[发明专利]一种开采扰动条件下煤矿工作面涌水量的动态预测方法

权利要求书

1.一种开采扰动条件下煤矿工作面涌水量的动态预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)建立天然状态下的矿区地下水流数值模型；

(2)基于采煤扰动诱发导水裂隙的动态发育特征，确定采煤至工作面不同阶段对含水层水文地质参数的影响规律；

(3)准备不同开采阶段的模型输入文件；

(4)编写循环脚本程序，调用不同开采阶段的模型输入文件，运行程序计算涌水量。

2.根据权利要求1所述的煤矿工作面涌水量的动态预测方法，其特征在于，步骤(1)中，所述建立天然状态下的矿区地下水流数值模型具体包括以下步骤：

(1.1)通过分析研究区的水文地质、气象资料，从而确定矿区地下水流模型的模型范围和边界条件；通过水文和地下水监测网观测，抽水试验，物探技术确定大气降雨入渗补给系数，蒸发排泄系数，渗透系数分区；

(1.2)确定含水层和隔水层的空间分布和富水性分区，构建三维水文地质结构模型，并细分煤层顶底板的含水层结构；

(1.3)基于MODFLOW程序建立矿区地下水流数值模型；

(1.4)对地下水流模型赋值水文地质参数、源汇项、边界条件和初始条件；

(1.5)利用水位观测资料进行模型校正和检验；

(1.6)根据不同工况条件进行模型预测，为煤矿涌水量防治提供决策依据。

3.根据权利要求1所述的煤矿工作面涌水量的动态预测方法，其特征在于：步骤(2)中，通过室内砂箱尺度的相似模拟试验来确定导水裂隙动态发育特征，通过参考已开采煤矿导水裂隙带的抽水试验分析结果来确定采动后的渗透系数取值。

4.根据权利要求1所述的煤矿工作面涌水量的动态预测方法，其特征在于：步骤(3)中，首先，根据步骤(2)的分析结果划分多个开采阶段，并确定不同开采阶段的导水裂隙发育范围及采动后的渗透系数取值；然后，准备相应开采阶段的LPF地层属性输入文件和DRN排水边界输入文件用于模拟矿井排水过程。

5.根据权利要求1所述的煤矿工作面涌水量的动态预测方法，其特征在于：步骤(4)中，利用Python语言结合FloPy程序包来编写循环脚本程序。

6.根据权利要求5所述的煤矿工作面涌水量的动态预测方法，其特征在于：所述脚本程序循环的次数等于步骤(3)中划分的开采阶段数。

7.根据权利要求2所述的煤矿工作面涌水量的动态预测方法，其特征在于：根据地层岩性和厚度来细分煤层顶板的含水层结构，再结合抽水试验或参考特征岩性的取值确定含隔水层的渗透系数。

8.根据权利要求2所述的煤矿工作面涌水量的动态预测方法，其特征在于：步骤(1.4)中，利用可视化工具建立基于MODFLOW程序的矿区地下水流数值模型。

9.根据权利要求8所述的煤矿工作面涌水量的动态预测方法，其特征在于：所述可视化工具采用地下水模拟软件。