基于排水能力的顶板含水层预疏降安全水位确定法

"顶板含水层采前预疏降安全水位确定方法及应用" 在煤矿开采过程中，顶板含水层的管理是至关重要的，因为它直接关系到矿井的安全生产。本文针对如何合理地确定工作面前的顶板含水层在采前预疏降过程中的安全水位，提出了一个新的方法，该方法基于工作面的排水能力来确定这一关键参数。 首先，该方法运用数值模拟技术，结合钻孔资料构建了开采区域的三维地质模型。通过对岩层结构的精确建模，可以更准确地理解含水层的分布情况。接着，通过抽水、放水和注水试验，研究人员获取了疏放水目标含水层的初始流场数据，从而对含水层的富水性进行了分区，并对关键参数进行了率定。这一步骤对于评估含水层的水源供应能力和可能的疏排水效果至关重要。 随后，建立了一个工作面采前预疏降的地下水流场概化模型。通过对不同疏水强度条件下的计算分析，揭示了含水层在疏降过程中的终态水位变化趋势。这些趋势分析可以帮助预测在不同的疏水策略下，含水层水位将如何响应，以及可能产生的最大涌水量。 基于这些模拟结果，研究者总结出了一种确定安全水位的方法，即依据工作面的实际排水能力来设定预疏降的安全水位。这种方法考虑了疏水作业与矿井排水系统之间的动态平衡，确保了在开采期间，即使遇到最大涌水量，也能被有效地排水系统所处理，从而保证了矿井的安全。 现场应用案例证明，使用该方法计算得到的安全水位与实际工作面涌水量的观测值非常接近，验证了其在实践中具有较高的准确性和可靠性。因此，这种方法可以作为顶板含水层采前预疏放安全水位的重要判定依据，对于预防顶板水害、保障煤矿安全生产具有显著的指导意义。 关键词：采前疏降；顶板水害防治；安全水位；流场分析 该研究属于行业研究范畴，为煤矿水文地质工作提供了新的理论工具和技术手段，对于优化煤矿开采计划、提高开采效率和降低水灾风险具有积极的促进作用。