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摘要
超前疏放水是目前西部侏罗纪煤田顶板水害防治的主要手段之一，但西部水资源匮乏、生态脆弱，为此在减少煤矿井下涌水保证安全生产的同时，如何最大程度地降低超前疏放对地下水生态环境的影响，为急需解决的问题。通过建立矿区非结构剖分地下水数值模拟模型，从而确定疏降过程中地下水系统变化特征的响应函数矩阵，据此构建矿井安全、生态水资源保护和高效疏放水等多目标约束下的地下水管理模型，最后通过线性目标规划计算，确定疏降钻孔位置分布、疏降水量大小与时间分布的矿井水超前疏降优化方案。在以陕西省曹家滩煤矿为例的计算结果表明，相比传统等间距疏放方案，优化后的超前疏放水方案考虑了第四系含水层接受降雨补给的时间关系，在减少疏放水量的同时，对当地赖以生存的第四系潜水的影响显著降低。在疏放钻孔数量减少50%、疏放总水量减少42.60%的情况下，矿井平均涌水减少量基本持平，而大幅减少了第四系含水层越流增加量50.09%。除了系统研究超前疏降对第四系松散孔隙含水层与基岩裂隙含水层交互的影响，还评估了研究区控水疏降的临界值。
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