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2008年初,北京科技大学与神华宁煤集团达成意向,联合开展了“清水营煤矿副立井凿井疏降水技术研究”,而“疏降水渗流场的研究”是本课题研究的重点内容。
本文首先在研究矿山凿井技术发展的基础上,重点研究了疏降水理论的现状,掌握了在工程建设中降水理论和技术的不足,确立了研究方向。
其次从基本微分方程的建立和求解开始,研究疏降水理论的基础,提出了井筒疏不干问题涉及的非线性渗流的症结,对非达西渗流求解进行了初步探讨,然后采用水渗流有限差分法模拟软件Visual Modflow,从单井渗流入手,研究了潜水完整井和承压完整井井流分布规律的解析解和数值解之间的关系。利用正交试验,全面研究了降水效果与水井数量、布置圈径、初始水头及抽水时间之间的关系;研究了各个因素对降水效果的影响及渗流场基本规律。
最后利用Visual Modflow,较全面地对清水营副立井降水工程进行了数值模拟,并提出了优化方案,为该地区类似井筒降水工程提供借鉴经验。