[发明专利]一种多工作面采空区涌水量随采精细化预测方法

权利要求书

1.一种多工作面采空区涌水量随采精细化预测方法，其特征在于，包括：

地层沉积规律研究步骤，用于依据采集勘探取样确定地质沉积相赋存形态；

回采两带高度计算步骤，用于确定煤层开采的垮落带和导水裂缝带发育高度；

采掘过程精细刻画步骤，用于从时间、空间和水位精细化表征多工作面连续回采过程并概化多工作面随采精细化边界条件；

地质概念模型构建步骤，根据所述地质沉积相赋存形态和所述垮落带和导水裂缝带发育高度重新剖分出两层模型；基于概化的随采精细化边界条件建立水文地质概念模型；

采空区涌水量预测步骤，基于所述水文地质概念模型预测采空区涌水量。

2.根据权利要求1所述的一种多工作面采空区涌水量随采精细化预测方法，其特征在于，采掘过程精细刻画步骤中，将回采工作面所在范围设置为排水边界，根据工作面设计的煤层回采速度，以固定时间为步长逐月设置，对于已经开采形成的采空区范围，其排水标高为煤层底面标高，对于尚未回采的工作面范围，则不设置排水边界。

3.根据权利要求1所述的一种多工作面采空区涌水量随采精细化预测方法，其特征在于，采掘过程精细刻画步骤中，基于下式计算排水边界：

式中：Q_D为工作面采空区涌水量，即由充水含水层流入采空区的水量；C_D为含水层流向采空区的水力传导系数(m²/d)；H为充水含水层水头标高；H_D为采空区排水标高，即煤层底板标高。

4.根据权利要求1所述的一种多工作面采空区涌水量随采精细化预测方法，其特征在于，地质概念模型构建步骤具体包括：

渗流方程确定子步骤，根据地质沉积相赋存形态确定含水层三维渗流方程；

初始条件确定子步骤，收集研究区内各含水层初始的水头标高，绘制水位等值线图，作为数学模型中的初始水位条件；

概化随采精细化边界条件、水文地质以及首采区，加密部分冒落带顶板和导水裂缝带顶板，结合工作面采掘进度安排，将模拟期以预设时间为为单位，划分为多个应力期。

5.根据权利要求1所述的一种多工作面采空区涌水量随采精细化预测方法，其特征在于，采空区涌水量预测步骤中，将水文地质参数分区、导水裂缝带分层以及工作面连续回采精细化表征内边界代入数值模型软件中进行涌水量计算。