刘园子煤矿位于甘肃省环县，于2008年开工建设，2010年4-6月份，在1100m水平回风石门和轨道石门巷道开拓过程中，遇有较大涌水段，并以中等突水段的方式向巷道涌水，巷道涌水量远远超过了前期煤矿水文地质勘查的预测涌水量，对煤矿井巷开拓产生了重大影响。表明该矿区水文地质条件复杂，应对矿区水文地质条件进行进一步勘查，并在此基础上对煤矿开掘及生产过程中的涌水量进行准确预测，从而为矿区疏排水方案的制定及资源的合理开发提供科学依据。本文在详细分析整理研究区水文地质条件的基础上，通过对研究区各种水文地质条件概化，采用MODFLOW建立了刘园子矿区地下水流数值模型，并采用已开拓部分的矿井涌水量监测资料直接对模型参数进行识别校正，取得了较好的效果。在此基础上，采用模型对未来条件下的矿井涌水量及涌水来源进行预测分析。得到以下结论：1．研究区内主要含水层包括第四系松散岩类孔隙潜水含水层、基岩表层风化裂隙潜水含水层及基岩裂隙孔隙承压水含水层，基岩裂隙孔隙承压水含水层又包括下白垩统志丹群裂隙孔隙承压含水层、中侏罗统延安组裂隙孔隙承压含水层、上三叠统延长群裂隙孔隙承压含水层。2．大气降水及地表水对未来矿井充水作用较弱，为间接充水水源；地下水中的下白垩统志丹群裂隙孔隙承压含水层和“③煤5-1顶水”为未来矿井的主要充水水源，对矿井建设威胁较大；断裂构造中的DF3逆断层对矿井涌水威胁较小，而LF4正断层对矿井涌水威胁较大。3．通过对本课题存在问题的深入分析研究，为消除研究区地下水流数值模型参数识别校正过程中基岩含水层非均质性的影响，采用已建矿井涌水量监测资料直接对模型进行识别校正，从而有效的消除了基岩含水层水位观测孔非均质性影响，增强了模型的准确性及实用性。4．利用研究区地下水数值模型，预测了巷道开拓及开采条件下的矿井涌水量。在巷道开拓阶段，矿井最大正常涌水量为628m~3/h；在矿井开采期，矿井涌水量出现暂时稳定期、下降期及动态稳定期三个阶段，矿井正常涌水量在暂时稳定期达到最大值，为912m~3/h。5．根据各含水层地下水流场及水位降深场变化特征，分析了巷道开拓及开采各阶段矿井涌水主要来源：巷道开拓及煤层开采初期以消耗侏罗系自身含水层水量为主，开采中期以消耗侏罗系自身储存量及白垩系含水层越流补给量为主，开采后期转为以消耗白垩系含水层越流补给量为主。