矿坑涌水量预测——水文地质比拟法.docVIP

PAGE PAGE 1 任务十六 矿坑（井）涌水量预测 二、水文地质比拟法 课程目的 掌握水文地质比拟法的原理、适用条件和计算方法步骤，具有矿坑涌水量预测专业技能 课程任务 掌握水文地质比拟法的原理、适用条件 掌握水文地质比拟法计算方法步骤 课程内容 1、水文地质比拟法的原理、适用条件 2、水文地质比拟法计算方法步骤 3、水文地质比拟法算例 重点、难点 水文地质比拟法计算方法 （一）原理和应用条件 水文地质比拟法：就是利用地质和水文地质条件相似、开采方法基本相同的开采矿区或生产矿井的排水资料，来预计勘探区、新建矿井或在生产矿井延伸开采的涌水量。 适用条件：有实测涌水量可以类比的新、旧矿井。根据生产矿井的涌水量，预测新建水文地质条件类似、开采方式相同的新建矿井的涌水量；根据生产矿井上水平的涌水量预测延伸水平的涌水量。 （二）计算方法、步骤 1、富水系数比拟法：富水系数是指一定时期内从矿井排出的总水量Q0与同期内的矿石开采量P0之比，以Kp表示。Kp= Q0/ P0 如：新建矿井与在生产矿井水文地质条件类似，开采方式方法相同，则新建矿井的涌水量Q：Q = Kp.P 采矿区面积富水系KF= Q0/ F0，采掘长度富水系数KL= Q0/ L0。一般以上述各富水系数的综合平均值为比拟依据。 2、单位涌水量比拟法：单位涌水量q0是指单位水位降深和单位开采面积的平均涌水量。可根据相似生产矿井的资料求出，其计算公式如下： 层流：q0 = Q0/（F0. S0） 紊流：q0 = Q0/（F0. S01/2） 勘探矿区或新建矿井涌水量Q的比拟计算公式如下： 层流：Q =q0 *F*S =Q０ 紊流：Q =q0 *F*S = Q０ 在许多情况下，矿井涌水量与开采面积和水位降深之间不呈线性关系，也不符合紊流关系，则比拟计算公式为： Q =q0 *F*S =Q０ m、n为待定系数，可根据经验通过计算或曲线拟合确定，或用最小二乘法求得。 （三）水文地质比拟法算例 例：桠杉煤矿未来矿井涌水量计算 = 1 \* GB3 ①计算方法 采用比拟法，即采用桠杉坡井已有资料比拟其未来矿井涌水量，分别采用长度比拟法和面积比拟法，然后采用综合结果。 = 2 \* GB3 ②计算公式及计算参数： Q=Q0和Q=Q０ 试中：Q—未来矿井涌水量（m3/h） Q0—老井涌水量（m3/h），正常涌水量取20—30 m3/h。 L1—未来矿井0～－100 m之间的南北向巷道总长度。经统计约为2200 m。 L0—老井井口至突水点的斜井水平投影长度及平巷的总长，为360 m。 S—矿井开拓至－100 m水平的水位降深值，现矿井地下水静水位标高142.25 m（2004年10月14日测），S=242.25 m S0—老矿井在+62m的水位降深值，S0=80.25 m。 F—未来矿井在±0～－100 m水平的开采面积的水平投影值220000m2 F0—老井井口至+62m突水点开拓水平投影面积30000m2 = 3 \* GB3 ③计算结果： 长度比拟法：Q=239.05～439.58 m3/h 面积比拟法：Q=254.03～381.04 m3/h 综合为： Q=246.54～410.31 m3/h = 4 \* GB3 ④计算结果评述 桠杉坡井在+62m平巷遇突水点的水量，并不一定是该井之最大水量，因当时附近还有小煤窑在开采。预估算的正常涌水量是未来矿井在带压开采（水头压力约20kg/cm2）状态下的水量。若在井下中深部（如在－40～－100 m水平）遇到导水断层（如F10或F11）则矿坑涌水量会倍増，甚至会达到中溪基建井淹井时的水量2700 m3/h。