唐山矿5煤顶板数值模拟及涌水量预测.pdf

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1、煤炭工程第４８卷第１１期ＣＯＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ．４８，Ｎｏ．１１ｄｏｉ：１０．１１７９９／ｃｅ２０１６１１０６５唐山矿５煤顶板数值模拟及涌水量预测管子隆，韩权，熊斌（中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院，北京１０００８３）摘要：针对矿井地下水的大量涌出造成的开采难度增大，严重威胁矿工生命安全等问题，在详细分析唐山矿矿床水文地质条件的基础上，运用ＶｉｓｕａｌＭｏｄＦｌｏｗ数值模拟法和大井法预测了５煤顶板含水层的涌水量，并与煤矿现有涌水量进行对比，结果显示数值模拟预测的涌水量更具准确性，从而为矿井的安全开采提供保障。关

2、键词：顶板涌水量；ＶｉｓｕａｌＭｏｄｆｌｏｗ；数值模拟；大井法中图分类号：ＴＤ７４２文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－０９５９（２０１６）１１-００８１-０４ＮｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｗａｔｅｒｆｌｏｗｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｆｏｒＮｏ．５ｃｏａｌｓｅａｍｒｏｏｆｉｎＴａｎｇｓｈａｎＣｏａｌＭｉｎｅＧＵＡＮＺｉ－ｌｏｎｇ，ＨＡＮＱｕａｎ，ＸＩＯＮＧＢｉｎ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅａｎｄＳｕｒｖｅｙｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｂｅｉｊ

3、ｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｓｅｒｉｏｕｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｗａｔｅｒｉｎｒｕｓｈｈａｚａｒｄｏｎｃｏａｌｍｉｎｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｔｈｒｅａｔｏｎｐｅｒｓｏｎｎｅｌｓａｆｅｔｙ，ｔｈｅｐａｐｅｒａｐｐｌｉｅｄｌａｒｇｅｗｅｌｌｍｅｔｈｏｄａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｏｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｗａｔｅｒｉｎｆｌｏｗｏｆＮｏ．５ｃｏａｌｓｅａｍｒｏｏｆａｑｕｉｆｅｒｉｎＴａｎｇｓｈａｎＣｏａｌＭｉｎｅｂａｓｅｄｏｎｄｅｔａｉｌｅｄａｎａｌｙｓ

4、ｉｓｏｆｔｈｅｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｃｔｕａｌｗａｔｅｒｉｎｆｌｏｗ．Ｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ，ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃｏｕｌｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｗａｔｅｒｉｎｆｌｏｗｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙ，ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｏｒｃｏａｌｍｉｎｉｎｇｓａｆｅｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｏｏｆｗａｔｅｒｉｎｆｌｏｗ；ＶｉｓｕａｌＭｏｄｆｌｏｗ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｌａｒ

5、ｇｅｗｅｌｌｍｅｔｈｏｄ［４，５］随着煤矿开采深度的日益增加，煤矿顶、底板突水危很多专家学者做过研究。本文在充水条件分析的基础险性也随之增大。在各类煤矿重特大事故中，在我国突水上，分别利用解析法（大井法）和ＶｉｓｕａｌＭｏｄＦｌｏｗ数值模拟事故造成的直接或间接经济损失巨大，其严重程度仅次于预测涌水量，并将两者结果与实测涌水量对比分析确定顶瓦斯事故。由于矿井突水事故具有突发性，水害发生后，板含水层的涌水量。其危害性十分严重，不仅直接影响煤炭开采工作，造成煤１模拟区概况炭资源的巨大损失；同时还会污染地下水，破坏地下水生［１］态环境，影响的

6、空间与时间范围十分深远。近年来，数模拟区地处燕山沉降带中间位置的南部边缘，为不对值模拟方法在矿井涌水量预测中的广泛应用，为煤矿安全称的向斜构造，走向ＮＥ。北依低山，南卧平原，导致北翼生产提供了重要的保障；同时，准确的预测矿井涌水量为陡南翼缓。向斜盆地大多数均被第四系冲积层覆盖。煤田疏排水方案制定提供了可靠的依据，使得矿井排水方案更范围内的沙河（东）以及陡河（西）都是季节性河流，平常都加合理、贴近实际，提高了疏排水设施的利用率。在矿井起着排泄矿井水的作用。模拟区域构造发育强烈，这些构［２］涌水量的数值模拟和预测方面，宋业杰运用ＧＭＳ成功

7、模造严重影响着煤系砂岩含水层富水性：奥灰含水层岩溶发［３］拟预测了陕北某矿工作面涌水量；李平等在王河煤矿不育，裂隙含水层含水量丰富，严重威胁着开平各矿井的安同工作面涌水量预测中使用ＧＭＳ进行了较好的数值模拟和全生产。大气降水是区域内含水层的主要补给水源，地层预测。有关地下水三维渗流数学模型的建立，国内外已有间存在导水构造，造成各含水层的越流补给。收稿日期：２０１６－０９－０１基金项目：国家自然科学基金资助项目（４１２７２２７５）作者简介：管子隆（１９９０—），男，河南安阳人，主要从事地下水数值模拟、水资源环境研究，Ｅ－ｍａｉｌ：１８５

8、１１８９８１８４＠１６３．ｃｏｍ。引用格式：管子隆，韩权，熊斌．唐山矿５煤顶板数值模拟及涌水量预测［Ｊ］．煤炭工程，２０１６，４８（Ｓ２）：８１－８３，８６．８１生产技术煤炭工程２０１６年第１１期唐山矿是被厚度很大的第四