水文地质勘查技术 矿坑涌水量计算 5 矿坑涌水量预测——大井法.ppt

湖南工程职业技术学院 HUNAN VOCATIONAL COLLEGE OF ENGINEERING 湖南省示范性（骨干）高等职业院校 湖南工程职业技术学院环境地质工程专业教学资源库 水文地质勘查技术 ——矿坑涌水量预测计算 大井法 计算矿坑涌水量预测解析法——大井法 一、原理和应用条件 二、计算方法、步骤 坑道系统的排水，一般最终都能形成以坑道为中心的径向水流，大井法就是把坑道系统看成一个面积与之相等、半径为r0的等效的理想“大井”，整个坑道系统的涌水量量，就相当于大井的涌水量，即可采用井流公式预测矿坑涌水量。 一、大井法原理和应用条件 大井法是矿坑涌水量预测解析法的一种，是矿坑涌水量预测最常用的方法。 大井法适用于矿坑坑道系统近于等轴或长方形分布，充水含水层均质、各向同性、边界形状规则，含水层原始条件及水文地质参数数据查明的矿坑。 1、大井半径的确定： 若矿井巷道系统及采区接近于等轴形，即采区长/宽≤2，则大井半径r0=(F/π)1/2 若矿井巷道系统及采区近于长条形，即采区长/宽＞2，则大井半径r0=P/2π 大井降落漏斗的影响范围半径R0 =r0+R 二、计算方法、步骤 F——矿坑巷道系统分布范围面积 P——矿坑矿坑巷道系统分布范围周长 (2)引用半径确定 引用半径R0：是大井中心到矿坑疏干排水降落漏斗边缘的距离。 引用半径R0 =r0+R R——疏干影响半径 （潜水含水层R=2S（HK）^1/2；承压含水层R=10SK^1/2） 2、大井法 2、确定水文地质模型 依据边界类型确定水文地质模型，模型类型有：无限含水层承压含水层稳定井流、无限含水层潜水含水层稳定井流；有界含水层承压含水层稳定井流、有界含水层潜水含水层稳定井流。 理想化边界类型条件系数如右图 例1：某在建矿井，开采石炭系下统测水组C1c煤层，产状平缓，倾角8-12°。设计开采最低标高至-50m，设计开采区（近似正方形）平面积31400m2。据勘探资料，矿井充水水源为上覆测水组C1c和梓门桥组C1z岩溶裂隙潜水，含水层厚100m，渗透系数0.25m/d。预测矿井涌水量。 3、矿坑涌水量计算 两种情况：一是潜水充水层矿坑涌水量计算； 二是承压转无压矿坑涌水量计算。 (1)潜水充水层矿坑涌水量计算 (2)承压转无压充水层矿坑涌水量计算 例2：某煤矿如左图，煤层赋存于二叠系下统砂岩承压含水层之下，煤系地下被断层切割，断层透水，但富水性弱。设计开采区面积109.4万m2，形态近等轴形。砂岩含水层平均水头100m、厚度30m、渗透系数0.2m/d，岩层倾角5-15°，平均13 °。预测矿井涌水量。 课程小结：矿坑涌水量预测——大井法 2、大井法的计算方法步骤 1、大井法的原理和应用条件 * *