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我国煤炭资源丰富,在煤开采过程中,矿井突水成为威胁煤矿安全生产的主要问题之一。为了研究矿井水的防治,多年来已形成了多套成熟的理论。近年来,随着矿井水防治理论的不断发展和计算机技术的逐渐普及,数值模拟技术已成为矿井水防治的重要手段之一。本文以宁庄矿井为例,结合数值模拟技术与地下水动力学理论,对21130采面的疏水降压方案及其渗流场变化情况进行研究。 二1煤层是宁庄井的主采煤层,煤层下伏的寒武系灰岩含水层,富水性强,且承压水头高,同时,随着开采深度的延伸,水文地质条件变得异常复杂,对寒灰水大的运移规律尚不清楚,直接开采随时会有突水的危险,对二1煤的开采造成了较大的威胁。 通过搜集与分析相关资料,在研究宁庄井地质条件和水文地质条件的基础上,建立了地下水三维非稳定流的水文地质概念模型和数学模型;基于该概念模型与数学模型,利用Visual Modflow数值模拟软件,建立宁庄井地下水流系统的数值模型;利用地下水动力学计算方法,对21130采面的单井疏降和多井联合疏降的影响效果进行了计算;根据计算结果,设计了该采面的疏水降压方案,并利用地下水数值模型对不同疏放方案下的渗流场变化特征进行了可视化模拟,预测结果表明:矿区寒武系灰岩水具有较好的可疏性,多孔联合疏降可以达到良好的疏降效果。研究成果可以为矿井安全生产及防治水方案的制定提供决策依据。