chapter 5 礦井涌水量預(yù)測(cè)

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1、第五章礦井涌水量預(yù)測(cè)礦井涌水量：是礦井建設(shè)和生產(chǎn)中單位時(shí)間內(nèi)通過各種途徑流入礦井的水量。意義：它是對(duì)煤田進(jìn)行水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度評(píng)價(jià)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、合理開發(fā)的重要指標(biāo)，是設(shè)計(jì)和生產(chǎn)部門制訂采掘方案，確定排水能力和防治措施的重要依據(jù)。在煤勘和礦建生產(chǎn)中重大意義。2021/9/1712021/9/172包括：礦井正常涌水量：開采系統(tǒng)達(dá)到某一標(biāo)高時(shí)，正常狀態(tài)下保持相對(duì)穩(wěn)定時(shí)的總涌水量，通常指平水年的涌水量；礦井最大涌水量：正常狀態(tài)下開采系統(tǒng)在豐水年雨季時(shí)的最大涌水量；開拓井巷涌水量：井筒（立、斜井）和巷道（平硐、平巷、斜巷、石門）在開拓過程中的涌水量‘疏干工程的排水量：在規(guī)定的疏干時(shí)間內(nèi)，

2、將水位降到某一規(guī)定標(biāo)高時(shí)所需的疏干排水強(qiáng)度；礦井突水量：礦井采掘過程中在某些因素的作用下，含水層（體）中地下水突破隔水層而突然進(jìn)入開采系統(tǒng)的水量，往往是正常涌水量的整數(shù)倍或數(shù)十倍。2021/9/173回顧：礦井涌水量觀測(cè)1.礦井涌水量觀測(cè)站（點(diǎn)）的布設(shè)原則礦井涌水量觀測(cè)站點(diǎn)分：固定站點(diǎn)和臨時(shí)站2種。一般情況下，礦井的每一開采水平，每一水平的不同開采翼不同開采層，疏干石門或水文地質(zhì)條件復(fù)雜的開采區(qū)域，長(zhǎng)期涌水的突水點(diǎn)，放水孔等重要的水點(diǎn)，都要設(shè)立固定站，對(duì)井下涌水量進(jìn)行長(zhǎng)期測(cè)定。采掘工作面的探放水鉆孔，一般出水點(diǎn)，井筒新揭露的含水層等，通常都設(shè)置臨時(shí)站測(cè)定涌水量。2021/9/1742

3、.礦井涌水量觀測(cè)站點(diǎn)位置的選擇重要涌水點(diǎn)附近、水文地質(zhì)條件復(fù)雜區(qū)域、排水井的下游、疏干石門水溝的出口處或各主要含水層水溝的下游、不同開采翼大巷水溝入水倉(cāng)等，都是設(shè)站點(diǎn)的位置。3.礦井涌水量觀測(cè)工作（1）對(duì)井下新揭露的突水點(diǎn)、探放水鉆孔，在涌水量尚未穩(wěn)定和尚未掌握其變化規(guī)律前，觀測(cè)時(shí)間間隔要短。（2）各固定站的觀測(cè)間隔時(shí)間應(yīng)根據(jù)各礦井的水文地質(zhì)條件確定。（3）礦井涌水量觀測(cè)一般應(yīng)分礦井水平設(shè)站觀測(cè)，每月觀測(cè)1-3次，雨季觀測(cè)次數(shù)應(yīng)適當(dāng)增加。2021/9/1753.礦井涌水量觀測(cè)工作（4）當(dāng)采掘工作面上方影響范圍內(nèi)有地表水體、富含水層、穿過構(gòu)造斷裂帶或接近老窯積水區(qū)時(shí)，應(yīng)每天觀測(cè)。（5）

4、新鑿立井、斜井，垂深每延伸10m，觀測(cè)一次涌水量；掘至新的含水層時(shí)，也應(yīng)觀測(cè)（6）涌水量的觀測(cè)的觀測(cè)，應(yīng)注重觀測(cè)的連續(xù)性和精度，（7）井下疏水降壓鉆孔涌水量、水壓觀測(cè)。在涌水量、水壓穩(wěn)定前，應(yīng)每小時(shí)觀測(cè)1-2次，涌水量、水壓基本穩(wěn)定后，按正常觀測(cè)要求進(jìn)行。精查：預(yù)計(jì)礦井總涌水量、首采區(qū)及第一水平的正常和最大涌水量；建井預(yù)計(jì)井筒、開拓巷道的涌水量；生產(chǎn)階段：進(jìn)行開采水平、采區(qū)、巷道和礦井總涌水量的計(jì)算，在有條件時(shí)，還應(yīng)對(duì)有可能突水的地段進(jìn)行突水量預(yù)計(jì)。2021/9/176預(yù)計(jì)不但工作量大、復(fù)雜，而且還不易準(zhǔn)確預(yù)計(jì)。在70年代末期，地質(zhì)部聯(lián)合冶金部、煤炭部各地質(zhì)局和有關(guān)院校等二十多個(gè)單位

5、對(duì)55個(gè)大水巖溶礦床進(jìn)行了調(diào)查，初步總結(jié)出預(yù)計(jì)涌水量和實(shí)際涌水量相比，誤差小于30%的占10%，誤差大于50%的占80%。其中，河南平頂山煤礦精查報(bào)告對(duì)-80水平的涌水量預(yù)計(jì)為14544m3/d，而開采后實(shí)測(cè)涌水量為960m3/d，誤差達(dá)1415%。預(yù)測(cè)涌水量，制定防治水方案：1、大了：安全，但工程量大2、小了：費(fèi)用低，但不安全2021/9/177預(yù)計(jì)誤差較大的原因：①水文地質(zhì)條件未查清：水文地質(zhì)條件的合理分析是正確預(yù)測(cè)涌水量的基礎(chǔ)，如未查清，則判斷錯(cuò)誤，結(jié)論不符；②選取參數(shù)缺乏代表性:隨著開掘活動(dòng)的影響，水文地質(zhì)參數(shù)發(fā)生改變，后期評(píng)價(jià)采用前期參數(shù)，缺乏代表性；③數(shù)學(xué)模型選擇不當(dāng):選

6、擇的數(shù)學(xué)模型必須以水文地質(zhì)模型為依據(jù)，水文地質(zhì)條件未查明，導(dǎo)致模型選擇不當(dāng)；礦井涌水量預(yù)計(jì)必須遵循三原則：查明條件、選用代表性的水文地質(zhì)參數(shù)、選擇正確的數(shù)學(xué)模型。涌水量預(yù)計(jì)步驟之一（兩建一解模型）（１）查清條件，建立礦井水文地質(zhì)模型。首先查明自然條件下水文地質(zhì)單元（或工作區(qū)）的特征，如查清主要充水含水層的均質(zhì)性，邊界條件，含水層厚度、范圍，補(bǔ)給、徑流、排泄條件，動(dòng)態(tài)變化和靜止水頭分布、水力坡度等，常繪綜合水文地質(zhì)圖和各種圖表來體現(xiàn)與檢驗(yàn)；然后，根據(jù)開采方案，概化邊界條件，充水因素和水動(dòng)力特征（如層流、紊流、平面流、空間流、穩(wěn)定非穩(wěn)定流等），建立礦井水文地質(zhì)模型。（２）確定合適的計(jì)算方

7、法，建立數(shù)學(xué)模型（３）解算數(shù)學(xué)模型和評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)結(jié)果2021/9/178第一節(jié)水文地質(zhì)比擬法第二節(jié)回歸分析法第三節(jié)涌水量曲線方程法第四節(jié)解析法第五節(jié)水均衡法及其它方法簡(jiǎn)介2021/9/179礦井涌水量預(yù)計(jì)方法第一節(jié)水文地質(zhì)比擬法2021/9/1710水文地質(zhì)比擬法是利用地質(zhì)和水文地質(zhì)條件相似、開采方法基本相同的生產(chǎn)礦井(采區(qū)或工作面)的排水或涌水量觀測(cè)資料，來預(yù)測(cè)新建礦井的涌水量。該法的應(yīng)用前提是新建礦井(采區(qū)或工作面)與老礦井(采區(qū)或工作面)的條件應(yīng)基本相似