为了准确预测陕北某矿2煤顶板的矿井涌水量,在综合分析矿井地质条件、水文地质条件的基础上,结合采掘计划,考虑采掘先后顺序对地下水系统的影响,运用Visual Modflow软件建立数值模型,预测在地下水干扰流场下的矿井涌水量。并将模拟预测结果与矿井现有实测涌水量进行对比,结果表明:基于Visual Modflow并考虑采掘顺序的矿井涌水量数值模拟结果比较接近实测涌水量,验证了方法的准确性。

煤矿开采是一个动态的过程,矿井涌水量模拟与预测需要跟随采掘进度实时进行。以葫芦素煤矿为例,运用Visual Modflow软件构建地下水流数值模型,预测矿井涌水量随采掘进度的动态变化规律及采掘期内(10年)的矿井涌水量。结果表明:首采区回采初期矿井涌水量较小,随着回采工作面的增加,矿井涌水量逐步增加,整个首采区回采过程中矿井涌水量随着采掘空间的不断增加而增大,最终基本趋于稳定。

以东北地区高角度煤层开采为例,在详细研究该区域水文地质条件的基础上,利用Visual Modflow软件对该区域地下水流系统进行数值模拟分析,预测矿井涌水量,并提出相应的防治水措施,为煤矿的合理规划和安全生产提供水文地质基础条件。

矿井涌水量是矿山建设和生产过程中单位时间内涌入矿井的水量,涌水量的大小不仅是矿井建设进行技术经济评价、合理开发的重要指标,更是煤矿生产设计部门制定采掘方案、确定矿井排水能力和制定疏干措施的主要依据,对预防矿井突水、淹井等矿山恶性事故、降低生产成本、保障矿山安全生产具有重要意义。以东北分采区采煤方式为例,通过对比传统分隔采区数值模拟计算涌水量与按采掘顺序在干扰流场下数值模拟涌水量,并与煤矿现有涌水量进行比对,验证模型准确性,提高数值模拟精度,为煤矿安全开采提供安全保障。