矿山地下水害防治工程可视化及地表塌陷预测研究

地下水数值模拟论文 三维可视化论文 地表塌陷论文
论文详情
矿山水害及其衍生的地表塌陷灾害是困扰矿山安全生产的一个非常棘手且又必须面对的问题,它严重威胁着矿山的安全生产、矿区地质环境和生态环境。因此,开展地下水数值模拟、帷幕注浆工程可视化以及岩溶地表塌陷预测技术研究,可为矿山实现地下水害及其衍生的地表塌陷灾害的有效治理提供强有力的技术支持,具有重要意义。本文针对中金岭南凡口铅锌矿地下水害防治帷幕注浆工程的实际,综合运用数值模拟、计算机三维建模和人工神经网络等技术,采用Visual Modflow、Surpac和Matlab等数字化工具,结合“注浆帷幕三维可视化及地下水数值模拟技术研究"科研课题,主要开展以下研究:(1)在概化水文地质条件的基础上,构建凡口铅锌矿数值模拟水文地质概念模型,以此为基础,运用三维地下水流模拟专业软件Visual Modflow,构建凡口铅锌矿地下水数值模拟模型,并实现对所建数值模拟模型的校正与验证。(2)运用凡口铅锌矿地下水数值模拟模型分析地下水流场的变化和区域水均衡情况,从而揭示研究区内地下水动态特征;模拟对比多种帷幕墙渗透系数和合理作用厚度方案下二期工程完成后地下水流场的变化,试算验证帷幕墙渗透系数和合理作用厚度;预测帷幕注浆三期工程完成后研究区的地下水流场变化,并评价帷幕注浆工程堵水的效果,为后续帷幕注浆工程三维可视化及地表塌陷预测奠定基础。(3)运用三维可视化软件Surpac建立帷幕注浆钻孔数据库,实现对帷幕注浆钻孔数据的有效管理和帷幕注浆钻孔三维可视化;建立帷幕墙的三维概念示意模型,涵盖帷幕注浆区域的地表三维模型,疏干巷道及水仓的三维模型,实现帷幕注浆工程的三维可视化,对指导矿山后续帷幕注浆工程的开展,提高工程施工管理水平具有重要现实意义。(4)结合凡口铅锌矿实际,分析研究区岩溶地表的塌陷机理,确定影响岩溶地表塌陷的主要因素,并依据各因素对岩溶地表塌陷的影响程度,实现岩溶地表塌陷主要因素的定量分级。(5)综合分析凡口铅锌矿地面塌陷历史资料,总结提出研究区的塌陷规律;构建岩溶地表塌陷区预测BP神经网络模型,并运用该模型预测帷幕注浆三期工程完成后研究区内塌陷区域的空间分布,为地表塌陷灾害提供预警支持,提出塌陷防治的技术措施。
摘要第4-5页
ABSTRACT第5-6页
目录第7-10页
第一章 绪论第10-23页
    1.1 引言第10-11页
    1.2 课题的由来、研究目的和意义第11-12页
    1.3 国内外研究现状第12-19页
        1.3.1 地下水数值模拟技术研究现状第12-16页
        1.3.2 地质体及工程三维可视化技术研究现状第16-17页
        1.3.3 岩溶地表塌陷机理及预测技术研究现状第17-19页
    1.4 研究内容及技术路线第19-22页
        1.4.1 研究内容与方法第19-21页
        1.4.2 研究的技术路线第21-22页
    1.5 本章小结第22-23页
第二章 地下水数值模型构建、校正及验证第23-38页
    2.1 基本技术思路第23-24页
    2.2 研究区地质环境概况第24-25页
    2.3 地下水数值模型的构建第25-29页
        2.3.1 水文地质概念模型第25-26页
        2.3.2 研究区数值模拟模型第26-29页
    2.4 模型的校正与验证第29-37页
        2.4.1 模型的校正第29-32页
        2.4.2 模型的验证第32-37页
    2.5 本章小结第37-38页
第三章 地下水流场分析及注浆帷幕参数试算验证第38-53页
    3.1 基本技术思路第38页
    3.2 地下水流场分析第38-40页
    3.3 区域水均衡分析第40-41页
    3.4 注浆帷幕参数试算验证第41-48页
    3.5 研究区水流场预测第48-51页
    3.6 本章小结第51-53页
第四章 帷幕注浆工程三维可视化第53-65页
    4.1 基本技术思路第53-54页
    4.2 可视化建模范围第54页
    4.3 注浆工程钻孔数据库及帷幕模型建立第54-59页
        4.3.1 注浆工程钻孔数据库创建第54页
        4.3.2 钻孔数据可视化第54-56页
        4.3.3 帷幕墙实体模型建立第56-59页
    4.4 地表模型建立第59-60页
    4.5 疏干巷道模型建立第60-62页
    4.6 模型复合显示第62-64页
    4.7 本章小结第64-65页
第五章 岩溶地表塌陷机理及影响因素分析第65-73页
    5.1 概述第65页
    5.2 研究区岩溶地表塌陷形成机理第65-67页
        5.2.1 岩溶地表塌陷的致塌应力第66页
        5.2.2 岩溶地表塌陷的抵抗应力第66-67页
        5.2.3 岩溶地表塌陷的形成过程第67页
    5.3 研究区岩溶地表塌陷影响因素的确定第67-71页
        5.3.1 地下水影响第68-69页
        5.3.2 水文地质参数第69-70页
        5.3.3 覆盖层影响第70页
        5.3.4 环境影响第70-71页
        5.3.5 岩性影响第71页
    5.4 本章小结第71-73页
第六章 岩溶地表塌陷区预测第73-93页
    6.1 基本技术思路第73-74页
    6.2 BP神经网络基本原理第74-76页
    6.3 岩溶地表已塌陷区域分析第76-78页
    6.4 岩溶地表塌陷区预测BP神经网络模型构建第78-86页
        6.4.1 BP模型输入、输出参数的确定第78页
        6.4.2 BP模型网络层数的确定第78-79页
        6.4.3 BP模型训练样本的选取及归一化第79-83页
        6.4.4 BP模型训练及其结果第83-86页
    6.5 岩溶地表塌陷区预测第86-91页
        6.5.1 岩溶地表塌陷区预测样本选取及归于一化第86-89页
        6.5.2 岩溶地表塌陷区预测第89-91页
    6.6 岩溶地表塌陷防治措施第91-92页
        6.6.1 塌陷预防措施第91页
        6.6.2 塌坑治理措施第91-92页
    6.7 本章小结第92-93页
第七章 全文总结与展望第93-95页
    7.1 本文主要研究成果第93-94页
    7.2 本文的主要创新之处第94页
    7.3 下一步工作的展望第94-95页
参考文献第95-102页
致谢第102-103页
硕士期间发表的论文和参与的课题及获奖情况第103页
论文购买
论文编号ABS749231,这篇论文共103页
会员购买按0.30元/页下载,共需支付30.9
不是会员,注册会员
会员更优惠充值送钱
直接购买按0.5元/页下载,共需要支付51.5
只需这篇论文,无需注册!
直接网上支付,方便快捷!
相关论文

点击收藏 | 在线购卡 | 站内搜索 | 网站地图
版权所有 艾博士论文 Copyright(C) All Rights Reserved
版权申明:本文摘要目录由会员***投稿,艾博士论文编辑,如作者需要删除论文目录请通过QQ告知我们,承诺24小时内删除。
联系方式: QQ:277865656