矿山放水试验实践

　　《矿山放水试验实践》以位于淮南矿区潘集背斜的潘北煤矿为研究对象，在分析淮南矿区宏观地质条件、水文地质条件的基础上，完成了A组煤层底板-490m水平灰岩含水层的放水试验设计、放水试验过程并获得了丰富的现场试验资料。
　　通过试验对灰岩含水层水文地质条件有了系统认识，尤其是试验区内不同断层的导水、隔水性。计算了研究区的水文地质参数，建立了水文地质概念模型和数学模型，利用Modflow软件识别了含水层的参数，开展了灰岩水的疏放性评价，并采用多种方法预测了矿井涌水量。针对矿山多种充水水源，研发了“矿区突水水源判别与分析系统”。
　　《矿山放水试验实践》主要面向矿山水文勘探地质、矿山水文地质、采矿和掘进、隧道工程等相关行业的工程技术人员，也可供高等院校师生、矿山科研人员参考。

前言
第一章  地质概况
  第一节  区域地质概况
    一、构造
    二、地层
    三、水文地质条件
  第二节  潘北煤矿地质概况
    一、地层
    二、构造
    三、水文地质条件
第二章  放水试验
  第一节  试验背景
    一、CT组灰岩出水量情况
    二、CT组灰岩含水层水压变化情况
    三、地面观测孔水位变化情况
  第二节  放水试验目的与任务
    一、放水试验目的
    二、放水试验任务
  第三节  试验要求及方法
    一、试验要求
    二、试验方法
  第四节  放水试验工程布置
    一、-490m水平钻场(孔)布置
    二、地面水位观测孔布置
  第五节  试验程序
    一、背景值观测阶段
    二、西翼总恢复阶段
    三、WS1石门东倒钻孔放水试验
    四、WS1石门西侧钻孔放水试验
    五、总放水阶段
  第六节  试验观测
    一、试验观测孔分类
    二、试验观测内容及要求
  第七节  试验过程中干扰因素
    一、东翼放水孔
    二、西翼灰岩出水点
第三章  矿山地下水自动化监测系统
  第一节  系统介绍
    一、系统功能
    二、系统结构
    三、软件系统组成及功能
    四、系统主要技术指标
  第二节  系统分站功能及安装
    一、地面各含水层水位监测
    二、地面水文长观孔无线遥测分站
第四章  放水试验观测数据整理与分析
  第一节  放水量动态
    一、试验前水量动态
    二、第一阶段放水孔水量动态
    三、第二阶段放水孔水量动态
    四、第三阶段放水孔水量动态
    五、第四阶段放水孔水量动态
    六、放水试验阶段总涌水量动态
  第二节  水压动态变化
    一、试验前水压动态
    二、第一阶段水压动态
    三、第二阶段水压动态
    四、第三阶段水压动态
    五、第四阶段水压动态
  第三节  各含水层水位动态
    一、试验前水位动态
    二、第一阶段水位动态
    三、第二阶段水位动态
    四、第三阶段水位动态
    五、第四阶段水位动态
第五章  水文地球化学与温度变化特征
  第一节  水文地球化学特征
    一、常规组分
    二、-490 m水巷道平东、西翼巷道水质空间特征
    三、-490 m巷道不同出水点水质特征
  第二节  水化学类型
    一、太原组灰岩水
    二、奥陶系灰岩水
    三、太原组-奥陶系混合水
    四、二叠系砂岩裂隙水
    五、新生界松散层水
  第三节  地下水水温特征
    一、各放水孔观测点水温特征
    二、水温异常现象
第六章    -490 m水平CI组灰岩水文地质条件
  第一节  潘谢矿区地下水补径排特征
    一、地下水补给
    二、地下水径流
    三、地下水排泄
  第二节  试验区地下水补径排特征
    一、东翼地下水补、径、排
    二、西翼地下水补、径、排
  第三节  试验区CI灰岩地下水流场特征
    一、总恢复阶段
    二、WS1石门东侧放水与恢复阶段
    三、WS1石门西侧放水与恢复阶段
    四、西翼总放水阶段
  第四节  试验区断层导、阻水性质初步分析
    一、F1、DF13和DF9断层
    二、DF1、DF1-1与FA-1断层
    三、F70、WF1断层
  第五节  富水性特征
    一、单位涌水量
    二、水量变化
  第六节  区块划分
第七章  水文地质参数计算
  第一节  概述
  第二节  计算方法
    一、放水试验阶段
    二、水位恢复阶段
    三、群孔放水相互干扰下的含水层参数计算方法
  第三节  东翼区块水文地质参数计算
    一、背景分析
    二、计算时段及孔位的选择
    三、结果计算
  第四节  西翼区块水文地质参数计算
    一、背景分析
    二、计算时段及孔位的选择
    三、结果计算
  第五节  水文地质参数分区
第八章  试验区CI组灰岩地下水数值模拟
  第一节  三维地下水流有限差分基本原理及方法
  第二节  水文地质概念模型
    一、模拟区范围
    二、含水层结构概化
    三、补给、排泄项
    四、边界条件
  第三节  数学模型及求解方法
    一、数学模型
    二、求解方法
  第四节  模型划分
    一、模型划分
    二、模型参数分区
    三、初始条件
    四、模拟时段选定
  第五节  模型识别与验证
    一、模型识别与验证要求
    二、识别与验证阶段
    三、数值模拟流场
    四、含水层参数分区确认
    五、模拟结果分析
第九章  C1组灰岩水疏放性评价及涌水量预测
  第一节  煤层底板突水评价
    一、突水系数法
    二、突水系数影响因素
    三、煤层底板突水系数
  第二节  含水层疏放试验
    一、疏放试验方案
    二、疏水降压效果
  第三节  CI组灰岩涌水量预测
    一、基本参数选取
    二、CI组灰岩涌水量预算
  第四节  涌水量预测比较
第十章  突水水源判别与分析系统
  第一节  多水源判别基本原理
    一、多元逐步Bayes判别的方法
    二、距离判别方法
    三、灰色关联分析方法
    四、模糊综合评判方法
  第二节  潘北矿突水水源判别实现
    一、水源判别分析模块
    二、Piper三线图绘制模块
    三、水质报表模块
    四、模型应用
参考文献