为剖析半干旱矿区近浅埋煤层开采基本不渗漏区潜水位恢复机制,通过物理相似模拟揭示了煤层开采造成的潜水位降深呈"降落漏斗"状,建立了潜水位恢复的单井数学模型,在修正的Theis公式的基础上对潜水位恢复时间进行了预测,并将解析计算、模型试验及实测结果进行对比检验.最后分析了潜水位恢复动态规律及其对地质环境的影响.结果表明:基本不渗漏区域煤层回采造成砂层水位骤降,其瞬时水位可近似看作虚拟抽水产生的降落漏斗,而其恢复过程可视为停止虚拟抽水的水位恢复过程.水位恢复停采时降深95%的解析恢复时间为225d,比物理模型试验所得时间300d略小,其误差主要源于井函数的近似取值和采空区上覆岩土层非连续塌陷.工作面附近泉水流量的实测曲线显示数学模型的误差为9.1%;依此预测出潜水位在初期恢复较快而后期恢复缓慢,将造成农业短期大面积减产、植被可逆性退化及土地沙化缓解等地质环境效应.

国家重点基础研究发展计划(973)项目(2007CB209401)；