煤矿涌水量预测和疏降流场数值模拟研究

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。

基于Visual Modflow的岩溶水疏降流场模拟和涌水量预测

为确保鹤壁矿区寺湾矿安全生产,采用国际通用的Visual Modflow地下水渗流模拟软件,以寺湾矿石炭系太原组二灰岩溶水大型放水试验为基础,建立了岩溶水三维渗流数值模型.通过该模型的识别和检验,成功模拟了放水试验所形成的渗流场和水位动态变化,利用此模型计算的设计疏降水平的涌水量与采用相关曲线外推法、漏斗均衡法和解析法计算结果相差不大,已成为矿井排水系统改造的重要参数,为受承压水威胁的太原组下夹煤的安全合理开采提供了科学依据.

宁庄井寒灰水疏降流场模拟预测

针对宁庄井下伏寒武系灰岩含水层在煤开采过程中,需预先进行疏水降压的问题,基于Visual Modflow三维数值模拟软件,在研究宁庄井地质条件和水文地质条件的基础上,对不同疏放水方案下的渗流场变化进行了模拟,预测了不同放水方案下的疏放效果及水位变化情况。