煤矿涌水量预测和疏降流场数值模拟研究

摘要

为了安全开采深部煤炭资源,预防煤层底板岩溶水突水事故,必须将灰岩水位降低至安全高度。采用均衡法计算和评价矿区岩溶水多年的补给量和排泄量,求得多年平均补给量为3 690 m^(3)/h,排泄超过补给,岩溶水处在负均衡状态。采用非稳定流解析法和相关分析法,预测了煤矿涌水量,疏放降深S=100 m时,正常涌水量Q正常=4 036 m^(3)/h,最大涌水量Qmax=5 247 m^(3)/h;疏放降深S=220 m时,正常涌水量Q正常=7 637 m^(3)/h,最大涌水量Qmax=9 928 m^(3)/h;对矿区岩溶水疏降流场进行数值模拟得出,由于疏水井不断排泄,寒武系灰岩承压含水层水位快速下降,形成明显的降落漏斗,这主要与疏水井设计在富水区内、渗透系数及外界补给量有关,预测了寒武系灰岩含水层疏水水位等值线。