潘北煤矿高承压水数值模拟与疏水量预测

"潘北矿A组煤层底板高承压水数值模拟及疏水量预报，赵雨晴等研究人员通过地质和水文地质条件分析，利用-490m水平的放水试验数据，采用Modflow软件构建了渗流模型，识别了太原组灰岩含水层的水文地质参数，并结合突水系数预测了不同开采深度的疏水量，为矿井防水提供决策支持。" 这篇科研论文主要探讨了潘北煤矿A组煤层底板的高承压水问题以及如何进行有效的疏水量预测。在煤矿开采过程中，底板高承压水的存在对煤矿安全生产构成了严重威胁，因此，建立准确的数学模型和数值模拟至关重要。 首先，研究者基于潘北煤矿的地质和水文地质条件进行了深入分析，这些条件包括地层结构、含水层特性、地下水动态等，这是理解矿井水文环境和预测水害的基础。然后，他们利用了-490米水平的四个阶段放水试验的数据，这些试验能够直接反映含水层的响应，有助于获取实际的水文参数。 接下来，借助于Modflow这款广泛应用的地下水流动模拟软件，研究者构建了A组煤层底板灰岩水的渗流水文地质模型。Modflow是一种强大的数值模拟工具，能够处理复杂的三维地下水流问题，对于模拟高承压水的流动和疏放过程非常有效。通过模型的识别和验证，研究者能够得到太原组灰岩含水层的水文地质参数，如渗透系数、储存系数等，这些参数是建立准确模型的关键。 此外，研究中提到的“突水系数”是评估矿井安全开采的重要指标，它反映了含水层压力与矿井隔水层厚度的关系，当突水系数超过一定阈值时，可能发生水源突然涌入矿井的危险。结合这个系数，研究者分别预测了在确保A组煤层安全开采的条件下，-490米和-650米水平的疏放水量，这对于制定合理的疏排水策略和防止矿井突水事故具有重要意义。 这项工作通过数值模拟技术，为潘北煤矿提供了科学的疏水量预测方法，为矿井防水措施的制定提供了重要依据，进一步保障了煤矿的安全生产。同时，这也展示了水文地质学和数值模拟在解决复杂地质环境中水资源管理问题的应用价值。