穆鹏飞

(1.中煤科工集团西安研究院有限公司， 西安 710054; 2.陕西省煤矿水害防治技术重点实验室， 西安 710177)

煤矿采煤工作面的回采，使煤层顶板岩体原始应力状态遭到破坏，引起应力重新分布，从而使围岩产生变形及破坏，逐渐形成顶板导水裂隙带[1]，并沟通煤层顶板上覆含水层水体，地下水沿裂隙带涌入矿坑，而导水裂隙带未波及到的含水层地下水，由于直接充水含水层涌入矿坑中地下水的疏排，水位降低，矿井含水层水力梯度的变化导致裂缝带未波及到的含水层地下水的水位下降和越流向下补给排泄水量的增加[2]，为了研究矿井采煤对含水层地下水的影响，采用Visual Modflow数值模拟软件预测和分析采煤工作面回采后导水裂隙带未波及到的含水层地下水的动态变化规律[3]。

1 水文地质概况与导水裂隙带

1.1 水文地质概况

井田位于山西省太行山西麓，属于华北型煤田，矿井规划开采石炭系上统太原组(C3t)的15号煤层，顶板上覆主要含水层为太原组K2、K3、K4灰岩含水层，单位涌水量0.008 6～0.24 L/(s·m)；山西组K7砂岩含水层，单位涌水量0.001 1 L/(s·m)；下石盒子组K8砂岩含水层，单位涌水量0.167 L/(s·m)；上石盒子组K10砂岩含水层含水层[4-5]，单位涌水量0.167 L/(s·m)。含水层富水性划分为弱富水性q≤0.1 L/(s·m)，中等富水性0.1

1.2 导水裂隙带

15号煤层平均厚度5.67 m，顶板主要由砂质泥岩、细砂岩和石灰岩组成，岩体抗压强度为12.2～96.8 Mpa，煤层开采后导水裂隙带发育高度依据《煤矿防治水细则》[6]，按中-坚硬岩石考虑，计算公式如下：

(1)

(2)

式中：hli——导水裂隙带高度，m；

d——煤层厚度，m；……