煤矿工作面推采采空区涌水双指数动态衰减动力学研究

周振方^1,2，靳德武^1,2，虎维岳^1,2，董阳³，曹海东^2,4，赵春虎^1,2，彭江军⁵，赵宝峰^2,4，董兴玲^1,2

1. 中煤科工集团西安研究院有限公司矿山灾害防治与环境治理技术研发中心2. 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室3. 陕西省现代建筑设计研究院环评所4. 中煤科工集团西安研究院有限公司水文地质研究所5. 西安交通大学理学院

摘 要：基于系统动力学理论,提出了煤矿工作面推采采空区涌水双指数衰减动力学模型,选取宁东煤田鸳鸯湖矿区典型工作面推采顶板涌水过程为研究对象,进行了双指数动力衰减模型拟合,利用麦克劳林公式等方法确定了具有物理意义的模型参数的近似解,以及工作面推采过程采空区峰值水量及发生位置,动态平衡水量及发生位置,探讨了主要参数的影响因素。结果指示:以动、静两种形态涌入采空区的水量共同作用,控制采空区涌水变化特征,但动态补给量是主控因素;在顶板含水层特征类似,构造影响可忽略条件下,推采速度决定了峰值水量和动态平衡水量发生位置,峰值水量和动态平衡水量受采厚、顶板岩性特征、含水层特征等条件共同影响。研究结果为形成趋势合理、精度较高的工作面涌水量预测方法提供了新思路。

关键词：双指数衰减模型;工作面采空区;涌水规律;峰值水量;动态平衡水量;