不同装置方法下井间拟流场测漏效果的实验研究

摘要

流场法概念由何继善院士提出以后，在水利工程中已得到广泛的应用。井间拟流场探测技术是近年来针对煤矿矿井间含导水性实验研究而提出的一个新的尝试，实测数据分析表明，拟流场法在一定程度上反映了井间地层的导电特性，可以间接推断出井间是否存在某种水力导通关系(如煤系地层之间及与灰岩之间)，进而为确定井间相互补给关系提供参考依据。本文首先阐述了流场法的基本原理，对比了水流场和电流场的相似性并在此基础上简要介绍了井间拟流场探测技术，介绍ANSYS的发展和利用ANSYS软件进行有限元分析的一般步骤，然后针对拟流场测漏建立正演模型，对使用不同的电极系(主要是电位电极系和梯度电极系)所模拟出的结果进行了对比，通过其在顾桂矿隐伏构造带的应用，基本查清了下部灰岩含水层对上部煤系地层的补给情况，为煤矿的安全开采提供了依据，同时也提到了拟流场测漏中存在的问题以及需要改进的地方。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 论文选题背景与研究意义

1．2 国内外研究现状与水平

1．2．1 井间探测技术的发展现状

1．2．2 流场法测漏技术的发展现状

1．3 论文内容安排

第二章 流场法测漏原理

2．1 基本思路

2．2 水流场和电流场的理论研究

2．2．1 水流场关系式的推导

2．2．2 电流场关系式的推导

2．2．3 水流场和电流场的相似性

2．3 井间拟流场测漏技术

第三章 基于ANSYS的不同电极系井间拟流场正演模拟

3．1 有限元软件ANSYS简介

3．1．1 ANSYS有限元软件的发展与现状

3．1．2 ANSYS软件平台的简介

3．1．3 ANSYS建模与网格划分

3．1．4 ANSYS电磁场分析

3．2 有限元法简介

3．3 模型计算与分析

3．3．1 梯度电极系

3．3．2 电位电极系

第四章 井间拟流场测漏在顾桂矿隐伏构造带的应用

4．1 XLZE1与XLZE2之间测漏结果分析

4．1．1 第一轮测漏(煤层对灰岩含水层)钻孔XLZE1—XLZE2异常分析

4．1．2 第二轮测漏(灰岩含水层之间)钻孔XLZE1—XLZE2异常分析

4．1．3 小结

4．2 XLZM1与XLZM2之间测漏结果分析

4．2．1 第一轮(灰岩含水层对煤系地层)钻孔XLZM2—XLZM1异常分析

4．2．2 第二轮(灰岩含水层之间)钻孔XLZM1—XLZM2异常分析

4．2．3 小结

4．3 XLZL1与XLZL2之间测漏结果分析

4．3．1 第一轮XLZL2孔煤系对XLZL1孔灰岩异常分析

4．3．2 第二轮XLZL1孔灰岩对XLZL2孔灰岩异常分析

4．3．3 钻孔XLZL1—XLZL2层位对比分析

4．3．4 小结

4．4 XLZK2与XLZK3之间测漏结果分析

4．4．1 第一轮测漏—钻孔XLZK3煤系地层对钻孔XLZK2灰岩地层异常分析

4．4．2 第二轮钻孔XLZK2灰岩地层对钻孔XLZK3煤系及灰岩地层异常分析

4．4．3 钻孔XLZK2—XLZK3层位对比分析

4．5 结论与建议

4．5．1 结论

4．5．2 存在问题

4．5．3 建议

第五章 总结与建议

5．1 总结

5．2 不足与建议

参考文献

致谢

攻读学位期间研究成果