| 论文中文题名： | 宁东北部煤炭开采对地下水的影响研究 |
| 姓名： | |
| 学号： | 19209215079 |
| 保密级别： | 公开 |
| 论文语种： | chi |
| 学科代码： | 085229 |
| 学科名称： | 工学 - 工程 - 环境工程 |
| 学生类型： | 硕士 |
| 学位级别： | 工程硕士 |
| 学位年度： | 2022 |
| 培养单位： | 西安科技大学 |
| 院系： | |
| 专业： | |
| 研究方向： | 地下水保护 |
| 第一导师姓名： | |
| 第一导师单位： | |
| 第二导师姓名： | |
| 论文提交日期： | 2022-06-20 |
| 论文答辩日期： | 2022-05-30 |
| 论文外文题名： | Research on the influence of coal mining on groundwater. |
| 论文中文关键词： | |
| 论文外文关键词： | Prediction of impact on the groundwater ; Coal mining ; Numerical simulation ; Analytic hierarchy process |
| 论文中文摘要： |
在煤炭大量开采过程中，由于煤层与地下水含水层之间有着紧密联系，可能会对地下水产生影响造成不同程度的水害。宁东能源化工基地是我国的重要煤炭开采地区，矿产丰富，开采条件优越，区内煤层与直罗组含水层、第四系含水层紧密联系，因此开展煤炭开采对地下水的影响研究对矿区安全生产与水资源保护有重要理论价值和参考意义。 本文以宁东能源化工基地北部某重要煤矿为研究区，在资料收集与野外调查的基础上，综合运用理论计算、层次分析、综合指数评价以及数值模拟等方法，基于ArcGIS与 Visual MODFLOW开展了煤矿首采2#煤层采煤对地下水影响综合评价和地下水位变化预测研究，研究结果对该区域地下水保护有一定的参考意义。研究结果如下： （1）计算出研究区导水裂隙带高度最小值为16.53m，最大值为93.89m，平均值为33.49m；上覆岩层厚度1.50~85.29m，平均31.16m；上覆直罗组含水层厚17.59~82.50m；渗透系数0.0015~0.13m/d；单位涌水量0.02~0.32l/s·m，含水层富水性较弱。 （2）选取导水裂隙带高度、上覆岩层厚度、含水层厚度、渗透系数和单位涌水量作为评价指标，基于层次分析法确定各指标权重分别为0.493、0.207、0.131、0.104、0.065，并进一步开展煤炭开采对地下水的影响评价。评价结果表明：煤层开采对含水层的影响整体呈现由北至南逐渐减弱的趋势，影响严重的区域主要位于井田北部，占矿区面积的15.13%，其余区域受煤层开采影响相对较小。 （3）构建研究区水文地质概念模型与地下水流数学模型，并基于Visual MODFLOW预测采煤后第744天、第1190天和第2098天地下水位变化。结果表明，开采后第四系潜水含水层水位无变化，且流场形态未发生改变；直罗组承压含水层在煤层开采后水位降深明显，第744天出现小范围降落漏斗，井田整体水位降幅不大，第1190天降落漏斗范围扩大，与等水位线相连，至第2098天承压水位下降幅度约为4.9m，地下水位趋于稳定状态，未开采地区地下水几乎不受影响。 |
| 论文外文摘要： |
In the process of large-scale coal mining, due to the close connection between the coal seam and the groundwater aquifer, it may affect the groundwater and cause different degrees of water damage. Ningdong Energy and Chemical Base is an important coal mining area in my country. It is rich in minerals and has excellent mining conditions. The coal seams in the area are closely connected with the Zhiluo Formation aquifer and the Quaternary aquifer. Therefore, the study of the impact of coal mining on groundwater is very important for the safety of the mining area. Production and water resources protection have important theoretical value and reference significance. In this paper, an important coal mine in the north of Ningdong Energy and Chemical Industry Base is taken as the research area. On the basis of data collection and field investigation, the theoretical calculation, AHP, comprehensive index evaluation and numerical simulation methods are comprehensively used to carry out a research project based on ArcGIS and Visual MODFLOW. The height of the water-conducting fissure zone of the first 2# coal seam in the coal mine, the comprehensive evaluation of the impact of coal mining on groundwater, and the prediction of groundwater level changes. The research results have certain reference significance for groundwater protection in the region. The results of the study are as follows: (1) The minimum height of the water-conducting fracture zone in the study area is 16.53 m, the maximum is 93.89 m, and the average is 33.49 m. The thickness of the overlying rock is 1.50 ~ 85.29 m, with an average of 31.16 m. The thickness of the aquifer is 17.59 ~ 82.50m, the permeability coefficient is 0.0015 ~ 0.13 m/d, the unit water inflow is 0.02 ~ 0.32 l/s m, and the water richness of the aquifer is weak; (2) Carry out the evaluation of the impact of coal mining on groundwater, and select the height of the water-conducting fracture zone, the thickness of the overlying rock layer, the thickness of the aquifer, the permeability coefficient and the unit water inflow as the evaluation indicators. 0.207, 0.131, 0.104, 0.065, and further carry out the evaluation of the impact of coal mining on groundwater. The evaluation results show that the overall influence of coal seam mining on aquifers is gradually weakening from north to south, and the seriously affected areas are mainly located in the northern part of the mine field, accounting for 15.13% of the mining area, and the remaining areas are relatively less affected by coal seam mining; (3) Construct a hydrogeological conceptual model and a mathematical model of groundwater flow in the study area, and predict the groundwater level changes on the 744th, 1190th and 2098th days after coal mining based on Visual MODFLOW. The results show that the water level of the Quaternary submerged aquifer does not change and the flow direction of the flow field does not change after mining; the water level of the confined aquifer in the Zhiluo Formation drops significantly after the coal seam mining. On the 1190th day, the water level was wider than the descending funnel and was connected to the water level. By the 2098th day, the confined water level dropped by about 4.9m, and the groundwater level tended to be stable, and the groundwater in the unexploited areas was less affected. |
| 参考文献： |
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| 中图分类号： | P641.4 |
| 开放日期： | 2022-06-20 |
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