巨厚煤层分层复采条件下涌水量预测与数值模拟
韩光远1
王志刚2
罗洪森1
代少磊1
刘自强3
杨进4
陈歌5
徐智敏4
孙亚军4
1.中国能源工程股份有限公司,北京 1000372.中国矿业大学 资源与地球科学学院,江苏 徐州 2211163.中国矿业大学 资源与地球科学学院,江苏 徐州 221116;矿山水害防治技术基础研究国家级专业中心实4.徐州矿务集团有限公司,江苏 徐州 221111;中国矿业大学 资源与地球科学学院,江苏 徐州 2215.徐州矿务集团有限公司,江苏 徐州 221111
摘要：在巨厚煤层分层复采条件下,强烈的重复采动扰动导致顶板极其破碎,致使上分层及浅部工作面涌水向下渗漏,并汇聚于下分层及深部工作面.该渗漏过程机理复杂,不服从传统渗流理论,而呈现显著的裂隙流或管道流特征,导致此类工况下工作面涌水量精确预测困难.以孟加拉国巴拉普库利亚煤矿 1412 工作面为例,系统分析了传统基于渗流理论的涌水量预测方法在此复杂条件下的缺陷与不适用性;进而提出一种基于工作面空间位置关系、开采顺序及邻近工作面水量衰减程度定量估算渗漏量的涌水量预测新方法;同时,基于地下水数值模拟软件(GMS)构建地下水数值模型,采用数值模拟方法预测了 1412 工作面回采期间的涌水量,并揭示了地下水流场演化规律.研究结果表明:基于GMS Drain模块的数值模拟预测涌水量拟合度达 96%,相对误差为 4%;所确立的基于渗漏量估算的新方法的水量折减系数范围为 57%～80%,预测涌水量拟合度达 97.8%,相对误差仅为 2.2%.渗漏量估算法与数值模拟法在此复杂工况下均能实现涌水量的精准预测,为类似巨厚煤层分层复采下的强扰动或多煤层叠加开采条件下的涌水量预测提供了有效参考.
关键词：分层复采矿井涌水量预测数值模拟渗漏量估计流场演化
分类号：TD745(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(U23B2091)国家自然科学基金(42172272)
论文发表日期：2025-12-20
在线出版日期：2025-12-29（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 191-200 )
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