回采工作面顶板复合含水层涌水量时空组成及过程预测方法

李超峰,虎维岳

(1.煤炭科学研究总院,北京 100013；2.中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西 西安 710077；3.陕西省煤矿水害防治技术重点实验室,陕西 西安 710077)

涌水量预测是矿井水文地质基础工作之一[1～3],前人已进行大量的矿井涌水量预测及研究工作。作者在工作中发现,在受到煤层顶板巨厚白垩系洛河组含水层水害威胁的彬长矿区,部分矿井预测涌水量与实际数值严重不符。分析原因,受到勘探技术方法限制,以及建井初期没有比较充分的实际揭露水文地质资料,可能出现基本概念不清、对水文地质条件认识不清、水文地质模型概化有误、计算方法自身存在缺陷、与矿井采掘计划结合不紧密,以及对煤层采后上覆含水层水文地质条件演变情况不明等,导致以往预测矿井涌水量与实测数值存在较大差异,不能作为科学指导矿井防治水技术工作开展的重要依据,甚至有可能造成误导[4～10]。

对彬长矿区而言,以往普遍认为洛河组是内部水力联系密切、具有统一水位的一个巨厚砂岩含水层,忽略了其内部泥岩、砂质泥岩等地层的发育及其作用。通过近期完成的精细化勘探及研究,洛河组可按“二分法”被划分为上段和下段[11～15]。上段主要为中、粗粒砂岩,是主要的含水层段,富水性中等—强；下段泥岩、砂质泥岩地层普遍发育,呈砂泥岩互层状分布,富水性弱；上、下段之间无稳定隔水层发育。将这种结构概化为巨厚复合含水层(指由其间无稳定隔水层发育具有一定水力联系的上、下两段或者多段组成的含水层)。涌水量预测时,应正确认识洛河组“上段强富水、下段弱富水、其间无隔水层”的水文地质特征,并进行煤层采后顶板导水裂缝带波及不同层段时的含水层充水模型概化,考虑顶板含水层静储量的释放,以及矿井采掘计划、煤层采后顶板覆岩破坏等[7,13～20]。

1 水文地质概念模型

白垩系洛河组含水层是彬长矿区煤层开采的主要充水水源和水害威胁。与彬长矿区其它矿井相比较,高家堡矿井洛河组含水层水文地质条件及工作面涌水比较典型,表现如下：

(1)洛河组含水层巨厚,如101面为400～440 m,201面为380～430 m(图1)；洛河组含水层单位涌水量最大为2.248 L/(s·m),是彬长矿区目前已知唯一的洛河组含水层强富水区域。

(2)洛河组底界与煤层顶界之间的距离较小且变化较大,如101面为95～100 m,202面为65～102 m。

(3)煤层埋深千余米,矿压显现频繁可诱发顶板涌水。

(4)工作面和矿井涌水量均较大。101工作面为首采工作面,最大涌水量可达1 200 m3/h,采后初期稳定涌水量为830 m3/h。自2015年12月9日试生产开始,至2017年3月31日历时16个月,目前矿井正常涌水量已经超过3 000 m3/h且未稳定,今后一段时间内矿井涌水量仍将持续增加。

图1 高家堡井田101、201工作面煤层与主要含、隔水层位置关系示意图Fig.1 Position of the seam, aquifers and aquicludes in the range of 101 and 201 working faces in the Gaojiabu coal mine

根据最新的水文地质补充勘探成果,彬长矿区部分区域洛河组含水层可大致划分为上、下两段。其中上段厚度较大,约320 m；岩性主要为细粒砂岩、中粒砂岩、粗粒砂岩,为主要的含水层段。下段厚度较小,约70 m；岩性主要为细粒砂岩、中粒砂岩和泥质岩类地层,几乎不发育粗粒砂岩,主要表现为砂泥岩互层状结构；与上段相比,下段泥岩类地层累计厚度在地层厚度中的占比显著增大。

将巨厚洛河组概化为上、下两段含水层。上、下段在地层厚度、岩性、富水性、水文地质参数等方面存在显著差异；上、下段之间无稳定隔水层发育,存在水力联系。

煤层采后形成的导水裂缝带波及上段时,上、下段含水层水均直接参与工作面涌水(图2)。涌水量预测时应考虑上、下段含水层的静储量释放和动态补给水量。

图2 导水裂缝带波及上段时来水方向示意图Fig.2 Sketch of hydrogeological structure of roof inflow when the water flowing fractured zone reaches the upper aquifer

导水裂缝带仅波及下段时,下段含水层水直接参与工作面涌水,其水位下降。此时上、下段含水层水位存在水位差。其间无稳定隔水层发育,故上段含水层通过渗流补给下段含水层间接参与工作面涌水(图3)。水量预测时除计算下段静储量释放和动态补给水量之外,还应考虑上段含水层通过下段含水层的垂向渗流量。

图3 导水裂缝带波及下段时来水方向示意图Fig.3 Sketch of hydrogeological structure of roof inflow when the water flowing fractured zone reach the lower aquifer

2 巨厚复合含水层水量预测方法

含水层涌水是一个消耗静储量和接受垂向、侧向地下水补给的动态过程。涌水量预测时应考虑静储量释放、侧向补给水量,以及可能存在的垂向补给水量。

2.1 静储量释放量计算

在预测的煤层顶板导水裂缝带直接波及范围内的含水层,涌水量预测时应进行静储量释放量的计算。工作面煤层顶板导水裂缝带影响范围内的上覆含水层静储存水量为：

(1)

式中：Q静——工作面回采期间煤层顶板导水裂缝带影响范围释放的含水层静储存水量；

μ——导水裂缝带影响范围内含水层的平均给水度；

H——充水含水层厚度；

Si——工作面第(i)次与第(i+1)次周期来压期间的回采面积；

D——工作面宽度；

Li——第i次周期来压时工作面的回采长度；

Li+1——第(i+1)次周期来压时工作面的回采长度；

i——来压序号,i=0,1,2,…,n；

k——“来压周期”的序号,k=1,2,…,n-1。

一般称第一次来压为初次来压,第二次及之后的为第(i-1)次周期来压。例如第二次来压称为第一次周期来压,以此类推。将初次来压时工作面已回采距离称为初次来压步距,前后两次来压期间回采的距离称为第k次周期来压步距。

进行煤层顶板覆岩含水层静储量计算时,工作面已回采区域作为其平面范围。例如初次来压时为工作面切眼与初次来压步距围成的矩形范围,第i次周期来压时取第i次与第(i-1)次周期来压期间回采距离与切眼围成的矩形范围。

上覆含水层静储量释放是一个复杂的动态过程。在导水裂缝带初次波及时,静储量释放随即开始。随着煤层回采和覆岩破坏的持续,导水裂缝带逐渐向上发育,其波及上覆含水层的厚度和范围均逐渐增大,静储量释放速率亦随之增大。静储量释放速率受导水通道的形态和畅通程度等影响较大,可能出现时大时小的波动变化,一般难以测定。涌水量预测时,可假定静储量释放是在某一时间段内均匀释放的。这种假定可以反映随着每次矿压显现产生覆岩破坏与变形,进而发生水量呈波状起伏的涌水现象,符合实际情况。

2.2 动态补给量计算

(1)侧向动态补给水量

将工作面看作一河渠,煤层顶板含水层受煤层采后导水裂缝带波及出水,可概化为上覆含水层水以导水裂缝带垂向波及范围为边界向河渠排泄。含水层单宽流量计算公式如下[2,16～18]：

承压含水层：

(2)

潜水含水层：

(3)

承压转无压含水层：

(4)

当H2=0时：

(5)

计算出单宽流量q,再乘以含水层侧向补给长度,即可得动态补给水量：

(6)

式中：Q侧动——含水层侧向动态补给水量；

L走向——工作面沿走向长度,即工作面已回采距离；

L倾向——工作面宽度；

Li——第i次周期来压时,顶板含水层沿工作面走向方向受导水裂缝带扰动的等效长度,数值上等同于第i次和第(i-1)次周期来压期间工作面回采长度。

与静储量不同,动态补给量计算的平面范围取第i次周期来压时,工作面已回采距离与切眼围成的矩形范围。这表明随着煤层回采的推进,沿工作面推采方向的含水层侧向补给长度持续增长,补给水量也随之增大。

(2)垂向动态补给水量

当导水裂缝带部分波及上覆某一含水层时,未被波及的含水层水通过导水裂缝带顶界形成的平面范围以渗流形式参与工作面涌水。将顶板导水裂缝带顶界形成的平面范围概化为一个等效圆形过水边界。等效圆面积越大,表明工作面煤层回采影响的范围越大,相应地未被波及层段(与其下部被导水裂缝带波及层段为同一含水层)含水层水通过渗流作用参与工作面涌水的水量也越大。该部分水量为：

Q垂动=2πKrwsw=2πKrw(H0-H′)

(7)

式中：Q垂动——含水层垂向补给涌水量；

rw——将补给区等效为圆形时的半径；

sw——水位降；

H0——初始水头；

H＇——水位下降后的水头。

同样,垂向动态补给量计算范围与工作面宽度、初次及周期来压步距等相关。

2.3 垂向渗流量计算

在上、下段含水层之间无隔水层发育且有水位差时,存在上段通过下段的垂向渗流作用。渗流量为：

(8)

式中：Q垂渗——上段含水层的垂向渗流量；

Kv——下段含水层的垂向渗透系数；

A——等效补给区面积；

M——下段含水层厚度；

H上——预测的煤层回采期间上段含水层水头；

H下——预测的煤层回采期间下段含水层水头。

2.4 动态分层涌水量预测方法

2.4.1单个工作面

(1)导水裂缝带波及上段

结合预测的工作面初次和周期来压步距,以及上、下段含水层水位降,分段(以预测的各次矿压显现时的工作面回采长度进行分段)预测上、下段含水层静储量释放量和动态补给量,并将其求和作为该时段的预测水量。将各分段水量预测结果按工作面回采长度由小到大的顺序组合起来,即可得到动态的涌水量预测结果。

(2)导水裂缝带波及下段

涌水量预测时除考虑下段含水层静储量释放和动态补给量外,还应考虑上段含水层通过下段含水层的垂向渗流作用而参与工作面涌水的水量。同样,依据预测工作面初次和周期来压步距,分段预测下段含水层静储量释放量和动态补给量,以及上段含水层的垂向渗流量,并将三者求和作为该时段的预测水量。将各分段水量预测结果按工作面回采长度由小到大的顺序组合起来,即可得到动态的涌水量预测结果。

2.4.2多个工作面

多个工作面涌水量预测时,应结合矿井采掘规划具体分析,分别计算各工作面覆岩不同层段静储量释放、动态补给量,以及可能存在的垂向渗流量,最后给出动态的涌水量预测结果。

尤其注意,随着矿井采掘不断推进,不同工作面之间的涌水量会发生相互干扰,特别是当相邻工作面开采时,必然会出现某一侧的动水补给量被上一个已采工作面截留。如图4和图5所示,当1号工作面已经回采完毕后,2号工作面开采时,靠近1号工作面一侧的侧向动态补给水量就不存在。在每个工作面水量预测计算时,一定要分析工作面之间的位置关系和采掘现状,避免水量的重复计算[9]。

图4 多个工作面涌水结构示意图Fig.4 Structural sketch of inflow in the multi-mining faces

图5 多个工作面涌水量干扰情况示意图Fig.5 Sketch of interference of inflow in the multi-working faces

3 工作面顶板水量预测案例

以彬长矿区高家堡矿井101、201工作面为例。

3.1 水文地质条件

井田发育的主要含水层自上而下依次有：第四系全新统冲、洪积含水层、第四系中更新统黄土含水层、新近系砂卵砾含水层、白垩系下统华池组、洛河组、宜君组含水层、侏罗系中统直罗组、延安组含水层等。洛河组是矿井主要充水水源之一(图6)。洛河组全区分布,平均厚度约400 m,井田内未见露头；可分为上段和下段；上段厚度较大,约320 m,岩性主要为细—粗粒砂岩,单位涌水量为1.305～2.248 L/(s·m),富水性中等—强,是主要含水段；下段厚度较小,约为70 m,泥岩和砂质泥岩普遍发育,呈砂泥岩互层状,单位涌水量为0.013～0.084 L/(s·m),富水性弱；上、下段之间无稳定隔水层发育。宜君组厚度较小,仅0～2.41 m。侏罗系直罗组、延安组含水层厚度较小,富水性弱,是矿井的直接充水含水层。

图6 开采煤层与顶板含、隔水层关系示意图Fig.6 Relationship between the mineable seam and aquifer/aquiclude

发育的主要隔水层有：新近系中统小章沟组红土隔水层段、白垩系下统华池组泥岩隔水层、侏罗系中统安定组隔水层,以及侏罗系下统富县组隔水层等。其中安定组是阻隔洛河组含水层水进入矿井的关键隔水层,厚度30～40 m。

3.2 主要参数的确定

(1)水文地质参数

洛河组上段含水层渗透系数K=0.92～1.552 m/d,平均1.37 m/d；单位涌水量q= 1.305～2.248 L/(s·m),弹性给水度为3.3×10-9～0.001,平均为3.33×10-4。

洛河组下段含水层渗透系数K=0.027～0.043 m/d,单位涌水量q=0.013 L/(s·m),弹性给水度为1.48×10-6～8.86×10-5,平均为4.50×10-5。

直罗组地层厚度为21.37 m。依据抽水试验资料,渗透系数为0.006 9 m/d,单位涌水量为0.001 9 L/(s·m)。

延安组地层厚度为39.58 m,依据抽水试验资料,渗透系数为0.011 6 m/d,单位涌水量为8.5×10-4～1.87×10-2L/(s·m)。

(2)初次垮落及来压步距

随着初次及周期来压显现,覆岩被破坏后产生的导水裂缝带向上发育,受到波及后的上覆含水层水进入工作面。初次及周期来压步距的准确预测,是进行工作面动态涌水量预测的重要前提之一。

101工作面和201工作面已回采结束,来压步距均采用实际监测数值。

(3)静储量释放时间

静储量释放受过水通道的形态和畅通程度等影响。煤层采后覆岩破坏与变形是随时间逐渐发展的动态过程。在无法明确导水裂缝带发育形态及畅通情况时,假定静储量在某一时段内是均匀涌出的。

(4)含水层水位降深

水位降是含水层水参与工作面涌水的直接证据。在含水层水参与工作面涌水时,其水位一般提前数小时或1～2 d开始出现持续下降趋势。水位降幅可显示含水层水参与工作面涌水的程度。

高家堡矿井目前有8个地下水位长观钻孔(图7)。

图7 水文长观钻孔分布示意图Fig.7 Schematic diagram of hydrological drilling distribution

其中G2、G3、G4、G5钻孔监测洛河组全段水位,T2钻孔监测洛河组上段水位,T1、JT1、JT2钻孔监测洛河组下段水位。由于洛河组全段的地下水位与上段相近,故将G2、G3、G4、G5钻孔水位均视作洛河组上段地下水位。

101工作面和201工作面涌水量预测时采用实际观测的水位标高。利用地下水位标高可计算出水位降深。

3.3 工作面基本概况

高家堡矿井为新建矿井,工作面回采顺序为101工作面→201工作面。

101工作面回采时间为2015年12月9日—2016年4月30日。回采长度345 m,倾向长度120 m,煤层采高3.50～8.36 m,煤层顶界至洛河组底界间距为 95～100 m。预测导水裂缝带最大发育高度为168.79 m(在101工作面停采线附近实测的最大裂采比为20.19倍),已波及洛河组上段含水层。结合地下含水层水位变化、工作面涌水量、水质、矿压显现等资料综合分析,洛河组上段含水层水已充分参与101工作面涌水。

201工作面回采时间为2016年4月26日—2016年12月16日。回采长度1 080 m,倾向长度120 m,煤层采高3.50～5.90 m,煤层顶界至洛河组底界间距为65 ～ 102 m。预测导水裂缝带最大发育高度为119.12 m(同上,裂采比取20.19倍),已波及洛河组下段含水层,未波及洛河组上段含水层。综合分析201工作面回采期间的涌水量变化规律及其影响因素,认为洛河组上、下段含水层水是工作面涌水的主要构成部分。

3.4 工作面水量预测结果

(1)101工作面涌水量预测

实测101工作面初次来压和周期来压步距,见表1。

表1 101工作面来压步距统计表Table 1 Roof weighting steps of the 101 face

101工作面回采期间洛河组不同层段水位降,见表2和表3。

101工作面回采期间,煤层顶板导水裂缝带直接波及洛河组上段含水层,上段含水层水已进入工作面。101工作面涌水量预测时,主要考虑洛河组下段的静储量释放和侧向动态补给水量,以及上段的静储量释放和侧向、垂向动态补给水量。

T1、JT1、JT2钻孔至101工作面中心的距离分别为590.30 m、566.98 m、564.72 m。计算洛河组下段含水层水力梯度时,距离L取为T1、JT1、JT2钻孔至101工作面中心距离(图7)的平均值,为574.00 m。

表2 101工作面回采期间洛河组上段水位标高及降幅统计表Table 2 Elevations and drawdowns of the upper Lo-Ho formation in holes in the 101 working face

表3 101工作面回采期间洛河组下段水位标高及降幅统计表Table 3 Elevations and drawdowns of the lower Lo-Ho formation in holes in the 101 working face

在101工作面回采结束后55 d(2016年6月25日),监测洛河组上段水位的钻孔中,G3钻孔水位降幅最大。计算洛河组上段含水层水力梯度时,距离取为G3钻孔至101工作面中心的距离为408.41 m。

通过试算,确定洛河组下段静储量释放时间按1 h计,洛河组上段静储量释放时间按6 h计。

101面涌水量预测过程及结果,见表4和图8。

表4 101工作面涌水量预测结果Table 4 Prediction results of inflow in the 101 face

图8 101工作面预测与实测涌水量曲线图Fig.8 Predicted and observed water inflow of the 101 face

洛河组下段静储量计算。2016年1月19日101工作面已回采长度为105 m,倾斜长度120 m,洛河组下段厚度70 m,洛河组下段的给水度为4.504×10-5,各数值相乘得到洛河组下段的静储量为39.73 m3/h。2016年1月19日—29日期间,101工作面回采27.70 m,其余参数相同,计算2016年1月29日的静储量为10.48 m3/h。利用计算的静储量除以释放时间(洛河组下段按1 h,洛河组上段按6 h计),即可得到静储量释放速率。

洛河组下段动态补给量计算。2016年1月19日,洛河组下段含水层沿工作面走向方向受影响的长度等效为101工作面已回采长度,为105 m；工作面宽度为120 m,洛河组下段厚度为70 m,水柱高度为635.81 m,渗透系数为0.04 m/d,地下水渗流路径长度取T1、JT1、JT2钻孔至101工作面中心的平均距离,为574.00 m。采用式(5)、(6)计算洛河组下段含水层沿101工作面走向方向的动态补给量为12.08 m3/h,沿101工作面倾斜方向的动态补给量为13.80 m3/h。

同理可计算洛河组上段的静储量及其释放水量,以及动态补给水量。

(2)201工作面涌水量预测

201工作面回采期间共计发生41次矿压显现(见表5)。并不是每次矿压显现之后201工作面涌水量均出现显著增大的趋势。表5中“是否利用”一栏中的“是”表示矿压显著之后水量有增大的趋势,以该“回采距离”作为201工作面涌水量预测区段划分的依据。

201工作面回采期间洛河组下段水位降，见表6。

表5 201工作面来压步距统计表Table 5 Roof weighting steps of the 201 face

表6 201工作面回采期间洛河组下段水位标高及降幅统计表Table 6 Elevations and drawdowns of the lower Lo-Ho formation in holes in the 201 working face

2016年11月9日开始,101工作面北侧的103工作面开始回采。11月17日开始,103工作面开始出水,涌水量为3.3 m3/h。12月2—10日,103工作面涌水量由13 m3/h快速增大至195 m3/h。T1孔水位相应地出现急剧下降趋势。表6中2016年12月4日之后的T1钻孔水位受到103工作面回采影响较大,不能直接利用,采用的水位标高等数值为预测数值。

由于T2、T1钻孔距离较近(约80 m),且分别观测洛河组上段和下段水位,其水位差值具有可比性；且T1、T2钻孔距离201工作面较近,约1 150 m。因此将T2、T1钻孔监测的洛河组上、下段水位作为201工作面涌水量预测时洛河组上段垂向渗流量计算的依据(表7)。

表7 201面回采期间洛河组上、下段水位标高及差值统计表Table 7 Elevations and drawdowns of the upper and lower Lo-Ho formation in holes in the 201 working face

计算洛河组下段的垂向动态补给水量时,需将201工作面已开采区域(为矩形状)的洛河组下段顶界面进水范围等效为圆形,其引用半径计算公式如下[18]：

(9)

其中,η取值见表8。

表8 b/a与η的关系表Table 8 Relationship between b/a and η

同前,洛河组下段含水层静储量释放时间按1 h计。201工作面涌水量预测结果,见表9和图9。

洛河组上段垂向渗流水量计算。2016年6月30日,201工作面已回采238.00 m,201工作面倾斜长度为120 m,渗透系数为0.043 m/d,洛河组上、下段的水位差为146.14 m,洛河组下段厚度为70 m,采用式(8)计算洛河组上段的垂向渗流水量为99.38 m3/h。

其它项水量计算方法与101工作面相同。

(3)预测结果评价

预测的101工作面和201工作面水量变化趋势与实际情况基本符合。在洛河组地下水初次参与时工作面水量急剧增大,之后呈齿状上升,回采结束后水量有一定幅度的衰减。若无其它邻近工作面回采等影响,采空区水量将趋于稳定。

预测的洛河组水初次大量参与工作面涌水、工作面采后初期稳定涌水,以及工作面期间最大涌水量和实测数值相差-130.49～20.64 m3/h(表10),误差率为-21.05% ～8.39%。

预测2016年3月26日—4月30日期间101工作面涌水量与实测数值相差较大(图5),其原因是随着覆岩持续破坏与变形,由于过水通道被堵塞使其有效过水能力降低,涌水量减小,部分涌水在顶板离层空间、裂隙中汇聚；过水通道畅通之后其过水能力恢复,涌水量在较短时间内突增所致。

图9 201工作面预测与实测涌水量曲线图Fig.9 Predicted and observed water inflow of the 201 face

表10 101、201工作面预测涌水量误差分析Table 10 Inflow forecast error analysis of the 101 and 201 faces

4 结论

(1)以彬长矿区高家堡井田为例,将垂向水文地质条件存在显著差异的巨厚洛河组分为上段和下段。上、下段含水层在受到煤层回采破坏与影响后将形成不同的稳定水位,涌水量预测时应区别对待。

建立了巨厚复合含水层涌水量预测的水文地质概念模型,其中将受到煤层采后顶板导水裂缝带波及的含水层涌水概化为考虑垂向渗流的向河渠排泄模型,称之为“含水层水向工作面涌水模型”,简称“工作面模型”。

(2)给出顶板巨厚复合含水层涌水量预测方法,称之为“结合工作面回采进尺考虑含水层静储量释放、垂向渗流和侧向补给的工作面时空动态涌水量预测方法”,简称“工作面时空动态涌水量预测方法”。该方法与矿井采掘计划相结合,依据预测的工作面初次及周期来压步距,分别对上覆含水层静储量释放水量、动态补给量和可能存在的垂向渗流量进行计算,最后将预测结果按工作面回采距离(也可转化为预计的回采时间)排列即可得到动态的涌水量结果。

涌水量预测时,应正确认识各充水含水层的水文地质条件、建立与实际相符合的充水模型、选择恰当的计算方法；还应对煤层开采条件与水文地质条件演化进行合理预测,如工作面初次和周期来压步距、煤层采后顶板导水裂缝带发育高度、受影响含水层给出水的能力、水文地质参数(如渗透系数等)和水位变化等。

参考文献：

[1] 国家安全生产监督管理总局,国家煤矿安全监察局.煤矿防治水规定[M].北京:煤炭工业出版社,2012.[State Administration of Work Safety, State Administration of Coal Mine Safety. The regulation of water hazard prevention and control[M]. Beijing: China University of Mining and Technology Press, 2012. (in Chinese)]

[2] 虎维岳.矿山水害防治理论与方法[M].北京:煤炭工业出版社,2005.[HU W Y. Theories and methods of mine water hazard prevention and control[M]. Beijing: China Coal Industry Publishing House,2005. (in Chinese)]

[3] 杜敏铭,邓英尔,许模.矿井涌水量预测方法综述[J].地质学报,2009,29(1):70-73.[DU M M, DENG Y E, XU M. Review of methodology for prediction of water yield of mine[J].ACTA Geologica Sinica,2009,29(1):70-73.(in Chinese)]

[4] 陈酩知,刘树才,杨国勇.矿井涌水量预测方法的发展[J].工程地球物理学报,2009,6(1):69-72.[CHEN M Z, LIU S C, YANG G Y. The development of mining water inflow predict method[J]. Chinese Journal of Engineering Geophysics,2009,6(1):69-72. (in Chinese)]

[5] 管恩太,武强.矿井涌水量预测评述[J].中州煤炭,2005(1):7-8.[GUAN E T, WU Q. An assessment of mining water inflow prediction[J]. Zhongzhou Coal, 2005(1):7-8. (in Chinese)]

[6] 连会青,夏向学,徐斌,等.矿井涌水量预测方法及适用性评价[J].华北科技学院学报,2014,11(2):22-27.[LIAN H Q, XIA X X, XU B,etal. Evaluation and applicability study on prediction methods of water inflow in mines[J]. Jounal of North China Institute of Science and Technology,2014,11(2):22-27. (in Chinese)]

[7] 苗文韬,苗合坤,牛中平.矿井继生充水含水层的涌水特征及其水害防治措施[J].煤田地质与勘探，2013,41(2):47-50.[MIAO W T, MIAO H K, NIU Z P. The water gushing features of non-native water-filled aquifer and methods for water prevention and control[J]. Coal Geology & Exploration,2013,41(2):47-50. (in Chinese)]

[8] 虎维岳,闫丽.对矿井涌水量预测问题的分析与思考[J].煤炭科学技术,2016,44(1):13-18,38.[HU W Y, YAN L. Analysis and consideration on prediction problems of mine water inflow volume[J]. Coal Science and Technology,2016,44(1):13-18,38. (in Chinese)]

[9] 虎维岳.浅埋煤层回采中顶板含水层涌水量的时空动态预测技术[J].煤田地质与勘探,2016,44(5):92-96.[HU W Y. Water inflows prediction technique of water inflow from roof aquifer during extraction of shallow seam[J]. Coal Geology & Exploration ,2016,44(5):92-96. (in Chinese)]

[10] 张壮路.工作面顶板涌水量预测的渗流与应力耦合方法研究[D].西安：煤炭科学研究总院,2009.[ZHANG Z L. Prediction of inflow in roof of working face by seepage-stress coupling model[D]. Xi’an: China Coal Research Institute, 2009. (in Chinese)]

[11] 刘英锋,李超峰.陕西彬长胡家河矿业有限公司矿井首采区水文地质补充勘探报告[R].西安:中煤科工集团西安研究院有限公司,2014.[LIU Y F, LI C F. Prospecting report on the hydrogeology in the first mining area of Hujiahe coal mine[R]. Xi’an: Xi’an Research Institute of China Coal Technology and Engineering Group Corp, 2014. (in Chinese)]

[12] 李超峰. 高家堡矿井首采区白垩系含水层精细探查研究成果报告[R].西安:中煤科工集团西安研究院有限公司,2015.[LI C F. Prospecting report on the hydrogeology of Luo-he aquifer in the first mining area of Gaojiabu coal mine[R]. Xi’an: Xi’an Research Institute of China Coal Technology and Engineering Group Corp, 2014. (in Chinese)]

[13] 李超峰.近千米埋深煤层开采巨厚洛河组含水层水防控对策研究[C]//煤炭安全高效开采地质保障技术及应用.北京:煤炭工业出版社,2014:287-290.[LI C F. Research on groundwater prevention and control of Luohe aquifer where the deep coal seams are mined at nearly a kilometer[C]//Technology and application of geological safeguard in coal safe and efficient mining. Beijing: China University of Mining and Technology Press, 2014:287-290. (in Chinese)]

[14] 刘英锋,郭小铭.导水裂缝带部分波及顶板含水层条件下涌水量预测[J].煤田地质与勘探,2016,44(5):98-101.[LIU Y F, GUO X M. Prediction of water inflow in roof aquifer affected by water-flowing fracture zone[J]. Coal Geology & Exploration,2016,44(5):98-101. (in Chinese)]

[15] 刘英锋,王新.黄陇侏罗纪煤田顶板水害防治问题及对策探讨[J].西安科技大学学报，2013,33(4):432-435.[LIU Y F, WANG X. Water hazard prevention and control in Huanglong Jurassic coalfield[J]. Journal of Xi’an University of Science and Technology,2013,33(4):432-435. (in Chinese)]

[16] 薛禹群.地下水动力学原理[M].北京:地质出版社,1986. [XUE Y Q. Groundwater dynamics[M]. Beijing: Geological Publishing House, 1986. (in Chinese)]

[17] 陈崇希,唐仲华.地下水流动问题数值解法[M].武汉:中国地质大学出版社,1990.[CHEN C X, TANG Z H. Numerical solution of groundwater flow problems[M]. Wuhan: China University of Geosciences Press,1990. (in Chinese)]

[18] 武强,赵苏启,董书宁,等.煤矿防治水手册[M].北京:煤炭工业出版社,2013.[WU Q, ZHAO S Q, DONG S N,etal. Handbook of mine water hazard prevention and control[M]. Beijing: China Coal Industry Publishing House, 2013. (in Chinese)]

[19] 郭纯青,田西昭.岩溶隧道涌水量综合预测——以朱家岩岩溶隧道为例[J].水文地质工程地质,2011,38(3):1-8.[GUO C Q, TIAN X Z. A comprehensive forecast of water inflow in karst tunnels——Exemplified by the Zhujiayan karst tunnel[J]. Hydrogeology & Engineering Geology,2011,38(3):1-8. (in Chinese)]

[20] 高召宁,孟祥瑞,王向前,等.矿井涌水量时间序列的长程相关性分析及分维数估算[J].水文地质工程地质,2010,37(3):31-35. [GAO Z N,MENG X R,WANG X Q,etal. Analysis of long-range correlation and fractal dimension estimation of time series of mining water inflow[J].Hydrogeology & Engineering Geology,2010,37(3):31-35. (in Chinese)]