矿坑涌水量预测——涌水量Q—降深S曲线法.docVIP

PAGE PAGE 1 任务十六 矿坑（井）涌水量预测 三、矿坑涌水量预测——涌水量Q—降深S曲线法 课程目的 掌握涌水量Q—降深S曲线法的原理、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 掌握涌水量Q—降深S曲线法的原理、适用条件 掌握涌水量Q—降深S曲线法计算方法步骤 课程内容 1、涌水量Q—降深S曲线法的原理、适用条件 2、涌水量Q—降深S曲线法计算方法步骤 重点、难点 涌水量Q—降深S曲线法计算方法步骤 （一）原理和应用条件 涌水量Q—降深S曲线法：根据稳定井流抽（放）水试验资料建立涌水量与降深的关系方程，根据勘探试验阶段与未来开采阶段水文地质条件的相似性，外推预测未来矿井的涌水量。 一般要求：将试验井孔布置在未来开采疏干地段，试验孔的类型符合未来开采条件，尽量采用大口径、大降深、长时间的抽水试验，以使水文地质条件充分显示。建立Q—S方程才能反映未来的开采条件。建立Q—S曲线方程时，要求进行三次以上水位降低的抽（放）水试验。外推范围一般不应超过抽水试验最大降深的2-3倍。 Q—S曲线法的优点是避开了求取各种水文地质参数，计算简便。它适用于水文地质条件复杂且难于取得有关参数的矿井及矿区。 （二）计算方法步骤 （1）建立各种Q—S曲线方程： Ⅰ：直线型 Ⅱ：抛物线型 Ⅲ：幂曲线型 Ⅳ；对数曲线型 （2）鉴别Q—S曲线类型，有二种方法 伸直法：把抽水试验取得的涌水量和对应的水位降深资料，放在表征各直线关系式的不同直角坐标系，进行伸直判别。如：在Q—S坐标系中为直线，则为直线型；在Q—S0坐标系中为直线，则为抛物线型：在lgQ—lgS坐标系中为直线，则为幂曲线型；在Q—lgS坐标系中为直线，则为对数曲线型。 曲度法：用曲度n值进行鉴别，n值按下计算： n=(lgS2-lgS1)/(lgQ2-lgQ1) 当n=1时为直线，1＜n＜2时为幂曲线，n=2时为抛物线，n＞2时为对数曲线。当n＜1时，则抽水资料有误。 （3）确定方程参数a、b，有二种方法 图解法：根据Q—S呈直线的直角坐标系进行图解确定，参数a为直线在相应直角坐标系纵轴上的截距，b（q）为直线的斜率。 最小二乘法：公式P245 （4）外推预测设计降深时的涌水量，然后进行井径换算，求出矿井涌水量。进行换径后的矿井涌水量： 层流：Q井=Q孔[(lgR孔-lgr孔)/ (lgR井-lgr井) 紊流：Q井=Q孔（r井/r孔)1/2 根据实际经验，一般认为，井径对涌水量的影响，比对数关系大，比平方根关系小。