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高强度的煤炭开采致使矿区含水层结构发生变异,尤其是地下水水位发生了持续性变化。直接导致煤矿开采区附近井泉干涸,河流断流,突涌水事故频发,人民生命财产安全受到极大的威胁。因此,进行采动条件下地下水流场的动态特征研究,认识地下水循环的客观规律具有十分重要而深远的意义。本文通过充分收集研究区地质资料和前人研究的实验数据资料,运用水文地质学原理方法从含水层结构变异入手进行分析。在此基础上,采用室内相似材料模拟试验对余吾矿区某一工作面进行采动条件下的地下水流场模拟;采用计算机模拟试验模拟整个研究区在采动条件的水循环态势。这将给企业防治采矿突涌水事故提供科学依据,减少人民生命财产的损失;同时也对采矿结束后地下水流场如何变化、地下水资源如何重新再分布有一个清晰的认识,为后期的防治工作提供技术支持。(1)在充分收集研究区地质资料、以往的研究情况和实验数据等资料的基础上,综合分析研究了采煤条件下含水层的结构变异情况。研究结果表明,采动影响下岩层的垮塌、断裂和裂隙的发育情况完全符合钱鸣高[1-2]等提出的“三带理论”,并确定了含水层结构变异厚度约为96m。(2)通过运用室内相似材料模拟试验,以两种开采方案(方案一:垂直水流方向开采,方案二:与水流方向保持一致开采)对比研究了地下水流场的变化情况,确定了影响半径与水位降深和开采距离之间的曲线关系,并拟合了一定条件范围下的曲线方程。最终确定了方案一最大影响半径为1040m,方案二最大影响半径为532m,综合分析得出与水流方向保持一致的开采方式最佳。(3)通过计算机模拟试验,运用MODFLOW软件模拟了长治盆地集中采煤区采煤前,采煤中和采煤后地下水流场的变化情况及水循环态势。结果表明,采煤后地下水流向发生了明显变化,整个区域地下水流向趋势变为向各个采煤矿区流动。