沉积的影响。同时,探讨了如何提高工程纳米材料在含水层中迁移的措施。最后,指出未来工程纳米材料迁移沉积行为研究的方向与挑战,包括迁移模型､多尺度模拟与实验相结合､工程纳米材料全生命周期等研究,提高强化迁移手段的效率和可行性,为原位反应带修复技术提供实际应用的指导和参考。 展开更多
关键词 工程纳米材料 地下水修复 迁移沉积 含水层
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煤层底板双承压含水层下隐伏断层活化导水特征试验研究
10
作者 张健 郭亮亮 涂坤 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期242-251,共10页
【目的】现有的关于煤层采动揭露底板隐伏断层突水试验研究成果,仅考虑了煤层下伏单一承压含水层条件,需研究煤层底板多承压含水层条件下隐伏断层活化导水特征。【方法】通过室内相似物理模拟方式,对煤层底板双层承压含水层条件下,采动... 【目的】现有的关于煤层采动揭露底板隐伏断层突水试验研究成果,仅考虑了煤层下伏单一承压含水层条件,需研究煤层底板多承压含水层条件下隐伏断层活化导水特征。【方法】通过室内相似物理模拟方式,对煤层底板双层承压含水层条件下,采动过程隐伏充水通道在不同深度上的应力和孔隙水压力演变规律进行了分析。【结果】结果表明:利用自主设计的煤层底板隐伏断层突水试验系统,可以相对合理地模拟两层承压含水层条件下不同深度上的断层活化导水规律;浅部比深部断层带的应力增量、孔隙水压力增量变化程度相对更高,孔隙水压力变化时间均滞后于应力变化时间;临近开采结束阶段,浅部和深部断层带孔隙水压力增量的上升趋势,表明断层带向采空区卸荷促进了渗流导升,断层带存在滞后突水的可能性,浅部较深部断层带的滞后突水风险相对更高。应力扰动程度整体上随深度增加而衰减,浅部相对深部断层带更易活化,持续不断的扰动将使浅部和深部含水层发生水力联系,深部承压水可通过隐伏断层补给浅部承压水,承压水通过断层带导升过程存在着显著的水头压力损耗。【结论】试验结果可为底板多承压含水层条件下隐伏断层活化导水模式分析提供理论和工程实际参考。 展开更多
关键词 煤层底板 隐伏断层 双承压含水层 活化导水 试验研究
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多含水层地层45m级基坑承压水控制设计与实践
11
作者 宗露丹 《施工技术（中英文）》 CAS 2024年第7期116-123,共8页
城市深层地下空间开发已成为城市发展的必然趋势,越来越多的超深基坑工程逐渐涌现。上海作为典型滨海地貌单元分布区,深部分布有复杂的多层含水层,包括微承压含水层及第Ⅰ、第Ⅱ、第Ⅲ承压含水层,部分相互联通的巨厚承压含水层厚度达50... 城市深层地下空间开发已成为城市发展的必然趋势,越来越多的超深基坑工程逐渐涌现。上海作为典型滨海地貌单元分布区,深部分布有复杂的多层含水层,包括微承压含水层及第Ⅰ、第Ⅱ、第Ⅲ承压含水层,部分相互联通的巨厚承压含水层厚度达50m以上,因而超深基坑实施将涉及更为复杂的多层承压含水层减压控制设计。为此,依托某挖深达45m的非圆形基坑工程,基于现场抽水试验开展了深部承压含水层水文地质参数反演分析,提出了同时满足坑内减压需求及坑外环境影响控制要求的隔-降-灌一体化承压水分层减压控制设计原则及双帷幕体系隔水方案。背景工程的承压水试验试运行及正式减压降水控制运行的实施效果良好。 展开更多
关键词 深基坑 含水层 承压水 降水 隔水帷幕 反演分析 设计
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煤矿井下含水层超前疏放水钻孔涌水量衰减规律数值模拟分析
12
作者 赵常凤 刘正文 +3 位作者 沈礼锋 宋峰 张亮 张洪波 《矿冶》 CAS 2024年第1期15-20,共6页
钻孔涌水量衰减规律可以为煤矿失水灾害提供一种有效治理手段,为了保证煤矿的安全生产,对煤矿井下含水层超前疏放水钻孔涌水量衰减规律进行数值模拟分析。以Q煤矿为研究对象,结合SEEP/W软件,模拟分析钻孔涌水量的变化规律,构建了涌水量... 钻孔涌水量衰减规律可以为煤矿失水灾害提供一种有效治理手段,为了保证煤矿的安全生产,对煤矿井下含水层超前疏放水钻孔涌水量衰减规律进行数值模拟分析。以Q煤矿为研究对象,结合SEEP/W软件,模拟分析钻孔涌水量的变化规律,构建了涌水量衰减规律数值模拟模型,实现对钻孔涌水量衰减规律的预测。结果表明,增大初始水头和渗透系数后,钻孔的峰值涌水量和似稳定涌水量增大;增大弹性给水度,钻孔的峰值涌水量增大,而似稳定涌水量保持稳定;随着钻孔孔径、钻孔仰角与斜长的增大,钻孔的峰值涌水量和似稳定涌水量都逐渐增大;增大钻孔的数量和覆盖范围后,单个钻孔、钻区的涌水衰减明显,位于钻区中心的钻孔,其疏水能力受到群孔的干扰最大。 展开更多
关键词 超前疏放水 数值模拟 衰减规律 涌水量 井下含水层 钻孔
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煤矿砂岩水文地质特征及含水层突水危险性评价分析
13
作者 杨飞 尚学勇 袁梦丽 《煤炭技术》 CAS 2024年第3期198-202,共5页
以某煤矿矿区砂岩含水层为例,根据煤矿砂岩补勘资料和放水试验资料,综合分析煤矿砂岩含水层水文地质特征,并分别采用突水系数法和脆弱性指数法对砂岩含水层突水危险性进行评价分析。根据研究结果显示,某煤矿矿区富水性表现为东部强、西... 以某煤矿矿区砂岩含水层为例,根据煤矿砂岩补勘资料和放水试验资料,综合分析煤矿砂岩含水层水文地质特征,并分别采用突水系数法和脆弱性指数法对砂岩含水层突水危险性进行评价分析。根据研究结果显示,某煤矿矿区富水性表现为东部强、西部弱的特征,富水性最强分区为第一分区;矿区东南部区域突水危险性最高,西部区域突水危险性较小;18#煤层含水层正常涌水量和最大涌水量分别为1 200.79、1 860.84 m^(3)/h。 展开更多
关键词 砂岩含水层 水文地质特征 突水危险性
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煤矿多含水层富水性变化规律瞬变电磁法动态监测技术
14
作者 杜林 易万亿 《陕西煤炭》 2024年第3期68-73,共6页
煤层采动过程中,顶底板应力平衡受到严重破坏,造成裂隙发育,形成离层水或导通隐伏构造等,进而造成矿井突水灾害。这些灾害大都为滞后突水,对煤矿安全生产会产生极大的危害。传统物探方法在开采前的静态探测,所圈定的富水异常区并不能解... 煤层采动过程中,顶底板应力平衡受到严重破坏,造成裂隙发育,形成离层水或导通隐伏构造等,进而造成矿井突水灾害。这些灾害大都为滞后突水,对煤矿安全生产会产生极大的危害。传统物探方法在开采前的静态探测,所圈定的富水异常区并不能解决该问题。为了解决这一问题,可采用瞬变电磁法动态监测煤矿多含水层富水性变化规律,以达到预防矿井滞后突水灾害的目的。应用表明,开展煤矿多含水层富水性变化规律瞬变电磁法动态监测,取得良好的探测效果,值得在煤矿预防滞后突水灾害中进行推广。 展开更多
关键词 动态监测 多含水层 富水性 瞬变电磁法
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基于有限差分模拟的海水入侵滨海承压含水层水位变化研究
15
作者 张文帆 《土木工程》 2024年第3期286-293,共8页
针对滨海地区承压含水层海水入侵问题,本文基于有限差分法,建立了地下水二维稳定流数值模型。运用有限差分数值模拟软件,计算获得了海平面上升的承压含水层压力水头变化曲线,分析了由于海平面上升所引起的滨海承压含水层水位变化规律。... 针对滨海地区承压含水层海水入侵问题,本文基于有限差分法,建立了地下水二维稳定流数值模型。运用有限差分数值模拟软件,计算获得了海平面上升的承压含水层压力水头变化曲线,分析了由于海平面上升所引起的滨海承压含水层水位变化规律。在此基础上,结合具体算例分析了海平面上升高度、含水层渗透系数、截渗墙嵌入深度等因素对海水入侵过程的影响规律。模拟结果表明,此数值模型能准确模拟滨海地区海水入侵过程,并预测滨海承压含水层水位变化,可为滨海地区海水入侵现象的科学预测和防治保护提供支撑。 展开更多
关键词 海水入侵 滨海承压含水层 有限差分法 数值模拟
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基于神经网络算法分析和预测低渗透性含水层矿坑涌水对地下水位的影响
16
作者 王利军 《治淮》 2024年第1期24-26,共3页
低渗透性含水层矿涌水由于渗透性低,短时在开采点附近会造成很大垂向水头梯度,远离开采点的地下水位影响微弱,在这个阶段二维或三维数值模拟模型来刻画矿坑用水对地下水位的影响精度不够。为提高模拟精度,在已有实测涌水量与水位的基础... 低渗透性含水层矿涌水由于渗透性低,短时在开采点附近会造成很大垂向水头梯度,远离开采点的地下水位影响微弱,在这个阶段二维或三维数值模拟模型来刻画矿坑用水对地下水位的影响精度不够。为提高模拟精度,在已有实测涌水量与水位的基础上,建立BP神经网络模型,找到各影响因素和水位之间的映射关系,预测地下水位变化,并结合解析法,建立矿区矿山开采和水文气象等因素与矿区地下水时空特性关系,用于指导后续矿山开发利用过程中地下水水资源量的分析与利用,同时也为类似矿山开采过程中地下水分析与预测提供参考依据。 展开更多
关键词 神经网络 低渗透性含水层 矿坑涌水 地下水位
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古河道砂岩含水层水资源保护与水害防治方法
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作者 华照来 范立民 +5 位作者 李增林 孙魁 王路 吕扬 马万超 李强 《绿色矿山》 2024年第1期64-74,共11页
鄂尔多斯盆地开采侏罗纪煤层的矿区有24个,原煤产量占全国的45%左右,随着开采深度的增加,煤层顶板直罗组古河道砂岩含水层成为煤矿突水的主要水源。直罗组砂岩含水层富水性相对较弱,但采动条件下释水效应显著,成为长期、持续提供煤矿矿... 鄂尔多斯盆地开采侏罗纪煤层的矿区有24个,原煤产量占全国的45%左右,随着开采深度的增加,煤层顶板直罗组古河道砂岩含水层成为煤矿突水的主要水源。直罗组砂岩含水层富水性相对较弱,但采动条件下释水效应显著,成为长期、持续提供煤矿矿井水的主要突水水源。同时,该区属于生态脆弱区,水资源相对短缺,如何有效利用有限的水资源,无疑是矿区地下水系统保护和生态环境保护的重要基础。以榆神矿区及曹家滩煤矿为例,提出了古河道砂岩含水层研究技术路线、主要研究内容和研究方法。应综合运用沉积学、水文地质学和矿井防治水理论,辅助必要的野外地质调查、典型剖面实测、水文地质及环境地质典型要素专项调查、钻探、物探测井和采样测试、数值模拟等方法,重点开展古河道砂岩含水层沉积演化及物性特征、古河道砂岩含水层地下水系统特征、古河道砂岩含水层与煤层开采互馈机制等3个方面的研究。神府南区研究实践表明,直罗组下段古河道砂体规模巨大且具有良好的孔隙、裂隙结构特征,具有良好的地下水储存和运移性能,总体上以红碱淖—尔林兔—锦界一线为轴线,呈NW-SE向带状展布。延安组第四段、第五段遭受了直罗组古河道冲刷。主河道区域富水性强于分支河道和分流间湾区域,是矿井涌(突)水危险性较大区域,应做好水害防控。 展开更多
关键词 古河道砂岩 直罗组 含水层 水资源保护(保水采煤) 防治水 鄂尔多斯盆地
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郭家河煤矿含水层富水性对比分析
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作者 王钊 白云鹏 +2 位作者 赵朋超 赵勇 刘创新 《能源技术与管理》 2024年第1期108-110,共3页
为防治郭家河煤矿回采工作面受离层水害威胁,以1310、1308工作面水文地质条件、附近钻孔情况为基础,通过在工作面前后施工地面钻孔,进一步查清了煤层回采前后富水性特征,得出的洛河组含水层水文参数,表明煤层回采后洛河组含水层富水性... 为防治郭家河煤矿回采工作面受离层水害威胁,以1310、1308工作面水文地质条件、附近钻孔情况为基础,通过在工作面前后施工地面钻孔,进一步查清了煤层回采前后富水性特征,得出的洛河组含水层水文参数,表明煤层回采后洛河组含水层富水性明显增强,这对矿井防治水工作具有指导意义。 展开更多
关键词 水害防治 含水层富水性 对比分析
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多含水层体系基坑抽水诱发邻近建筑桩基受力变形特性 被引量：3
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作者 曾超峰 孙海昱 +3 位作者 薛秀丽 宋伟炜 雷勇 陈秋南 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期164-173,183,共11页
深基坑抽水常可导致多含水层水位同时下降,并由此诱发邻近桩承建筑明显沉降;然而,基坑抽水施工时却难以获取邻近建筑桩基的荷载传递数据,该条件下的桩基受力变形特性与桩-土相互作用机理尚不十分清楚。为此,文章在天津某多含水层基坑工... 深基坑抽水常可导致多含水层水位同时下降,并由此诱发邻近桩承建筑明显沉降;然而,基坑抽水施工时却难以获取邻近建筑桩基的荷载传递数据,该条件下的桩基受力变形特性与桩-土相互作用机理尚不十分清楚。为此,文章在天津某多含水层基坑工程场地开展了现场抽水试验,分析抽水过程中邻近桩承建筑沉降的发展规律,并基此建立三维有限元模型,进一步研究不同抽水工况下邻近群桩受力变形特性与荷载传递规律。研究表明:多含水层体系基坑抽水过程中,邻近桩承建筑沉降随时间的发展相对于坑内水位下降来说呈现出明显的非同步性和滞后性,这是由于基坑外各含水层在其间弱透水层的水力阻隔作用下呈现出不同步的水位下降(浅层水位下降滞后于深层水位下降),相应地,浅层含水层中桩侧摩阻力(或负摩阻力)发挥也将滞后于深层含水层中桩侧摩阻力发展,因而导致了桩承建筑在坑内水位稳定后的持续沉降,桩身轴力也为此不断增大。另外,研究还发现基坑抽水可引起邻近建筑群桩发生偏向基坑的侧移,且群桩中不同位置基桩的侧移模式不同,靠近基坑的基桩呈悬臂式侧移,而远离基坑的基桩呈鼓肚式侧移,由此而引发不同位置基桩产生不同程度的附加弯矩。在密集城市环境中的建筑桩基结构设计中,若该建筑周边已明确规划有大型建筑设施时,可适度考虑放大先建建筑桩基结构设计弯矩与轴力以确保建筑结构在后续邻近地下施工过程中的稳定安全,但与此同时,应更加注重后建基坑的变形监测与控制。 展开更多
关键词 基坑降水 多含水层体系 建筑桩基变形 荷载传递 轴力与弯矩
原文传递
基于镜像法的有限含水层内隧道渗流场解析解及其验证 被引量：3
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作者 马少坤 陈彩洁 +1 位作者 段智博 刘莹 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期172-181,共10页
隧道外水压力和涌水量是水下隧道施工的重要参数。针对以往大多是基于半无限含水层模型求解隧道渗流场,只考虑了单一边界的影响,而对边界条件复杂的隧道渗流场求解存在局限性的问题。建立有限含水层内带衬砌隧道渗流模型;基于镜像法,将... 隧道外水压力和涌水量是水下隧道施工的重要参数。针对以往大多是基于半无限含水层模型求解隧道渗流场,只考虑了单一边界的影响,而对边界条件复杂的隧道渗流场求解存在局限性的问题。建立有限含水层内带衬砌隧道渗流模型;基于镜像法,将该模型转化为无限平面内直线多隧道渗流模型,推导了水头及涌水量解析公式,通过数值解对比及公式退化验算,验证了该解的准确性;基于此解,研究了含水层厚度h、隧道埋深比(d/R_(1))、注浆圈参数等对水头分布及隧道涌水量的影响。研究结果表明:任意位置的水头随含水层厚度的增大而增大,隧道越靠近不透水边界,隧道上、下方的水头差越大;隧道与不透水边界距离小于3倍隧道直径时,隧道埋深比对涌水量、衬砌外水头的影响显著,二者的值出现陡降;提高注浆圈抗渗性比增大注浆圈厚度更能降低隧道涌水量。研究成果可为有限含水层地区隧道渗流场预测提供一定理论依据。 展开更多
关键词 水下隧道 渗流场解析解 镜像法 有限含水层 涌水量
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