甘肅劉園子礦區(qū)礦井涌水量預測研究.pdf

1、劉園子煤礦位于甘肅省環(huán)縣,于2008年開工建設,2010年4-6月份,在1100m水平回風石門和軌道石門巷道開拓過程中,遇有較大涌水段,并以中等突水段的方式向巷道涌水,巷道涌水量遠遠超過了前期煤礦水文地質(zhì)勘查的預測涌水量,對煤礦井巷開拓產(chǎn)生了重大影響。表明該礦區(qū)水文地質(zhì)條件復雜,應對礦區(qū)水文地質(zhì)條件進行進一步勘查,并在此基礎上對煤礦開掘及生產(chǎn)過程中的涌水量進行準確預測,從而為礦區(qū)疏排水方案的制定及資源的合理開發(fā)提供科學依據(jù)。
　　

2、本文在詳細分析整理研究區(qū)水文地質(zhì)條件的基礎上,通過對研究區(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,并采用已開拓部分的礦井涌水量監(jiān)測資料直接對模型參數(shù)進行識別校正,取得了較好的效果。在此基礎上,采用模型對未來條件下的礦井涌水量及涌水來源進行預測分析。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)延長群裂隙孔隙承壓含水層。
　　2.大氣降水及地表水對未來礦井充水作用較弱,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”為未來礦井的主要充水水源,對礦井建設威脅較大;斷裂構造中的DF3逆斷層對礦井涌水威脅較小,而LF4正斷層對礦井涌水威脅較大。
　　3.通過對本課題存在問題的深入分析研究,為消除研究區(qū)地下水流

4、數(shù)值模型參數(shù)識別校正過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)測資料直接對模型進行識別校正,從而有效的消除了基巖含水層水位觀測孔非均質(zhì)性影響,增強了模型的準確性及實用性。
　　4.利用研究區(qū)地下水數(shù)值模型,預測了巷道開拓及開采條件下的礦井涌水量。在巷道開拓階段,礦井最大正常涌水量為628m3/h;在礦井開采期,礦井涌水量出現(xiàn)暫時穩(wěn)定期、下降期及動態(tài)穩(wěn)定期三個階段,礦井正常涌水量在暫時穩(wěn)定期達到最大值,為912m3/h。<