[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

说明书

本发明涉及一种涌水量预测方法，属于煤炭技术领域，具体是涉及一种多工作面采空区涌水量随采精细化预测方法。本发明结合地层沉积规律及其沉积相特征，划分了含水层渗透系数分区，提出了基于时间、空间和水位三要素的多工作面连续回采边界条件精细化概化方法，建立了研究区三维水文地质概念模型及数值模型，精细化预测了多工作面采空区涌水量。通过本发明，完善了多工作面连续回采边界条件的概化方法以及多工作面采空区涌水量随采连续精细化预测数值方法，使涌水量预测结果更加符合现场实际涌水量，提高了多工作面采空区涌水量预测精度。

技术领域

本发明涉及一种涌水量预测方法，属于煤炭技术领域，具体是涉及一种多工作面采空区涌水量随采精细化预测方法。

背景技术

矿井涌水量为矿井在建设或开发过程中，不同的水源经过不同的通道进入矿井的水量。矿井涌水量预测工作是矿井设计、采掘规划以及水害防治的基础。多年来，在水文地质工作者的不断积累中形成了一系列的矿井涌水量预测方法。目前，矿井涌水量的计算大致可分为确定性和非确定性计算方法。其中非确定计算法包含有相关分析法、灰色理论法、水文地质比拟法、神经网络法等，确定性计算法包含有水均衡法、解析法以及数值法等。

多工作面采空区涌水量预测是一项复杂的工作，不仅需要综合考虑矿井的地质和水文地质条件，同时需要紧密结合矿井的回采接续计划。涌水量是随着工作面回采的不断进行以及水文地质参数的不断变化呈现一定的时空变化，是一个连续动态过程。渗透系数是反映含水层水文地质条件的重要参数，其与地层沉积规律密切相关，砂体展布及其物性特征控制着地层渗透性的分布。在诸多涌水量预测方法中，数值法较其他方法优越，可以更好地反应矿井的水文地质条件。

以往的工作面采空区涌水量预测数值方法中水文地质参数多取自勘探阶段的抽(放)水试验数据，较少考虑地层的沉积相及砂体展布规律，同时对于多工作面连续回采的内边界概化方法不完善，不能全面反映工作面实际回采连续精细化过程，导致多工作面采空区涌水量随采连续预测数值方法不完善，预测不准。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明主要的目的是解决现有技术中所存在的含水层水文地质参数划分较少考虑地层沉积规律以及缺乏多作面连续回采边界条件的概化方法所导致的多工作面采空区涌水量预测精度不高的技术问题，提出了一种多工作面采空区涌水量随采精细化预测方法。该方法结合地层沉积规律及其沉积相特征，划分了含水层渗透系数分区，提出了基于时间、空间和水位三要素的多工作面连续回采边界条件精细化概化方法，建立了研究区三维水文地质概念模型及数值模型，精细化预测了多工作面采空区涌水量。通过本发明，完善了多工作面连续回采边界条件的概化方法以及多工作面采空区涌水量随采连续精细化预测数值方法，使涌水量预测结果更加符合现场实际涌水量，提高了多工作面采空区涌水量预测精度。

为解决上述问题，本发明的方案是：

一种多工作面采空区涌水量随采精细化预测方法，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。