【背景】西部侏罗纪煤田深部矿区一般采用立井井筒开拓方式，由于直接揭露巨厚白垩系含水层导致井筒涌水量普遍较大，且立井筒持续携砂涌水冲刷为井壁整体质量带来极大安全隐患。【方法】充分借鉴煤矿井下探放水钻孔出水口低于疏水含水层底板、出水为自然涌出的无动力泄水优势，以及地面定向钻探空间轨迹控制优势，以西部侏罗纪煤田黄陇煤炭基地彬长矿区某生产矿井深立井筒为研究对象，提出基于定向钻孔超前泄水疏降深立井筒巨厚砂岩水的无损治理技术思路。基于COMSOL多物理场有限元数值仿真平台，采用达西渗流溢出边界和透水层边界数值化处理方法，解决地面垂直井被动抽水解析模型难以科学描述定向钻孔结构及其自然泄水过程的问题，集成建立深厚富水砂岩含水层-地面超前定向泄水孔-深立井筒地下水系统数值仿真模型，定量研究立井筒在地面定向钻孔超前区域泄水条件下井筒涌水量变化与减水效果。【结果和结论】案例井筒涌水模拟结果显示，通过4个泄水钻孔数值化处理，以及钻孔壁域与井筒壁域地下水流速积分计算，得出ZX1—ZX4泄水钻孔涌水量分别为34、27、38、42 m3/h，主副立井残余涌水量分别由21.50、22.10 m3/h衰减至5.82与4.43 m3/h，可见案例深立井筒在4个地面定向钻孔超前泄水下可实现井壁减水目的，且减水效果可达到井筒安全质量要求。研究成果可为西部侏罗纪煤田深部矿井井筒水害科学治理与分析计算提供借鉴。
