利用GMS对巷道涌水量预测

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GMS地下水数值模拟软件在地下水污染预测中的应用-水与水技术

水与水技术（第 3 辑）
图 2 模拟区网格剖分图
图 3 研究区网格剖分立体图
4.4 模型参数的识别根据查阅大量相关研究资料以及由细致的调参拟合，模型识别取得了较好的结果，参数识别结果见表 2、表 3。
表 2 渗透系数与给水度率定结果分区名 1 2 3 4 5 6 渗透系数/ （m · d-1） 15 25 36 48 65 78 给水度 0.10 0.12 0.13 0.18 0.19 0.22 表 3 降水入渗系数率定结果分区名 1 2 3 降水入渗系数 0.15 0.20 0.22
1 2
水位（m）；q( x y t)为第二类边界单宽流量（m3/d）；K 为渗透系数。 4.2 地下水污染物运移数学模型
k ö ∂(θC k ) ∂ æ = θDij ∂C ÷ - ∂ (θvi C k ) + q sC sk + å R n ç ∂x j ø ∂ x i ∂t ∂xi è 式中，C k 为 k 组分的溶解相浓度；θ 为地层介质的孔隙度，无量纲；t 为时间； xi为沿直角坐标系轴向的距离； Dij 为水动力弥散系数张量； vi 为孔隙水平均实际流速，它与单位流量存在如下关系： k vi = qi /θ ；q s 为单位体积含水层流量，它代表源（正值）和汇（负值）；C s 为源和汇水流中 k 组分的浓
一、水资源与水环境
续表时间/a 30 40 50 超标范围/km2 0.05 0.05 0.05 影响范围/km2 0.18 0.18 0.18 影响范围纵向距离/m 1 042 1 087 1 087 影响范围横向距离/m 231 231 231 超标范围纵向距离/m 385 385 385
009
超标范围横向距离/m 174 174 174

三维可视化建模与矿坑涌水量预测研究

立了与实际情况相符的数学模型，研究了模型的边界条件、时间和空间离散、含水介质的水文地质参数的确定，
利用目前较为流行的地下水数值模拟软件ＧＳＭ，进行涌水量数值模拟，预测其矿坑涌水量。
关键词：ＧＭＳ；可视化；三维建模；矿坑涌水量中图分类号：Ｐ４．文献标识码：Ａ６１７４文章编号：１０ — ９５（００１０６ — ４０６０９２１）０＿０１０
收稿日期：２０ — ２０８１－１２基金项目：三维可视化建模与矿坑涌水量预测研究（学校科协）；项目编号：Ｘ２００Ｇ０７２作者简介：吴烨（８一），女，江苏靖江人，硕士研究生，研究方向：水文与水资源１４９
区，地面标高２０３００～０ｍ左右。地势南高北低，东西部地形向中间倾斜，中间低洼地带为南沼河河床。井田内有季节性河流一南沼河，属海河流域子牙河水系滏阳河支流。矿区地层由老至新有元古界震旦系（，古生界寒武系（）、奥陶系（ｚ）Ｏ）、石炭系（ｃ）、二迭系（Ｐ），新生界第三系（Ｒ）和第四系（Ｑ）。万年矿井田的构造以ＮＥ向、ＳＮＮ向、ＮＥ向断层为主，属于典型的帚状构造。井田断裂构造较为发育，褶皱次之。此外，矿区还有岩浆岩侵入。３．水层与隔水层２含矿区含水层有第四系卵砾石孔隙含水层，二迭系砂岩裂隙含水层，石炭系薄层灰岩岩溶裂隙含水层，奥陶系石灰岩岩溶含水层，闪长岩风化裂隙含水层；隔水层有二迭系泥岩隔水层、石炭系砂页岩隔水层、寒武系下统页岩隔水层、闪长岩隔水层。３３补、径、排条件．矿区的主要补给来源是大气降水，其次是南溜河河床及灌渠的渗漏还有奥陶系灰岩水。补给途径一是在裸露基岩区直接入渗，二是河流的渗漏，三是第四系孔隙水的渗漏补给，四是二迭系砂岩水通过断裂对该层的补给。目前排泄方式主要有：人为开采，向下伏砂岩及灰岩含水层渗漏排泄，煤矿、周围铁矿疏排水，汇集于南沼河河谷排泄。表１万年矿矿井涌水水源３４涌水水源及通道＿根据万年矿矿井涌水量资料，其涌水水源如表１。断层是井田内各含水层经越流补给发生水力联系的主要通道；在井田西南至中央井筒，由于基岩埋藏较浅或出露，位于基岩风化带内，地下水沿垂向渗透，使各含水层发生了密切的水力联系。此外，由于基岩裂隙带垂向上的沟通，对采煤也有较大的影响；另外，未封闭的钻孔，沟通上下含水层，导致不同的含水层串通，地下水涌入矿坑，未封闭的钻孑，也是不因此Ｌ可忽视的导水通道之一。３５三维可视化建模．３５１界条件．边．南部边界以Ｆ断层为界，该断层具有阻水性质，奥陶系灰岩被其切割，与下盘的二迭系地层接触，１１隔绝了与南部奥陶系灰岩水的联系。北部西段以Ｆ１断层为界，该断层使石炭一二迭系地层与上盘奥陶系灰岩对接，但本区构造简单，富水性差，在井田边界煤柱保护下，不形成越流补给；东段煤层以一５ｍ等高线为界，此处奥陶系石灰岩７０埋深大，与外界水力联系甚小。

煤矿巷道涌水预测预警技术研究与应用

煤矿巷道涌水预测预警技术研究与应用第一章绪论1.1 研究背景煤矿涌水是煤矿生产中常见的一种灾害，对煤矿生产及职工安全造成极大威胁。

因此，煤矿巷道涌水预测预警技术研究与应用具有十分重要的现实意义。

1.2 研究目的本文旨在对煤矿涌水预测预警技术进行深入研究，探讨当前涌水预测预警方法的优缺点，分析巷道涌水的成因、特征，并探索适用于巷道涌水预测预警的新技术和新方法，为煤矿生产安全提供保障。

第二章煤矿巷道涌水的成因与特征2.1 成因煤矿巷道涌水的成因非常复杂，主要包括：(1)地质构造因素：巨压、构造断层、褶皱等地质构造因素可能导致巷道涌水。

(2)水文地质因素：地下水位变化、突水、水流方向突变等水文地质因素也可能导致涌水。

(3)工程因素：矿井开采过程中对地下水系统的干扰，如采空区域的填充、巷道破坏等对涌水的影响。

2.2 特征巷道涌水的特征主要有以下几种：(1)涌水体积大，流速快。

(2)涌水水质复杂，包括土壤中的矿物质、矿井周边的地下水等。

(3)涌水具有突发性，往往难以预测。

(4)巷道整体结构受到严重破坏，存在威胁安全和过往车辆的危险。

第三章煤矿巷道涌水预测预警方法3.1 传统涌水预测方法传统的涌水预测方法主要包括直观法、经验法和定量分析法。

(1)直观法：根据矿工经验和直观判断，通过对矿井水情的观察和分析，来判断巷道涌水的可能性。

(2)经验法：基于历史数据积累，结合专家经验，建立涌水预测模型，根据历史数据和预设变量来进行巷道涌水的预测。

(3)定量分析法：采用数学模型对巷道涌水进行分析，包括统计学模型、神经网络模型和贝叶斯网模型等。

3.2 新兴涌水预测方法新兴的涌水预测方法主要包括无损检测技术、遥感技术和无人机技术。

(1)无损检测技术：通过非破坏性检测技术对煤体结构进行分析，如X射线、磁力计等。

(2)遥感技术：利用遥感卫星、GPS、GIS等技术，对巷道周边环境进行监测和分析。

(3)无人机技术：无人机传感器技术可以提供高分辨率的图像和真实的三维地形模型，能够清晰地呈现地形的细节图像。

对基于残差GM(1,1)模型的煤矿矿井涌水量的预测

‘ ０（）
一
Ｂ＝
ｚ（３）
ｚ ’ （）
一
）＝
精度：
利用最小二乘法解得：
ａ＝（Ｂ）Ｂ】，
２．２．４确定白化形式的微分方程。
＋ａｚ＝６Ｄ
Ｐ＝１一ｅ。 ’ （ａｖｇ１
Ｌ
— — — — — — — — — — — — — — — — …
… ～
～
—
— —
…
一
◆ （２）
】，＝
一
ｚ ‘ （２）
Ｐ（ｏ（七）：生 × １００％
平均残差：
‘ ｏ（３）
２灰色理论模型
２．１灰色系统预测理论
灰色系统理论是将一随机变量看作一定范围内变化的灰色量，将随机过程看作一定范围内变化的、与时间有关的灰色过程。用数据处理的方法，将杂乱无章的原始数据整理成规律性较强的生成数据再作研究网。灰色系统预测通过原始数据的处理和灰色模型的建立、发现、掌握系统发展规律，对系统的未来状态做出科学的定
查区的北中部，井田面积８８．６４ｋｍ，矿井生产能力１５００万型的基础上进行改进。
．２ＧＭ（１，１）模型的建立ｔ，ａ，是以碳酸盐岩岩溶含水层为主的充水矿床，煤矿涌水量２
大且来源复杂，特别是随着开采深度的不断加大，矿井涌水量的预测面临更大的挑战 “ 】。当数据波动小，规律性强时，ＧＭ（１，１）模型进行灰色预测的基本步骤如下：

GMS在矿井涌水量中的运用

GMS在矿井涌水量中的运用孙东哲;徐世光;吴静【摘要】矿井涌水量预测是保证矿井安全生产的必要工作.本文运用GMS7.1软件中的Tins、Borehole、Solid、2D-Scotter points、3DGrid和Gis模块,以滇西某矿区为例,建立三维水文地质模型,预测该矿区涌水量的变化规律,为矿井开采方案设计和安全生产提供理论参考.%The prediction of mine water inflow is a necessary work to ensure the safe production of the mine.This paper uses the GMS7.1 software in Tins,Borehole,Solid,2D-Scotter points,3D Grid and Gis module,by taking a certain mining area as an example,a 3D hydrogeologic model is established to predict the changes of the mine water inflow,and provide theoretical reference for mine mining plan design and safety production.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2017(036)007【总页数】2页(P7-8)【关键词】GMS;矿井涌水量预测;水文地质模型【作者】孙东哲;徐世光;吴静【作者单位】昆明理工大学国土资源工程学院,昆明650093;昆明理工大学国土资源工程学院,昆明650093;昆明理工大学国土资源工程学院,昆明650093【正文语种】中文【中图分类】P641.4矿井涌水量预测是保证矿井安全生产的必要工作，是矿井合理开发利用的重要指标，为采掘方案、矿井排水疏干措施的制定提供重要依据。

地下水环评GMS预测所需部分

地下水环评GMS预测所需部分CHAPTER 2MODFLOW - Grid Approach在GMS中，有两种应用方式可以构建modflow 模拟：栅格和概念模型。

栅格方式包括直接在3D栅格的逐个单元（cell-by-cell）添加源/汇项和其他模型参数。

概念模型应用方式包括在map模块中使用gis工具开发一个被模拟区域的概念模型。

概念模型中的数据将会被复制到栅格中。

本tutorial中栅格应用于modflow的预处理过程。

大部分而言，概念模型的应用比栅格方式更为有效。

尽管如此，栅格方式在解决简单问题或者需要逐个单元编辑的学术练习中也是非常有用的。

在开始MODFLOW - Conceptual ModelApproach tutorial.时不需要完成此tutorial。

2.1.1 OutlineThis is what you will do:1. Create a 3D grid.2. Set up a MODFLOW simulation.3. Check the simulation and run MODFLOW.4. Assign zone budgets and view the report.2.1.2 Required Modules/InterfacesYou will need the following components enabled to complete this tutorial:GridMODFLOWYou can see if these components are enabled by selecting the File | Register command.2.2 Description of Problem 问题的描述此指南中需要解决的问题在图2.1中描述。

此问题是MODFLOW Reference Manual.结尾描述的简单问题的改进。

在计算网格中使用三层假设成为三个含水层。

002-GMS在矿井涌水量预测中的应用

G M S 在矿井涌水量预测中的应用宋业杰1,2(1.煤炭科学研究总院开采设计研究分院,北京100013;2.天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京100013)[摘　要]　应用三维有限差分数值计算软件G M S ,利用其特有的三维地层创建模块和渗流计算模块,以陕北地区某矿为例,在矿区水文地质分析的基础上,建立矿区三维水文地质模型,预测了该矿某采煤工作面的涌水量变化规律,为矿井开采方案设计、保证安全开采提供了理论参考。

[关键词]　G M S ;涌水量预测;三维有限差分;水文地质建模[中图分类号]T D 742 [文献标识码]A [文章编号]1006-6225(2011)01-0104-04A p p l i c a t i o no f G MSi nF o r e c a s t i n g Mi n e G r o u n d w a t e r I n f l o wS O N GY e -j i e1,2(1.C o a l M i n i n g ＆D e s i g n i n gB r a n c h ,C h i n a C o a l R e s e a r c h I n s t i t u t e ,B e i j i n g 100013,C h i n a ;2.C o a l M i n i n g ＆D e s i g n i n g D e p a r t m e n t ,T i a n d i S c i e n c e ＆T e c h n o l o g yC o .,L t d ,B e i j i n g 100013,C h i n a )A b s t r a c t :T a k i n ga m i n e o f S h a n n b e i A r e a a s a ne x a m p l e ,3-dh y d r o g e o l o g y m o d e l o f m i n i n g a r e a w a s s e t u p b a s e d o nt h e a n a l y s i s o f i t s h y d r o g e o l o g yb ya p p l y i n g 3-dh y d r o g e o l o g ym o d e l i n ga n ds e e p a g ec a l c u l a t i o nm o d u l eo f G M S -a 3-df i n i t ed i f f e r e n c es o f t w a r e .G r o u n d w a t e r i n f l o wv a r i a t i o nr u l e o f a m i n i n g f a c e i nt h em i n e w a s p r e d i c t e dw i t ht h i s m o d e l ,w h i c h p r o v i d e d r e f e r e n c e f o r m i n i n g d e -s i g n a n d s a f e t y m i n i n g .K e yw o r d s :G M S ;g r o u n d w a t e r i n f l o wp r e d i c t i o n ;3-df i n i t e d i f f e r e n c e ;h y d r o g e o l o g y m o d e l[收稿日期]2010-10-18[作者简介]宋业杰(1985-),男,安徽旌德人,硕士研究生,主要从事煤矿水体下采煤技术与理论的研究工作。

基于GMS的云南某大型水库地下水流场变化预测研究

基于GMS的云南某大型水库地下水流场变化预测研究邢芳;徐世光;李俊;巴俊杰【摘要】The construction of reservoirs will cause variations of groundwater level and flow field in its area, and it shall be paid great attention to that soil paludification and other environmental secondary disasters occur easily.The study simulated the variation of groundwater level and flow field of a water storage area in a certain reservoir by using the software module GMS-MODFLOW,and the variation of flow field in the water storage area in the reservoir becomes evident through identification and correction of the model.The simulation by models and the conclusion of evaluation can be used as a basis for judging the impact on the groundwater environment, and can provide a scientific basis and technical parameters for the management of reservoirs for the sake of guiding the scientific development of the reservoir.%水库的建设会引起库区区域地下水水位和流场的变化,进而引发土壤沼泽化等环境次生灾害,应当给予高度重视.研究基于GMS-MODFLOW软件模块模拟某水库蓄水区的地下水水位和流场变化情况,通过对模型的识别与校正,水库蓄水区流场变化明显.模型模拟和评价的结论可作为判断地下水环境影响的依据,为水库管理提供科学依据和技术参数,指导水库的科学开发.【期刊名称】《矿产与地质》【年(卷),期】2017(031)003【总页数】5页(P625-629)【关键词】水库;地下水水位和流场;GMS-MODFLOW;数值模拟【作者】邢芳;徐世光;李俊;巴俊杰【作者单位】昆明理工大学,云南昆明 650093;昆明理工大学,云南昆明 650093;云南地矿工程勘察集团公司,云南昆明 650041;昆明理工大学,云南昆明 650093;昆明理工大学,云南昆明 650093【正文语种】中文【中图分类】X143;P333我国地下水数值模拟研究开始于20 世纪70年代，起步较晚，但是在老一辈地质和数学工作者的领下，取得了长足的进步。

基于GMS的矿井涌水量预测

基于GMS的矿井涌水量预测
郭海;张安银
【期刊名称】《绿色科技》
【年(卷),期】2024(26)2
【摘要】矿井涌水是矿山安全开采中难以解决又必须面对的问题。

GMS(groundwater modeling system)具有强大的前、后处理功能,实现了地质模型、水文地质参数等的可视化,提供的自检功能为调试模型提供了极大方便。

以宁夏某矿为例,应用GMS对其水文地质条件进行概化,建立水文地质结构模型和水文地质概化模型,通过MODFLOW模块对其涌水量进行预测。

结果表明:三维地质模型具有很好地可视性,研究区地层能够更加直观的得以展示,模拟所得水位与实测水位拟合效果在置信区间内,模拟区首采面的涌水量的预测值为1450 m~3/h。

为矿山开采、工程建设中涌水量预测的研究提供了更为直观、更为便捷的方法。

【总页数】6页(P233-238)
【作者】郭海;张安银
【作者单位】江苏省地质工程勘察院
【正文语种】中文
【中图分类】TD742
【相关文献】
1.基于GM(1,1)模型的矿井底板涌水量预测
2.基于灰色残差 GM（1，1）模型理论的矿井涌水量预测
3.基于R/S分析法的等维灰数递补动态GM（1,1）模型预测
矿井涌水量4.对基于残差GM(1,1)模型的煤矿矿井涌水量的预测5.基于GMS的大庄子矿区矿井最大涌水量预测研究
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山西某煤矿三维地质建模及矿坑涌水量预测

山西某煤矿三维地质建模及矿坑涌水量预测煤矿突水一直是影响煤矿安全生产的一个重要因素,是常见的煤矿生产灾害类型之一。

据调查,在已探明的煤炭资源中,储量高达509.22亿吨的煤矿在开采中将会受到突水的威胁,该部分储量占总探明储量的27%。

因此,对井田地质及水文地质条件进行分析,以准确预测出煤矿的涌水量显得十分重要和迫切。

本文以地下水数值模拟软件GMS为工具,在收集、整理、分析研究区相关地质资料、水文地质资料的基础上,根据区域地层和构造特点,结合研究区勘探的钻孔资料,对研究区的地层岩性进行了概化,建立了研究区地质模型。

同时通过分析区域水文地质特征、研究区内地下水的补径排条件,对研究区的含水层岩组、边界条件、源汇项等进行了概化,建立了研究区的水文地质概念模型。

并以水文地质概念模型为基础,结合地下水系统结构、运动特征等,对研究区地下水流运动进行了数值模拟,对水文地质参数进行了识别、验证。

根据验证后的数值模型,对研究区开采后的矿井涌水量进行了模拟计算。

结果表明,在开采11号、13号、15号煤层时需要对石炭系太原组灰岩岩溶裂隙含水层组进行疏干,疏干涌水量为130m3/h；开采15号煤层时,煤层底板最大突水系数为0.1OMPa/m,需降至临界值0.06MPa/m以下,疏降涌水量为240m3/h。

综上所述,本文利用GMS建立某煤矿三维地质模型和地下水数值模型,清晰地反应了矿区地层的态势与走向。

准确预测了研究区矿井涌水量的大小,为矿井施工提供参考依据,对防止事故发生、降低生产成本、保障矿山安全生产具有重要意义。

GMS论文：基于GMS的矿井涌水量预测分析

GMS论文：基于GMS的矿井涌水量预测分析【中文摘要】矿井涌水量是确定矿床水文地质条件复杂程度的重要指标,更是生产设计部门制定开采方案,确定矿坑排水能力、制定疏干措施,防止重大矿井水害的重要依据。

矿井涌水量的预测研究与煤矿安全生产关系重大,一直以来倍受重视。

本文以山西省朔南煤田为研究区,利用地下水数值模拟软件GMS中集成的MODFLOW2000对井田地下水流运动进行了数值模拟,对井田先期开采地段开采后的矿井涌水量进行了预测分析。

在分析研究区地质条件的基础上,针对地层岩性和地质构造特点,对井田地层进行了概化,结合工作区地质勘探钻孔资料,建立了丰予井田地质模型。

通过分析区域含水层水文地质特征,地下水补给、径流、排泄等水文地质条件,对井田含水层进行了概化,结合对井田充水因素的分析,建立了丰予井田水文地质概念模型。

依据研究区水文地质条件,结合以往工作经验及专家分析意见,对研究区边界条件进行了设定,以井田水文地质概念模型为依据建立了地下水数学模型。

利用井田地质模型,按水文地质概念模型含水岩组概化原则,使用GMS软件,建立丰予井田水文地质体,依据所建立的数学模型,根据边界条件,采用网格法建立丰予井田数值模型,通过求解数值模型进行不同开采情况下的矿井涌水量预测,并与大井法矿井涌水量预测结果进行了对比。

由于煤田开拓方案尚未确定,本次研究以井田初步设计中先期开采地段的初期采区为研究重点。

研究区范围内包括了古生代、中生代的马家沟组、本溪组、太原组、山西组地层和新生代松散沉积物,本次研究将其概化为31个大的层次,将含水层概化为9个含水岩组和一个稳定的隔水岩组。

数值模拟主要针对初期采区4号煤层全部开采后和4号、9号煤层全部开采后的矿井最大涌水量进行了预测。

研究结果表明:开采山西组、太原组的4、6、9号煤层,二叠系上中隔水岩组可以起到隔水层作用,不会造成新生界地下水的大量渗漏;在4号煤层开采后矿井稳定最大涌水量为12910m3/d,略大于大井法预测结果9993.64m3/d;在4号、9号煤层开采后矿井稳定最大涌水量为19385m3/d,比大井法的预测结果29673.8m3/d小。

Gms在水资源评价中的应用

Gms在水资源评价中的应用摘要:采用地下水模拟软件Gms,实现水源地三维地层可视化，通过建立数值模型，对水源地的不同开采方案进行了模拟计算，直观的表达出不同方案的地下水流场，经对比分析确定水源地合理的开采方案。

关键词：Gms；地下水模拟；水源地；可视化Abstract: Using the groundwater simulation software Gms, can achieve the source three-dimensional stratum visualization, through the establishment of numerical model, this paper simulates the source different exploitation schemes, visual expresses the different schemes groundwater flow field, through the contrast and analysis , it determines the source rational mining methods.Key words: Gms; groundwater simulation; water source; visualization 中图分类号：P641.8 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）按照农村饮水城市化、城市饮水一体化的要求，为提升部分农村及开发区供水质量，实践科学发展观，构建和谐社会，县政府以“让群众喝上矿泉水”为宗旨，在该地区实施农村饮水提升工程，即将南部山区的优质矿泉水通过建设供水系统，输送到千家万户。

水源地评价工作至关重要。

为此，采用地下水数值模拟软件Gms（groundwater modeling system），对水源地不同开采方案进行了数值模拟运算，得出不同方案的地下水流场分布图，直观的表达出地下水的变化情况，为水源地水井布置、管理和运行提供科学依据。

GMS 软件在某排泥库地下水环境影响预测与评价中的应用研究

2020年11月第42卷第6期地下水Ground waterNov. ,2020Vol.42 NO.6D01：10. 19807/ki.DXS.2020 -06 -012GMS软件在某排泥库地下水环境影响预测与评价中的应用研究刘宇成，刘吉磊，柴旺，眭华生(中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司，云南昆明650051)[摘要]排泥库（尾矿库）若发生泄漏会对区域地下水造成严重污染，以广西某排泥库为对象，结合该排泥库所处水文地质边界条件及水文地质特征，采用G M S建立地下水模型，基于现场水文地质调查基础上圈定的一个完整水文地质单元，并圈定边界模拟面积58. 8 km2,排泥库面积0.519 km2,对排泥库泄漏区地下水水质进行预测评价。

结果显示：若排泥库底部或岸坡发生矿泥泄漏，将对区域地下水造成严重污染，在污染羽状物未接触岩溶管道的情况下7 200 d内最远可扩散1 600 m,对周边居民及水源地影响极大。

建议在进行排泥库库底、边坡防渗处理时，必须按规范及设计要求严格施工，保障特殊工况下的防渗性能，将排泥库发生塌陷泄露的风险降至最低。

[关键词]地下水；环境影响预测；GMS数值模拟；排泥库[中图分类号]P641.2 [文献标识码]A[文章编号]1004 -1184(2020)06 -0037 -03Research on the application of GMS software in groundwaterenvironmental impact prediction and evaluation of a mud dumpLIU Yu - cheng, LIU Ji - lei, CHAI W ang.SUI Hua - sheng(China Non—ferrous Metals Industry Kunming Survey,Design and Research Institute Co. ,LTD. ,Kunming,Yunnan 650051 ,China)Abstract ：Dredge library(tailings pond)if leak causing Serious pollution of groundwater in the area,a mud base in Guangxi as the object,combined with the mud library of hydrogeologic boundary conditions and hydrogeological characteristics of GMS is adopted to establish the model of groundwater,based on the hydrogeology survey based on tagged a complete hydro-geologic units,and delineating the boundary simulation covers an area of58. 8 km2,dredge library covers an area of0. 519 km2,the mud leakage area to predict the groundwater quality evaluation.Results show that：if the mud at the bottom of the library or the bank slope slurry leakage occurs,causing serious pollution of groundwater in the area,the pollution plume within 7200 days without contact pipe can be spread as far as 1 600 m,the impact on the surrounding residents and water source of great advice on mud silo bottom slope,the seepage prevention treatment must strictly according to the requirements of specification and design construction,guarantee seepage control performance under a special condition,the mud libraries are collapsing leaked risk to a minimum.Key words ：Groundwater；environmental impact prediction；GMS numerical modeling；mud dump排泥库是铝土矿选矿堆积形成的一种尾矿库，多建于岩溶地区，但当排泥库发生泄漏，会对下游地下水造成严重的环境污染。

GMS在深井开挖地层的涌水量预测

GMS在深井开挖地层的涌水量预测蔡超;远洋;肖益盖【摘要】新城金矿主井开挖深度为1521 m,竖井施工要经过裂隙发育地带,开挖涌水成为深井开挖施工的重点.为预测该深井开挖地层的涌水量,基于地下水模拟分析软件GMS,结合深井区域的钻孔信息、水文地质条件和抽水试验测得的模拟参数,在-326.40～-728.1 m深度范围建立5个连续solid地层模型,对solid模型进行三维网格划分,以modflow模块模拟5个地层区域的水头分布情况,进行深井开挖区域的涌水量预测;根据GMS模拟的涌水量数据,参照实际开挖过程中施工方测得的实际涌水量数值,对模拟的准确性进行验证;针对模拟结果分析周围地层的水头分布情况,提出了对于裂隙带水头较大的地层进行超前注浆止水的施工方案,减少裂隙带地层的涌水量,确保施工作业环境的安全.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2019(035)005【总页数】4页(P169-172)【关键词】GMS;实体模型;涌水量预测;超前注浆【作者】蔡超;远洋;肖益盖【作者单位】中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司;中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司;中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司【正文语种】中文GMS(Groundwater Modeling System)是上世纪80年代美国地质调查局开发的用于模拟地下水分布的模拟软件，包括MODFLOW、MODPATH、SEAM3D等地下水环境模拟包，特别适用于有间隙、构造的地层地下水模拟。

GMS可以和AUTOCAD、GIS、VM等多种软件进行直接对接，具有数据格式要求低、前后处理功能强的特点，已经成为世界上广泛使用进行二维、三维地下水模拟的软件[1]。

突水涌水已经成为矿井建设施工地质灾害之一，尤其在成矿地带的构造、断裂地层会大概率发生，不仅会造成机械设备损坏、施工周期加长的工程问题，还会对作业人员生命财产产生重大威胁，给地面、地下水环境产生预料不及的环境污染问题，提前对开挖地层进行突涌水预测具有非常重要的现实意义。

露天矿矿井涌水量动态模拟研究

露天矿矿井涌水量动态模拟研究矿井涌水量是指从矿山开拓到回采过程中,单位时间内流入矿坑(包括井、巷、巷道系统)的水量。

它是确定矿床水文地质类型、矿床水文地质条件复杂程度和评价矿床经济技术条件的重要指标之一。

本文以内蒙古某露天煤矿为例,收集研究区内及周边146个钻孔资料,并对研究区进行了三期地下水位统测,全面了解矿区及周边地层构造及水文地质条件。

通过所收集资料,运用GMS软件,建立研究区三维地质模型及地下水数值模型。

并以此为基础,将矿坑疏干排水概化为定流量疏排水及定水头疏排水两个阶段,以首采区及二采区为例,运用Well模块模拟定流量疏排水阶段,Drain模块模拟定水头疏排水阶段,实现了矿井涌水量随时间变化的连续动态模拟。

空间上则通过对地形变化进行合理概化,模拟了首采区开采完成后二采区疏排水的动态过程。

利用这种模拟方式不仅可以通过Drain模块对目标水位进行较为准确的控制,同时也能通过Well模块表现出逐步疏排水的过程。

经过模拟,本次研究得到以下成果:(1)模型经过识别期、验证期监测水位校正,拟合程度较好。

通过模型进行了研究区地下水均衡计算。

计算结果表明模拟期内地下水总补给量179.23万m3/a,总排泄量203.01万m3/a,均衡差23.78万m3/a,为负均衡。

(2)首采区一年内矿井总疏干水量为5211m3/d,定水头疏排水阶段矿井涌水量为2310.97 m3/d。

矿井涌水量年内变化幅度较小,8月份达到最大值为2364.96m3/d,11月份为年内最小值,为2230.45m3/d。

(3)二采区开采时因受首采区疏排水的影响,初始水位较低,因此二采区1年内矿井总疏干水量较首采区大幅减少,为2647m3/d。

矿井涌水量7月份达到最大值为1902.05m3/d,10月底矿井涌水量为最小值,为1750.72m3/d,年内平均矿井涌水量为1817.03 m3/d。

与首采区相比均有所减少。

(4)矿井的疏排水对研究区内地下水流场影响巨大。

基于Aquifer Test和GMS预测采坑涌水量——以龙岩市某采坑为例

基于Aquifer Test和GMS预测采坑涌水量——以龙岩市某采坑为例李金福（福建省第八地质大队，福建　龙岩　３６４０１２）摘要：采坑涌水是矿床产资源开发利用过程中面临的主要问题之一，准确预测采坑涌水量是采坑防治水方案的制定的基础。

本文以龙岩市某采坑为研究对象，在水文地质调查的基础上，构建水文地质概念模型，根据抽水试验成果运用Ａｑｕｉｆｅｒ　Ｔｅｓｔ软件确定水文地质参数，运用ＧＭＳ软件建立研究区地下水流三维数值模型预测采坑涌水量，得出龙岩市某采坑涌水量为２０７７．２７ｍ³／ｄ，进一步模拟外围布井法得出结论：在基坑外围设置１６个钻孔，每日单孔抽水量为１６０ｍ³／ｄ时，能够满足采坑降水的设计需求。

关键词：采坑；涌水量；解析法；数值模拟中图分类号：ＴＤ７４２文献标识码：Ａ文章编号：１００２－５０６５（２０２１）１８－０１７０－４Prediction of pit water inflow based on aquifer test and GMS -- a case study of a pit in Longyan CityLI Jin-fu（Ｔｈｅ　ｅｉｇｈｔｈ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｂｒｉｇａｄｅ　ｏｆ　Ｆｕｊｉａｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｌｏｎｇｙａｎ　３６４０１２，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｗａｔｅｒ　ｉｎｒｕｓｈ　ｆｒｏｍ　ｍｉｎｉｎｇ　ｐｉｔｓ　ｉｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．　Ａｃｃｕｒａｔｅ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｉｎｒｕｓｈ　ｆｒｏｍ　ｍｉｎｉｎｇ　ｐｉｔｓ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｃｈｅｍｅｓ　ｆｏｒ　ｍｉｎｉｎｇ　ｐｉｔｓ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，　ａ　ｍｉｎｉｎｇ　ｐｉｔ　ｉｎ　Ｌｏｎｇｙａｎ　Ｃｉｔｙ　ｉｓ　ｔａｋｅｎ　ａｓ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｂｊｅｃｔ．　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｕｒｖｅｙ，　ａ　ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｉｓ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ．　Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｐｕｍｐｉｎｇ　Ｔｅｓｔ，　ｔｈｅ　Ａｑｕｉｆｅｒ　Ｔｅｓｔ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ　ｔｈｅ　ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ＧＭＳ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈ　ａ　ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　ｆｌｏｗ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ａｒｅａ　ｔｏ　ｐｒｅｄｉｃｔ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｏｗ　ｏｆ　ｍｉｎｉｎｇ　ｐｉｔ．　Ｉｔ　ｉｓ　ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｄｒａｉｎａｇｅ　ｗａｔｅｒ　ｏｆ　ａ　ｍｉｎｉｎｇ　ｐｉｔ　ｉｎ　Ｌｏｎｇｙａｎ　Ｃｉｔｙ　ｉｓ　２０７７．２７ｍ³／ｄ．　Ｆｕｒｔｈｅｒ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ　ｗｅｌｌ　ｌａｙｏｕｔ　ｍｅｔｈｏｄ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　１６　ｂｏｒｅｈｏｌｅｓ　ａｒｅ　ｓｅｔ　ａｒｏｕｎｄ　ｔｈｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｐｉｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄａｉｌｙ　ｓｉｎｇｌｅ　ｈｏｌｅ　ｄｒａｉｎａｇｅ　ｗａｔｅｒ　ｉｓ　１６０ｍ³／ｄ，　ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｉｎｉｎｇ　ｐｉｔ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ．Keywords: ｍｉｎｉｎｇ　ｐｉｔ；　Ｗａｔｅｒ　ｉｎｆｌｏｗ；　Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ　ｍｅｔｈｏｄ；　ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ福建省龙岩市属于山间岩溶盆地构造，地层结构总体表现为上部第四系地层，下部为碳酸盐岩地层，且岩溶发育程度较高，区内降雨丰沛，地下水资源丰富。

基于GMS模拟预测磨槽江矿矿坑涌水量

基于GMS模拟预测磨槽江矿矿坑涌水量黎容伶;蓝俊康;陆海建;夏源【摘要】Mocaojiang minefield,half way up at a steep mountainslope,belongs to direct-water-filled mine-field.The water-bearing medium are sandstone of Devonian system,interlayer of sandstone and mudstone of Cambrian system.The grades of the groundwater richness for the aquifers range from“weak”to “medium”.In order to find out the danger from groundwater outflow into mine galleries during mining activities in the future, pumping tests,water injection tests and water pressure tests were carried out to determine the permeability coef-ficients of the aquifers.Then GMS software coupled with Darcy flow and non-Darcy flow was used in three-di-mensional numerical simulation.Meanwhile,ditch package and river subroutine package in MODFLOW was al-so applied to simulate the mountain gullies.The distribution of mine galleries at present and in the future were also simulated by digging out some element units in network according to mining situation and mining designs. At last,mine water drainage from every gallery was predicted after calculation.The calculation shows that cal-culated drainages are very close to the observed ones.This phenomenon shows that it is possible to use itches package and rivers subroutines package in MODFLOW to simulate gullies at present technology.%磨槽江矿区位于陡峻的半山腰陡坡上，为裂隙直接充水的矿山，含水介质为泥盆系砂岩、寒武系砂岩与泥岩互层，主要充水含水层的富水性为弱—中。

某竖井施工涌水量预测分析

某竖井施工涌水量预测分析何智;万海缔;胡凯光;徐拓【摘要】井筒涌水量具突发性和破坏性及突泥涌出等特点.针对井筒涌水的特点, 以某矿山井筒施工为例, 根据地质钻孔资料, 分别采用GMS软件与\"大井法\"对井筒施工涌水进行预测计算.首先, 对某竖井水文地质资料进行分析, 建立井筒涌水概念模型, 将竖井井筒概化为三层非均质各向同性的地下水流模型.其次, 根据抽水实验确定井筒含水层参数, 其中, 第一层渗透性系数为0.089 9 m/d, 第二层渗透性系数为0.154 9 m/d, 第三层为隔水层.在此基础上, 运用地下水数值模拟软件, 对竖井涌水量进行预测, 预测涌水量为383 56 m3/d.采用\"大井法\"对井筒涌水量进行预测, 其涌水量为4 127.9 m3/d.根据预测结果, 对井筒涌水量预测的影响因素进行分析, 提出软件对井筒涌水量进行预测精度的途径.%Wellbore gushing is characterized by suddenness, destructiveness and mud outburst. According to the characteristics of wellbore gushing, this paper, taking a mine wellbore as an example, uses the GMS software and \"big well method \" to predict and calculate wellbore construction gushing on the basis of the geological drilling data. Firstly, the hydrogeological data of a shaft are analyzed to establish a conceptual model of wellbore gushing, and the wellbore is generalized into a three-layered heterogeneous, isotropic groundwater flow model. Secondly, according to the pumping experiment to determine the wellbore aquifer parameters, the calculation value of the first layer permeability coefficient is 0.089 9 m/d, the calculation value of the second layer permeability coefficient is 0.154 9m/d, and the third layer is aquifuge layer. On this basis, using thegroundwater numerical simulation software, the vertical well water inflow is predicted and the inflow of water was predicted to be 38 356 m3/d. The \"big well method\"was used to predict wellbore water inflow, and the water inflow is 4 127.9 m3/d. According to the prediction results, the influencing factors of wellbore gushing prediction are analyzed, and the way to predict the precision of wellbore gushing by software is put forward.【期刊名称】《矿业工程研究》【年(卷),期】2018(033)004【总页数】5页(P31-35)【关键词】GMS;数值模拟;井筒涌水量预测【作者】何智;万海缔;胡凯光;徐拓【作者单位】中国水利水电第八工程局有限公司,湖南长沙 410004;中国水利水电第八工程局有限公司,湖南长沙 410004;南华大学资源环境与安全工程学院,湖南衡阳 421001;中国水利水电第八工程局有限公司,湖南长沙 410004【正文语种】中文【中图分类】DT163竖井开拓是矿山开拓方式之一.随着矿山向深部延伸,竖井施工深度也向深度增加.深部延伸井筒揭露的水文地质单元将变得极其复杂,这将导致竖井施工涌水量预测及计算存在一定的不确定性.如此将直接影响到整个井筒施工工艺、进度及质量.同时,也增加了井筒施工的风险.因此,通过有效手段对竖井施工涌水量进行预测是整个工程建设得到保障的必备措施之一.针对竖井施工涌水预测问题,国内外学者进行大量实验与研究,形成了众多的预测方法,其中最主要的预测方法主要包括:水文地质类比法[1]、水均衡法[2]、解析法、数值法等[3].水均衡法是从含水层的补给量、排泄量与含水层储水量的转换等均衡关系,通过建立均衡方程来获取涌水量预测值,并未涉及其他影响涌水量因数之间的作用关系.因此,采用水均衡法只能对特定时间范围内的进入竖井区域的水量进行预测[4].解析法是通过地下水动力学原理和井流理论结合边界条件和初始条件下建立的定解方程[5],通过对方程求解来预测矿井涌水量.随着计算机技术发展,通过建立地下水流动的数学模型,依赖计算机技术求解方程组,从而得到计算区域的地下水分布特征[6].根据矿山建设工程的发展趋势,目前已有大量学者对矿井涌水量进行了研究.其中,周如禄对矿井涌水量预测的理论和实践进行了研究[7];李文平对综采导水断裂带多因素影响指标进行了研究计算[8];刘树才对矿井涌水量预测方法的发展进行系统性的阐述[9].上述研究方法侧重于矿井建设后的涌水量研究,而针对实际建设过程中的涌水量尚未有明确研究方法.为了提高矿山竖井施工过程中的涌水量预测精度,本文采用GMS软件对竖井涌水量进行预测,结合地质钻孔的抽水试验对井筒施工涌水量预测结果进行对比分析,为下一步工作做出技术指导.1 某矿井水文地质条件1.1 矿区大地构造某矿井在黔南北构造带上,东临新华夏构造体系,褶皱总体呈南北向展布,自东而西斜列的向斜、白岩-高坪背斜、平寨向斜构成区域构造骨架.白岩-高坪背斜是控制某矿井展布的主体褶皱,它由白岩背斜和高坪背斜2个次级褶皱构造组成.1.2 地层场地地层及岩性从新到老依次为:第四系残坡积粘土(Qel+dl)、寒武系灯影组∊dy)、震旦系清水江组1.2.1 粘土层粘土(Qdl+el):灰黄色粘土、亚粘土,呈硬塑状,上部见少量植物根系,岩芯松散湿润,含少量孔隙水,为弱透水层,局部残坡积物中等透水,崩积物强透水,均揭露该层土,层厚16.65 m.1.2.2 基岩寒武系灯影组∊1dy)白云岩共分2个亚层:a)-1细晶白云岩:细晶结构,中厚层,节理裂隙发育,裂隙中见石英石细脉及黄色泥质,溶蚀小孔发育,通过地质勘探,取得岩芯完整性一般,呈中风化状态.主要岩芯位于16.65～23.92,58.76～94.41,101.90～171.57 m.b)-2泥晶白云岩:泥晶结构,中厚层,节理裂隙发育,溶孔发育,孔径1～5 mm,岩芯完整性差,呈强-中风化状态.主要岩芯位于23.92～58.76,94.41～101.90,249.37～266.06 m.c)震旦系陡山沱组硅质岩:浅灰-灰黑色中厚层碎块、砾屑硅质岩,呈中风化状态,节理裂隙发育,裂隙面见黄色泥质水垢或黄褐色铁质侵染,岩芯易碎,局部见灰黑色磷质团块,为岩溶孔洞裂隙含水层.揭露于214.28～249.37 m.d)震旦系清水江组板岩:灰绿色板岩,泥质结构,薄至中厚层,方解石细脉充填于网状细小裂隙中,岩芯主要呈长柱状、柱状,局部沿裂隙机械破碎成碎片状,节理顺层发育,含基岩裂隙水,为相对隔水层.揭露于266.06～381.89 m.1.2.3 水文地质边界划分某矿井所在水文地质单元以阻水断层及地下水分水岭共同圈定,根据井筒施工直径以及地勘数据,以井筒所在位置250 m为分水边界划分.地下水由井筒所在地的南东向北和向南方向径流.井筒所在区域为区域地下水的补给区,地表水对地下水存在补给作用,井筒地面有自然排水条件.2 数值模拟竖井涌水量2.1 水文地质概念模型为了有效地预测井筒施工过程中的涌水量,根据某矿井所处的地质条件进行边界条件划分及模型建立.井筒位于背斜南段,总体岩性为单斜,井筒在施工过程中与地表之间存在水力联系,井筒穿越3层地质层4个组,其中地表为粘土层,基岩穿过3个地层,灯影组白云岩层裂隙发育,以细晶结构和泥晶结构为主;陡山沱组以硅质岩为主,硅质岩呈中风化状态,裂隙较发育;清水江组以板岩泥质结构,为相对隔水层.根据某井筒所在地质条件,将井筒所在区域从上至下含水层概化为3层,表层为粘土层,中间为潜水含水层,第三层为隔水层.由于各含水层地质岩性之间的存在明显差异,因此将模型范围内的含水层概化为非均质各向同性的地下水流模型,并以此对井筒的涌水量进行预测.在竖井施工模型建立过程中,以井筒涌水漏斗半径为边界建立模型.各含水层边界以计算井筒漏斗半径最大值为模拟边界.井筒所在区域主要补给源为降雨量补给,补给量以降雨量与粘土的渗透性系数乘积取得.根据井筒所在区域,月平均降雨量为95.6 mm.在井筒施工涌水量预测过程中不考虑蒸发作用对源汇项的影响.2.2 含水层参数的选取为取得某井筒含水层参数,在井筒附近2个试段进行6个降程的抽水试验,第一试段在上覆灯影组∊1dy)中进行,反映了灯影组∊1dy)岩溶孔洞裂隙含水层的水文地质特性,第二试段在灯影组∊1dy)+陡山沱组中进行,反映了含矿岩系及上覆含水层的水文地质特征,其具体试验如表1所示.表1 钻孔抽水试验工程编号试段编号降深值代号降深值/m涌水量/(L/s)渗透系数/(m/d)平均渗透系数/(m/d)ZKCS1ⅠS131.451.0940.101 4S224.300.8690.090 8S312.270.4830.077 50.089 9ⅡS135.083.8200.163 3S228.853.2390.1577S318.832.1720.143 70.154 92.3 数学模型根据渗流的连续性方程结合井筒施工过程的涌水原理及水文地质概念模型,建立与井筒涌水模型相对应的非稳定流三维数学模型.(1)式中:Kxx,Kyy,Kzz分别为x,y,z方向的渗透系数;H为含水层水头;z1为源汇项,1/d;t 为时间,d;Ss为含水层储水率;H0为含水层初始水头;H1为井筒所在区域的地下水水头;B2为二类边界;k为渗透性系数;q为井筒模拟边界单位面积补给流量[10].运用GMS软件建立井筒三维模型,通过地下水水位识别校核模型,用有限差分法进行对井筒涌水量进行预测计算,并对误差进行分析.2.4 数值模型根据GMS特征,采用地质钻孔数据进行三维建模,采用等间距的有限差分法对模型进行网格划分,其具体模型建立如图1所示.根据井筒所在区域的地质参数建立区域模型,对区域模型的边界进行处理,建立三维模型,其具体模型如图2所示.根据竖井井筒施工过程,对模型进行分级计算,当井筒过穿第一含水层后,根据混凝土支护对井壁涌水量的影响,采取经验值,井壁支护后水头压力与支护深度呈线性相关[11].将井筒支护段进行概化为定水头边界进行模拟,以此预测井筒施工用水量.图1 井筒地质三维模型图2 井筒所在区域三维模型2.5 模型识别与校核根据某井筒所在位置及地勘抽水试验,对井筒地下水模型进行识别与校核,通过调整地下水参数与模拟边界条件,对地下水水位进行拟合,确保模型的精确性.本次模拟只对井筒涌水量进行预测,因此采用地下水水位作为识别依据,通过运用GMS软件进行调参拟合,得出观测井水位与实测水位的拟合数据,其中抽水试验实测井筒静水位标高为1 189.8 m,建立模型后导入参数,经过调参,得到井筒所在区域静水位标高为1 191.5 m,具体情况如图3所示.2.6 竖井涌水量预测根据矿井井筒所在位置的地质钻孔所取得的围岩类型,将井筒施工抽水量概化为稳定流水井,把地面降雨对地下水的补给等影响因素以补给源输入模型中,以此对井筒施工的地下水水位进行预测,如此将得出井筒施工完成后的地下水水位图与地下水水流场.根据井筒施工进度,模拟1年后的地下水水位如图4所示.图3 井筒区域初始水位图4 地下水水位通过对比井筒施工前后的地下水水位变化,发现在井筒施工范围形成了降水漏斗,根据地下水等位线及GMS预测结果,在井筒施工过程中,总计抽排出水量为1.4×106 m3.其影响面积已经超出了拟定250 m范围.3 “大井法”预测涌水量根据上述地质钻孔数据资料,某矿井地质钻孔揭露灯影组、陡山沱组为潜水含水层,地下水类型为潜水,根据抽水实验所取得的数据,采用选择裘布依公式法对某井筒涌水量进行预测,公式如下:(2)式中:Q为井孔涌水量,m3/d;K1为渗透系数,m/d;h为含水层厚度,m;S2为疏干降深,m;R为影响半径,m;r为钻孔半径,m.根据钻孔资料及上述公式进行计算,某矿井井筒涌水量如表2所示.表2 大井法预测结果名称含水层含水层厚度/m渗透性系数影响半径涌水量/(m3/d)井筒灯影组陡山沱组249.10.089 9104.9110.154 9222.8744 127.94 不同预测结果分析通过采用GMS地下水软件,对某竖井井筒施工涌水量进行预测计算,在灯影组及陡山沱组的含水层条件下,井筒施工过程中的总涌水量其预测值为1.4×106 m3,时间为365 d,故其涌水量为38 356 m3/d,影响半径超出250 m.根据地质钻孔资料,以传统的大井法对井筒涌水量及影响半径进行计算,其涌水量为4 127.9 m3/d,最大影响半径为222.874 m.上述2种预测结果存在一定偏差的原因:(1)以GMS软件进行地下水预测,对源汇项进行定水流甚至定水头处理;(2)井筒施工后对地下水水位影响是一个动态过程,目前的方程在一定程度上无法满足计算要求;(3)井筒施工后对围岩进行了破坏,影响了渗透性系数.5 结论1)GMS软件和“大井法”得出的井筒施工涌水量存在偏差,GMS软件预测得出的涌水量为3 835.6 m3/d,“大井法”得出的涌水量为4 127.9 m3/d.2 )矿井地勘涌水预测计算过程中,采用数值模拟更能反映井筒涌水量.【相关文献】[1] 黄永刚,李龙.基于随机森林算法的矿井涌水量预测[J].煤炭技术,2017(1):220-221.[2] 丁凯,刘珺,冯莉,等.广西岩溶区某矿段矿坑涌水量预测[J].世界有色金属,2017(6):280-282.[3] Piechura J, Beszczynskamoller A. Inflow waters in the deep regions of the Southern Baltic Sea-transport and transformations[J]. Oceanologia,2003,45(4):655-677.[4] 吴振林,马永庆.矿山水害防治理论与方法[M].长春:吉林科学技术出版社,2010.[5] 尹吉享,薛光强,易殿华.地下水动力学在矿井水防治中的应用[J].山东煤炭科技,2013(1):195-197.[6] Berkowitz B, Corapcioglu M Y. Modelling flow and contaminant transport in fractured media[C]// Advances in Porous Media, 1994:397-451.[7] 虎维岳,闫丽.对矿井涌水量预测问题的分析与思考[J].煤炭科学技术,2016,44(1):13-18.[8] 胡小娟,李文平,曹丁涛,等.综采导水裂隙带多因素影响指标研究与高度预计[J].煤炭学报,2012,37(4):613-620.[9] 陈酩知,刘树才,杨国勇.矿井涌水量预测方法的发展[J].工程地球物理学报,2009,6(1):68-72.[10] 连会青,张莹,王世东,等.开采过程中矿井涌水量动态预测研究[J].煤炭工程,2014,46(10):188-191.[11] 刘小满,赵万里,钱自卫.计算机模拟技术预测井筒涌水量的应用研究[J].计算机与数字工程,2016,44(6):997-1001.。

基于GMS的内蒙古某矿煤层顶板涌水量预测

基于GMS的内蒙古某矿煤层顶板涌水量预测矿井涌水量不仅是划分煤矿水文地质类型、评价煤矿开采技术条件的重要指标,也是制定该矿水位疏干设计方案、确定该矿生产能力
的重要依据。

能相对准确的对其进行预测不仅能够节省资金,还能够
有效的避免矿井水害的发生。

内蒙古地区煤炭资源丰富,开采难度较小,但地下水资源相对丰富,对煤层开采有较大影响。

因此,本文选内
蒙古地区某井田为研究对象,通过分析矿井充水因素,得出该矿井8
煤层主要充水水源为顶板延安组承压含水层。

运用层次分析法,结合GIS软件,对8煤顶板主要充水含水层进行了富水性分析,得出该矿区中部含水层富水性较强,对煤层开采有较大影响,需要进行涌水量预测。

运用GMS地下水数值模拟软件建立研究区三维地质模型。

将8煤顶板主要充水含水层概化为非均质、各向异性含水层,并将研究区渗
透系数按插值法分为五个区。

运用GMS软件对8煤的涌水量进行了数值模拟运算,数值法预测结果:8煤涌水量为270.833m~3/h。

对比大井法和水文地质比拟法,数值法预测结果更为准确。

数值模拟结果8煤
顶板含水层为涌水量中等含水层。

开采前需要对该含水层进行疏降,
通过对涌水量和水位降深比值的计算,得出该含水层为易疏降含水层。