傅耀军，杜金龙，牟兆刚，梁叶萍，郭婵妤，唐朝苗，徐翰，王丹丹，韩金辉

(中国煤炭地质总局勘查研究总院院士专家工作站，北京 100039)

煤矿开采伴随着围岩结构的扰动、破坏，尤其是煤层顶板地层的破坏。非充填开采条件下，随着采煤工作面的推进，煤层顶板周期性冒裂，采空区发育演变为冒裂二元结构体并随之周期性延展，形成矿井地下水含水系统[1]。冒裂二元结构体所及含水层的周期性释水及外侧原生地下水系统含水层通过其边界过水断面向采空区渗流排泄，形成矿井涌水。原生地下水系统水文地质条件，决定矿井涌水量大小及其动态变化，最终决定作为局部地下水系统的矿井地下水系统水文地质特征和功能。

基于煤层顶板周期性冒裂，以冒裂二元结构体释水及同步形成的边界过水断面渗流机理为依据，研究矿井涌水及其预测、计算方法，客观地刻画了现代采煤技术(方法)条件下的矿井水文地质条件及矿井涌水。

1 矿井地下水含水系统与矿井涌水

1.1 矿井地下水含水系统

矿井地下水含水系统是指采煤过程中，煤层顶板岩层周期性破断冒落及破裂形成的地下含水空间区域，由冒落带(空隙层)和裂隙带(裂隙层)组成，为冒裂二元结构体。其下部冒落带由垮落岩块堆积而成，含水空间既包括岩块间的空隙，又有岩块中的破断裂隙和原生空隙，称空隙层；上部裂隙带由新生裂隙和原生空隙构成含水空间，称裂隙层(图1)。单工作面矿井地下水含水系统的二元结构体以顶、底及四周原岩为界呈不规则六面体展布，与导水裂隙(缝)带空间范围一致，侧向边界往往超出采煤边界(图2)。……