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受闭坑影响的矿井水流场演变研究
受闭坑影响的矿井水流场演变研究
随着矿井开采深度和规模的不断扩大，矿井水灾成为了矿井生产中不可避免的问题。闭坑是一种常见的矿井防灾常用措施，但同时也对矿井水流场产生了影响。本文将探讨闭坑对矿井水流场演变的影响以及应对措施。
闭坑对矿井水流场的影响可以从以下几个方面进行分析：
一、改变矿井水流动特性
在矿井开采过程中，因为矿井深度的增加和抽水的缘故，矿井下部的水位不断下降，从而形成了向下的水流场。而当闭坑后，闭坑区域内的水无法通过这个通道排出，在闭坑区域内形成了较大的水压力，从而改变了矿井内部的水流动特性。闭坑区域内的水会反弹而上，沿着上部巷道流动，形成了闭坑区域内的环流，在一定程度上影响了矿井内部的水流动方向和速度。
二、增加水压及水位
闭坑后，矿井内部的水流受到了限制，在闭坑区域内的水位下降有限，因此闭坑区域内的水压力会相对较高，从而对矿井内部的水流产生影响。矿井内部的水流向闭坑区域倾斜，闭坑区域内的水流速度逐渐减慢，从而导致闭坑区域内水位的上升。
三、增加水流动力
闭坑后，在闭坑区域内形成了相对封闭的环境，矿井内的水流动变得更为复杂，水流产生了旋涡、涡旋和干涉现象，水流动力的强度也增加了。这种现象不仅会影响矿井的水平稳定，还可能引起矿井水压力突变和方向改变，使得矿井的水灾风险增加。
四、加剧水的污染
闭坑区域内的环流可以造成矿井内污染物的积聚，导致水更容易受到污染。如果这些污染物不能被及时清除，容易导致矿井内部水污染问题的加剧。
针对以上问题，有以下应对措施：
一、控制闭坑区域内的水压力
为了降低闭坑区域内的水位和水压力，可以通过加强排水措施、提高抽水机房抽水深度等方式降低闭坑区域内的水位和水压力，减缓闭坑对水流产生的影响。
二、优化矿井结构
在设计矿井时，可以增加通风和排水系统的设计，优化矿井结构，以降低矿井内部的水流动态压力和水位的变化，有效减缓闭坑对水流产生的影响。
三、加大污染物清理力度
定期清理矿井内部的污染物，可以有效降低矿井的水污染问题，减少环流形成对污染物积聚的影响。
总之，矿井闭坑对水流场的影响是不可避免的，但是我们可以通过适当的措施来减缓这种影响，以确保矿井生产的稳定和可持续。