煤田地质与勘探

作者：李颖, 杨卓, 吴桐,

关键词：露天煤矿, 疏干排水, 回灌, 水帷幕, 定水头, 保水采煤,

为抑制疏干排水造成的地下水水资源量衰减，并控制露天煤矿煤炭开采对地下水资源的影响范围，采用了水帷幕保水采煤技术。以某露天煤矿为背景，建立沙槽回灌平台进行物理实验，再通过数值方法对回灌区进行模拟计算，分析疏干–回灌水帷幕的形成和变化规律。物理实验方法观察到回灌水帷幕形成定水头边界，阻止漏斗扩展的过程，获得不同回灌水帷幕水头高度对注水量的影响和注水量与排泄量平衡的最佳水头。数值模拟获得物理模拟类似的结果，回灌水帷幕位置可以有效限定疏干降落漏斗范围，回灌水帷幕定水头高度与疏干区水位和疏干时间正相关；最大回灌量受帷幕定水头高度影响显著；回灌水帷幕距离采坑越远对阻隔帷幕外水源补给的作用越大。物理模拟和数值模拟表明，改变回灌水帷幕的位置或水头高度都可以使得矿坑的排水量与帷幕的注水量相等，这就可以最大限度减少疏干水的外排水量。研究表明，疏干–回灌水帷幕可望成为我国露天煤矿区保水采煤的实用模式。

来源：2021年第6期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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