煤矿涌水量是单位时间内涌入煤矿的水量,是评价一个煤矿水害严重程度的重要指标。在煤矿开采前或开采过程中,我们要对煤矿涌水量进行预测,并进行动态监测,以便水害发生前或发生后能采取措施对排水能力进行及时调整,保证矿井安全。本文以小屯矿为研究对象,在收集总结矿区水文地质资料、采区采动资料和大气降水-涌水量实测资料的基础上,对大气降水给矿井充水带来的影响做出分析,接着用时间序列分析法对大气降水-涌水量进行了时序分析和滞后分析,并在此基础上尝试建立了汛期涌水量预测传递函数模型,最后为了更好的对大气降水影响下西南山区煤矿涌水量做出预测,进一步尝试使用大气降水入渗系数法与解析法结合预测的方法以及Feflow三维地质模型法,分别对小屯矿井一、五采区不同阶段的涌水量作出预测,并对每种方法的特点及准确度等特点进行了分析。本文主要研究成果及结论总结如下:1)矿井涌水量和大气降水关系密切,大气降雨是小屯矿区涌突水的最主要来源。大气降水补给地下含水层并进入矿井有良好的径流通道,这些通道主要为岩溶通道、采动裂隙及规模较大断层。玉龙山段上部岩溶地貌较为发育,在上部九级滩段相对隔水层缺失的地方,特别是地势低洼处,大气降水通过岩溶单体进入玉龙山段灰岩含水层,雨季玉龙山段水压增大;而采动裂隙能穿过长兴含水层对沙堡湾段相对隔水层的隔水性造成破坏。在二者交叉影响下,大气降水影响并控制着小屯矿的涌水量。2)利用统计学手段对小屯矿分不同时间尺度进行了相关性和滞后性分析。首先是2008-2017年历年情况,从总体上得出降雨-涌水之间具有显著相关性。之后分正常季节和雨季对两时间序列进行分析,正常季节两个时间序列虽然有一定相关性,但是同步性极差。雨季时间序列的相关性明显增强,涌水量和降雨量峰值都出现在雨季,虽涌水量峰值较降雨量有些许延迟,但已几近同步,且二者大小在雨季起伏均较大。发现汛期涌水量受大气降水影响极大,且因为该地区强降雨大多集中在夏季汛期,导致涌水量波动最大和数值最大的时间多出现在汛期。因此,把时间尺度拉到日,详细观察汛期每次降雨后涌水量的变化规律,得出二者的滞后期为0-4天。3)在滞后分析的基础上,用实测资料建立了能适用于一采区目前开采状况的传递函数预测模型,并对模型进行了残差分析,之后用识别和残差分析得出的模型对一采区2017年汛期涌水量进行了验证预测,发现平均精度能达到5.59%,最大误差也只有14%左右。为矿井汛期雨量精准预测提供了一种可行的思路。4)利用降水入渗系数法与解析法相结合的方法对小屯矿进行涌水量预测。分无降雨影响、正常雨季、汛期、暴雨季节四种情况对一采区涌水量进行预测。其中无降水影响的涌水量用的是大井法预测,而其他三种情况的预测是用大井法预测值和降水入渗系数法预测值的和作为预测结果,发现该方法预测误差稳定在12%左右后将该方法用在相邻的五采区,同样分四种情况预测矿井涌水量,得出了较为符合实际的预测结果。5)利用Feflow建立了一、五采区所在研究区的三维水文地质模型,之后又对模型进行了调参、参数分区和初始条件设置。同样利用一采区实际开采情况对模型进行识别,发现模型对一采区2017年汛期预测值与实际值之间的误差能稳定在10%左右。之后将模型应用在五采区,和前一种方法一样分四种情况进行进行预测,预测结果和结合法预测结果较为接近。6)针对前述分析得到的小屯矿井涌水量与降水量的关系,提出小屯矿防治水要加强“疏、排、截”措施。该论文有图45幅,表18个,参考文献95篇。