甘肅劉園子礦區(qū)礦井涌水量預(yù)測(cè)研究.pdf

1、劉園子煤礦位于甘肅省環(huán)縣,于2008年開(kāi)工建設(shè),2010年4-6月份,在1100m水平回風(fēng)石門和軌道石門巷道開(kāi)拓過(guò)程中,遇有較大涌水段,并以中等突水段的方式向巷道涌水,巷道涌水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了前期煤礦水文地質(zhì)勘查的預(yù)測(cè)涌水量,對(duì)煤礦井巷開(kāi)拓產(chǎn)生了重大影響。表明該礦區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜,應(yīng)對(duì)礦區(qū)水文地質(zhì)條件進(jìn)行進(jìn)一步勘查,并在此基礎(chǔ)上對(duì)煤礦開(kāi)掘及生產(chǎn)過(guò)程中的涌水量進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè),從而為礦區(qū)疏排水方案的制定及資源的合理開(kāi)發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。
　　

2、本文在詳細(xì)分析整理研究區(qū)水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)研究區(qū)各種水文地質(zhì)條件概化,采用MODFLOW建立了劉園子礦區(qū)地下水流數(shù)值模型,并采用已開(kāi)拓部分的礦井涌水量監(jiān)測(cè)資料直接對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行識(shí)別校正,取得了較好的效果。在此基礎(chǔ)上,采用模型對(duì)未來(lái)?xiàng)l件下的礦井涌水量及涌水來(lái)源進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。得到以下結(jié)論:
　　1.研究區(qū)內(nèi)主要含水層包括第四系松散巖類孔隙潛水含水層、基巖表層風(fēng)化裂隙潛水含水層及基巖裂隙孔隙承壓水含水層,基巖裂隙孔隙承壓水含水

3、層又包括下白堊統(tǒng)志丹群裂隙孔隙承壓含水層、中侏羅統(tǒng)延安組裂隙孔隙承壓含水層、上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)群裂隙孔隙承壓含水層。
　　2.大氣降水及地表水對(duì)未來(lái)礦井充水作用較弱,為間接充水水源;地下水中的下白堊統(tǒng)志丹群裂隙孔隙承壓含水層和“③煤5-1頂水”為未來(lái)礦井的主要充水水源,對(duì)礦井建設(shè)威脅較大;斷裂構(gòu)造中的DF3逆斷層對(duì)礦井涌水威脅較小,而LF4正斷層對(duì)礦井涌水威脅較大。
　　3.通過(guò)對(duì)本課題存在問(wèn)題的深入分析研究,為消除研究區(qū)地下水流

4、數(shù)值模型參數(shù)識(shí)別校正過(guò)程中基巖含水層非均質(zhì)性的影響,采用已建礦井涌水量監(jiān)測(cè)資料直接對(duì)模型進(jìn)行識(shí)別校正,從而有效的消除了基巖含水層水位觀測(cè)孔非均質(zhì)性影響,增強(qiáng)了模型的準(zhǔn)確性及實(shí)用性。
　　4.利用研究區(qū)地下水?dāng)?shù)值模型,預(yù)測(cè)了巷道開(kāi)拓及開(kāi)采條件下的礦井涌水量。在巷道開(kāi)拓階段,礦井最大正常涌水量為628m3/h;在礦井開(kāi)采期,礦井涌水量出現(xiàn)暫時(shí)穩(wěn)定期、下降期及動(dòng)態(tài)穩(wěn)定期三個(gè)階段,礦井正常涌水量在暫時(shí)穩(wěn)定期達(dá)到最大值,為912m3/h。<