分布式计算在闭坑矿井汇水过程的应用

杨 岗

(中国煤炭地质总局勘查研究总院, 北京 100039)

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目前，随着国家煤炭资源的战略整合和产能替换，大量小型煤矿逐渐退出历史舞台，开展闭坑矿井对矿区地下水系统产生的安全威胁和地下水环境影响研究是做好“绿水青山”的重要保障。采矿活动不仅改变了矿区原生地下水系统、区域地下水的补径排条件，还在矿井废弃后持续影响着含水介质、地下水动力场及水循环系统的演化等。地下水在逐渐充满地下采掘空间的过程中，使得矿区地下水位回升，并伴随多种环境地质问题，甚至形成地质灾害。因此，研究废弃矿井地下水流场及其演化规律，对保护地下水环境具有十分重要的意义。

国内外针对废弃矿井的研究主要集中于对地下水质演变、污染规律分析和资源再利用等方面，众多学者提出了多种基础理论、治理方法和关键技术，但针对水位回弹的公开研究成果相对较少。P.L.Younger教授从1993年起关注矿井从闭坑、废弃引起的地质环境影响和地下水位回弹数值模拟预测等问题，通过若干研究矿区的实测水位数据揭示了大型矿井区域地下水位回升的时间可持续几个月至几十年，并基于实际的研究案例，将井巷系统中的高渗透性含水空间作为紊流管道区，采空区和裂隙发育区含水介质作为高渗透性层流区，将其它围岩含水空间作为中低渗透性层流区，构建了地下空间体积和水位之间的数学关系模型[1-4]。国外，闭坑……