涌水量
抚顺石化苏式楼小区危旧房屋改造1#、2#楼及A#地下停车场工程
基坑降水专项施工方案
抚顺中宇建设（集团）有限责任公司第四直属项目部
2009年4月12日
一、编制依据：
①抚顺石化苏式楼小区危旧房屋改造一标段工程设计图纸
②抚顺石化苏式楼小区危旧房屋改造一标段工程地质报告
③《建筑地基基础设计规范》 GB 50007─2002
④《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120─99
⑤《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202─2002
⑥《建筑边坡工程技术规范》GB 50330─2002
⑦《建筑基坑工程技术规程》 YB 9258─97
二、工程特点：
本工程为抚顺石化苏式楼小区危旧房屋改造一标段工程，基坑位于绥阳路南侧、东洲大街以东、抚顺三院以西、抚顺十中北侧，本工程采用筏板基础。地质情况主要以杂填土、粉质粘土、中砂、圆砾、角砾、砂质粘性土、混合花岗岩、煌斑岩脉组成。本工程室内地坪±0.000m相当于绝对标高97.45m。地下水位在-4M左右，拟建建筑物距其它建筑物较近，底板底标高-6.5M,开挖深度最深处达7.4米，土方开挖量大，需在基坑周边做围护结构，并采取降水措施。
本工程建设单位为中国石油抚顺石油化工公司，工程由抚顺市建筑科学研究院有限公司设计，辽宁有色勘察院进行了岩土工程勘察。
三、降水井点布置及降水措施：
（1）降水方案的总体设想：
根据地址报告及对施工现场的实地考察，本工程拟采用井点法降水。选择降水方案可分为两个步骤，首先是根据勘察报告和周围建筑物等现场实际，定性分析土质和地下水分布以及降水面积等情况，初步拟定降水方案；其次是通过对降水区域内的涌水量和对周围建筑物的沉降量、倾斜度
等指标的计算，定量分析降水措施，最终确定降水方案。
1）井直径为500mm ，采用DN300mm 砼管，井标高顶超过自然地坪500mm ，井管与井孔间填滤石作为滤料，井距15米，共布置降水井20座。
2）每个管井内设置2Z6型潜水泵，水泵抽水扬程为27m ，出水量为15m 3/h ，引水管采用50mm 胶管或钢管，引至自然地坪后，在基坑周围设置￠300钢管作为排水总管，间隔3米设置管枕（做法见祥图）沉淀池至市政管网段过路段采用加套管直埋的方式（井点布置见井点布置图）。
（2）管井井点设置计算：
井点平面布置根据计算,降水井设置在距离护壁桩桩心1.5米处,满足施工及规范要求。地下室坡道处采用自然放坡，坡度拟为1：0.75，下场施工坡道放坡系数为1：2，因此拟定基坑开挖面积为4500m 2。 ①计算参数：
基坑面积A=4500m 2；开挖深度6.5m ；（局部最深处7.4m ）
降水深度S=5m
渗透系数K 圆砾=100m/d ，
根据公式：
初始阶段降水周期为7天
Q 涌=)lg )lg(36.1002r r R KH -+=38lg )38150lg(6*100*36.12-+=6
.13.24900-=7000m 3/d Q 涌=7000m 3/d=291m 3/h
查设备手册得出，采用2Z6型潜水泵，出水量为15 m 3/h ，管井内设置2Z6型潜水泵，因此需要设置降水井20座井间距15米。
Q 涌=291m 3/h
Q 排=15m 3/h*20座=3003/h
Q 涌＜Q 排
因此初始阶段涌水量小于排水量所以20座井满足施工排水需求。 后期水位降至得到控制，降水深度为4.5米，
后期降水验算：
Q 涌=)lg )lg(36.1002r r R KH -+=38lg )38150lg(5.4*100*36.12-+=6
.13.22754-=4000m 3/d 后期Q 涌=4000m 3/d=167m 3/h
后期Q 涌=167m 3/h
Q 排=15m 3/h*12座=1803/h
Q 涌＜Q 排
后期需12座降水井即可满足施工降水需求，地下室施工至基础回填工期为50天，前期降水周期为7天，需设置降水井点20座，井内设置2Z6型潜水泵可满足前期降水需求，前期施工7天后，为第二阶段降水，需设置降水井12座，井内设置2Z6型潜水泵可满足施工需求。
（3）成孔：
配备6台CZ-22冲击式钻机机械成孔，一径到底。孔径500mm ，考
虑到施工现场高差等因素，井孔深度以实际情况为准，终孔后，由专人检查孔深合格后方能下入井管；
（4）成井：
成井工艺流程：
测放井位→钻机就位→钻孔（地层自然造浆）→清孔（稀释泥浆）→下井管→填滤料→洗井→排水排浆→开始抽降。
井管为混凝土排水管，外径300mm，下管时要保证井管连接正直、牢固；滤料为3-6mm的石屑，不含其它杂质，填料时应用铁锹从孔口四周均匀填入，严禁用手推车倒入，防止井管歪斜、滤料蓬塞；成井后立即组织洗井，洗井要求：采用空气压缩机及水泵联合洗井，洗至水清，出水量正常为止；
做好成井原始记录，并观测其管井出水效果，若不符合质量要求，应立即补孔；在土方的开挖过程中，应注意对此部分井的保护，机械开挖土方距井不能少于1m，所剩土方采用人工清挖，随土方的开挖拆除高出地面的井管，严禁挖出的土落入降水井内。在基坑施工过程中，槽内降水井可继续进行抽水，在浇注底板混凝土之前，可用滤料填至基底设计标高即可。
下井管采用吊车配合采用井托法逐节吊放，井管连接采用竹片，竹片用8号铅丝绑紧，绑扎间距1m要保证井管顺直，在井孔内居中。滤料应从管井周围均匀填滤料，防止将井管挤偏，最后一节井管需用钢丝网包好。
（5）洗井：
采用6m3空压机气举冲洗法，将由气管和排渣管组成的洗井器放入井底，关闭排渣管，用高压气激荡沉渣和井壁，关闭排渣管，永高压气激荡沉渣和井壁，再开启排渣管将水渣混合物催出，这一过程自下而上反复进
行，直至洗出清水，井内水位接近周围地下水位为止。
（6）降水井质量验收
降水工程施工的关键工序为成井质量和洗井。成井质量控制要求对所有井点的井深、井管长度、滤料填入方法及封孔情况进行检查，以确保成井质量；洗井质量以潜水泵抽水时地下水位变化是否灵敏为控制要点。（7）临时供电线路及电源安装
根据施工现场实际情况，进户电缆采用V V 4*70+1*50m2电缆，降水施工，设置3个分配电箱，总箱到分箱的电缆采用V V 4*16+1*10m2电缆，在每个分箱内设置11个空气开关，每个开关设置一个漏电保护器，用于水泵的供电，开关至水泵的引线采用V V 4*1.5m2电缆。导线埋地暗敷或架空敷设（供电线路见布置图）。
（8）降水、监测与维护
井点施工期间，设置专职工作人员6人对降水井进行24小时看护，对水位每3小时观测1次；并作好观测记录，配备10台水泵作为备用水泵，确保降水工作顺利进行。
对观测记录及时进行整理，分析水位下降的趋势，预测地下水位下降到设计深度的时间并合理调整抽水井数。在整个降水期间，必须保证降水井点和抽水设备的完好，对抽水设备进行定期检查和维修，发现问题及时处理，确保基础施工安全进行。当构筑物施工基本完工，满足抗浮要求后，降水工作即告结束，在人员撤离现场前，对全部降水井点进行回填。四、安全措施及注意事项
（1）应急处理指挥系统
成立应急处理指挥部，负责落实应急处理具体工作的开展，指挥部各成员做到分工到位、责任明确（见施工现场组织机构表）。
本工程应急处理指挥部工作主要职责有：发生险情时受伤人员的抢救
和紧急疏散以及善后处理；基坑安全处理措施。
当基坑坑底隆起过大时，采用石子草包增加上部荷载；基坑开挖至坑底标高后应尽快浇筑垫层，使坑底土层封闭，防止坑底土上隆。
④基坑排水：
1）坑内做好集水井及排水明沟，同时配备20台2寸水泵（备用10台），防止暴雨浸泡基坑。
2）坑上周圈做500*600mm隔水沟，集水沟内采用防水1：2.5防水砂浆抹面，以防止雨水及基坑上水源对基坑造成危害。
（2）降水过程中的安全防护技术措施：
1）降水过程中，最主要的是保证基坑内地下水位能满足基坑开挖的实际需要，采取抽灌结合等技术措施，既要保证不因抽水过深引起地面明显沉降，也不发生抽水过浅危及坑底安全。同时，还要采取防止涌砂、塌孔的技术措施，以免土层松动，保持边坡稳定。
现场施工人员必须进行技术交底，并持证作业，挂牌负责，定机定人操作；所有进场机械必须进行严格的检查，保证机械设备完好；强基坑监测，发现问题及时能报各施工方，并会同维护单位做好应急处理。
2）用电安全措施：
夜间施工配备足够照明，主要通道不留盲点，现场的电线要经常检查，不能裸露，电气设备做好防雷接地，防止潮湿触电，各种用电设施严格执行三相五线制，三级配电，二级保护，一机一箱一闸，各区段都有良好的保护接零或接地，现场用电源插座，开关必须牢固，并应做好防护工作。3）动态监测措施：
动态监测在基坑降水过程中起着十分重要的作用，通过对地下水位变化、围护结构的位移沉降变形、周边构建物的位移沉降、基坑隆起等指标的实时监测，能及时发现施工过程中存在的问题，进而分析水位下降及基
坑和周围建筑物的沉降变化情况，预测各项指标的变化趋势，准确调整施工步骤，有效控制基坑变形，确保基坑安全。
总指挥 陈志龙
副总指挥 王连宝常务副总指挥 张宏彪
项目副经理 赵 仪现场负责人 马文利
技术负责人 彭颜贵施工员于绍森
质量
黄晓宇安
全
吴
凯
水
暖
孙
丽
艳
电
气
褚
宏
阳
测
量
朱
恩
惠
施工现场组织机构表
钢
筋
班
木
工
班
混
凝
土
班
水
电
班
综
合
班
矿井涌水量的计算与评述 钱学溥
矿井涌水量的计算与评述 钱学溥 （国土资源部，北京 100812） 摘要：文章讨论了矿井涌水量的勘查、计算、精度级别、允许误差和有效数字。文章推荐了反求影响半径、作图法求解矿井涌水量的方法。 关键词：矿井涌水量；勘查；计算；精度级别；允许误差；有效数字 根据1998年国务院“三定方案”的规定，地下水由水利部门统一管理。水利部2005年发布了技术文件SL/Z 322-2005《建设项目水资源论证导则（试行）》。该技术文件6.7款规定，地下水资源包括地下水、地热水、天然矿泉水和矿坑排水。6.1.2款规定，计算的地下水资源量要认定它的精度级别。我们认为，认定计算的矿井涌水量的级别和允许误差，不仅是水利部门要求编写《建设项目水资源论证》的需要，而且有利于设计部门的使用。在发生经济纠纷的情况下，也有利于报告提交单位和报告评审机构为自己进行客观的申辩。下面，围绕这一问题，对矿井涌水量的勘查、计算、精度级别、允许误差和有效数字等方面，作一些论述和讨论。 1 矿井涌水量与水文地质勘查 矿井涌水量比较大，要求计算的矿井涌水量精度就比较高，也就需要投入比较多的水文地质勘查研究工作。表1，可以作为部署水文地质工作的参考。 表 1 矿井涌水量与水文地质勘查 Table 1 Mine inflow and hydrogeological exploration
注：○1多年生产的矿山是指：开采水平不变、开采面积基本不变的多年生产的矿山，如即将闭坑或是即将破产的矿山，即是这种多年生产的矿山。○2多孔抽水试验，是指带观测孔的一个抽水主孔的抽水试验，持续抽水几天。○3群孔抽水试验是指带观测孔的多个抽水主孔的抽水试验，其抽水总量，一般要达到计算矿井涌水量的1/3～3/4，持续抽水几十天。○4利用地下水动力学计算公式，计算矿井涌水量，就属于解析法的范畴。大井法、集水廊道法就是常用的解析法。○5数理统计包括一元线性回归、多元线性回归、逐步回归、系统理论分析、频率计算等（参考钱学溥，娘子关泉水流量几种回归分析的比较，《工程勘察》1983第4期，中国建筑工业出版社）。可以把水位抽降、巷道开拓面积、矿产产量、降水量等作为自变量，把矿井涌水量作为因变量。○6数值法也就是计算机模拟，是通过利用计算机模拟地下水流场的变化，计算矿井涌水量的一种方法。○7常用的大井法、集水廊道法等解析法计算矿井涌水量，只考虑了含水层的导水性，没有考虑地下水的补给量。因此，只有进行了解析法和水均衡的计算，用地下水的补给量验证解析法计算的结果，计算的矿井涌水量的精度才能达到C 级。 2 稳定流、非稳定流公式应用的主要条件 2.1一般报告采用的解析解大井法、集水廊道法，是基于稳定流理论推导的地下水动力学计算公式。它要求地下水有比较充分的补给条件，要求在该水平开采的几年到几十年内，矿井排水计算的地下水影响半径边界上的水头高度，永远稳定在计算采用的高度上。 2.2基于非稳定流理论推导的地下水动力学计算公式，恰恰相反，它的使用条件是地下水没有补给，含水层分布无限，地下水影响半径不断向外扩大。 2.3由于采用大井法、集水廊道法，一般都没有考虑地下水补给量的问题，因此，计算的结果可能有较大的误差，它的精度一般只有D级。
矿井(坑)涌水量计算
附 录 A （资料性附录） 矿井（坑）涌水量计算 A.1 比拟法 比拟法是一种应用相当广泛的传统方法。它是当新矿井与生产矿井的水文地质条件相类 似时，用生产矿井的资料来预测新矿井（坑）涌水量的方法，虽属一种近似的预测方法，但 往往可以获得满意的效果，特别是对于那些水文地质条件简单或者中等的矿井。比拟法包括 富水系数法、矿井单位涌水量比拟法、相关关系分析法等。 A.1.1 富水系数法 P K Q p ?= .................................... (D.1) 式中： Q ——新矿井（坑）涌水量，单位为立方米每年（m 3/a ）； p K ——富（含）水系数，单位为立方米每吨（m 3/t ）； P ——新矿井设计年产量，单位为吨每年（t/a ）。 1 1p Q K p = ...................................... (D.2) 式中： p K ——富（含）水系数，单位为立方米每吨（m 3/t ）； 1Q ——生产矿井（坑）年涌水量，单位为立方米每年（m 3/a ）； 1p ——生产矿井年产煤量，单位为吨每年（t/a ） A.1.2 矿井单位涌水量比拟法 当矿井（坑）涌水量增长幅度与开采面积、水位降低呈直线比例的情况下： 1 110S F Q q = ..................................... (D.3) 式中： 0q ——生产矿井（坑）单位涌水量，单位为立方米每吨平方米（m 3/tm 2）； 1Q ——生产矿井（坑）总涌水量，单位为立方米每年（m 3/a ）； 1F ——生产矿井开采面积，单位为平方米（m 2）； 1S ——生产矿井水位降低，单位为米（m ）。 S F q Q ??=0 .................................. (D.4) 式中： Q ——新矿井（坑）预计涌水量，单位为立方米每年（m 3/a ）； 0q ——生产矿井（坑）单位涌水量，单位为立方米每吨平方米（m 3/tm 2）；
井点降水涌水量计算
按照初定方案，本工程除埋深较深段使用拖拉管施工外，剩余大部分需使用井点降水大开挖施工。按照设计及规范初步设计沟槽底宽1.5m，沟槽深按照最大挖深设计取4m，开挖沟槽边坡按照1：1，基坑横剖面图如附图。经地质勘探，天然地面属耕植土，其下为粉质粘土（<=-4m），淤泥质粉质粘土(<=-7.14m)、淤泥质粉质粘土夹粉砂，底部为泥岩,基本都属于透水层。地下水位标高为-0.5m采用轻型井点降水施工。 1井点布设 根据工程地质及施工状况，轻型井点采用沟槽两侧单排布设，为是总管接近地下水位，井点管布设于已挖好的路床底。总管距沟槽开挖线边缘1m，总管长度 L=50×2=100(m) 水位降低值 S=4 (m) 采用一级轻型井点，井点管的埋设深度（总管平台面至井点管下口，不包括滤管） H2>=H1 +h+IL=4.0+0.5+0.1×5.75=5.1(m) 采用6m长的井点管，直径50mm，滤管长1m。井点管外露地面0.2m，埋入土中5.8m（不包括滤管）大于5.2m，符合埋深要求。按无压非完整井环形井点系统计算。 2)．基坑涌水量计算 按无压非完整井环形点系统涌水量计算公式（式1—23）进行计算 Q= 先求出H、K、R、x0值。 H：有效带深度 H=1.85(S,+L) s’=6-0.2-1.0=4.8m求得H： H=1.85（s,+L）=1.85（4.8+1.0）=10.73（m） 由于H0 2月份XXXXX煤矿井下涌水量观测、分析记录 一检查时间：2012年2月28日 二参加人员： 宋晓文、刘训、崔德全、邰振旺、高明文 三检查、观测情况： 1、N402上、下顺槽： 巷道局部滴水，各钻孔无水，其它变化不大。两条巷道涌水量1m3/h左右。 2、N402综采工作面： 综采工作面推进700米左右，前90米工作面无积水，后70米工作面有出水，工作面上隅角无水，总的涌水量2m3/h 左右。 3、N403掘进停工区有积水，并在此地对相邻N402采面采空区进行打钻放水.此地总涌水量4m3/h左右。（排水量20m3/h的水泵每日工作5小时左右） 4、其它水量：主井、三条大巷等巷道局部积水保持在1m3/h 以内，涌水量稳定。 四分析与评估： 矿井涌水量在8m3/h左右，与上月相比相差不大。矿井涌水量明显小于矿井正常涌水量10m3/h。正值冬季，地表砂土层、基岩含水层无大量补给条件，所以涌水量较小。 五需要注意的问题： 1、虽矿井涌水量小于正常涌水量，任然要注重工作面排水工作，准备好充足的备用水泵。 2、坚持采空区地表的检查工作，坚决不落下。 XXXXXXXXXX煤矿 2012年2月28日 3月份XXXXX煤矿井下涌水量观测、分析记录 一检查时间：2012年3月31日 二参加人员： 宋晓文、刘训、崔德全、邰振旺、高明文 三检查、观测情况： 1、N402上、下顺槽： 巷道局部滴水，各钻孔无水，其它变化不大。两条巷道涌水量1m3/h左右。 2、N402综采工作面： 综采工作面推进700米左右，前90米工作面无积水，后70米工作面有出水，工作面采空区涌水量2.5m3/h左右。 3、N403掘进停工区有积水，并在此地对相邻N402采面采空区进行打钻放水.此地总涌水量4m3/h左右。（排水量20m3/h的水泵每日工作5小时左右） 4、其它水量：主井、三条大巷等巷道局部积水保持在1m3/h 以内，涌水量稳定。 四分析与评估： 矿井涌水量在8m3/h左右，与以往相比变化不大。矿井涌水量小于矿井正常涌水量10m3/h。现正冬季无雨，地表砂土层、基岩含水层无大量补给条件，所以涌水量基本正常。 三、地下水动力学法 地下水动力学法的理论依据是地下水运动的线性渗透定律，即达西定律。根据这个原理和具体的水文地质条件，可选择不同的公式计算矿井井简的浦水量。 (一)垂直井筒涌水量的计算 1.潜水完整井涌水量计算 所谓潜水完整井是指开凿在潜水含水层中，井打穿含水层到隔水层底板的井筒 22 1.366lg lg H h Q K R r -=- 因为 h=H-S 所以 (2)1.366lg lg H S S Q K R r -=- 在井筒掘凿时，井筒中式不允许积水的，因此h=0，或者说S=H,这时， 2 1.366lg lg H Q K R r =- 式中 Q ——井筒涌水量（m3/d ） K ——含水层渗透系数（m/d ） H ——含水层厚度 h ——井中出水地段高度 S ——水位降低值 R ——影响半径 r ——井筒半径 2．承压水完整井涌水量计算 承压水完整井是指开凿在承压含水层中，并全部揭露含水层的井筒 ()2.73lg lg M H h Q K R r -=-或 2.73lg lg MS Q K R r =- 3.完整潜水承压井涌水量计算 当井筒穿过承压含水层水位下降很大，降到隔水顶板以下时，井筒附近变为无压水，这种情况称为潜水承压井 22(2)1.366lg lg HM M h Q K R r --=- 上述公式同样适用于钻孔涌水量计算 如果抽水试验是在井筒检查孔中进行，用钻孔涌水量可按下式换算成井筒涌水量 112122 lg lg lg lg R r Q Q R r -=- (二)水平尽道涌水量的预剐方法 计算水平巷道涌水量时，同样可将巷道看成为水平集水于程。因此，可利用地卞水向水平集水工程运动的公式计算。 竖井涌水量计算的经验公式法 [导读]本文详细介绍了竖井涌水量计算的经验公式法。 若在竖井位置及其附近有三个或三个以上降深的稳定流抽水试验资料，可用本方法计算竖井涌水量。 一、计算步骤 （一）根据抽水试验资料，作涌水量（Q）与降深（S）的关系吗线，即Q=f（s）曲线； （二）根据抽水试验资料，用图解法、差分法或曲度法判断涌水量曲线方程类型，并找出相应的涌水量方程式； （三）根据相应的方程式计算与设计竖井水位降深相同时的钻孔涌水量Qi； （四）根据钻孔涌水量Qi换算成为竖井涌水量。 二、计算方法 （一）绘制Q=f（s）曲线 根据钻孔抽水试验资料，绘制Q=f（s）曲线。 （二）涌水量曲线方程类型的判断 1、图解法 根据已绘出的Q= f（s）曲线如为非直线型应进行单位水位降深、双对数或单对数变换。根据Q= f（s）或经过变换后的直线图形形式即可判定涌水量曲线方程类型。 若Q= f（s），在Q，s直角座标中是直线关系，则涌水量曲线方程为直线型，见表1-2中图（1），即Q=qs； 若S0= f（Q）在S0，Q直角座标中是直线关系，则涌水量曲线方程为抛物线型，见表1-2中图（2）及图（3）；即S=aQ+bQ2，亦即S0=a+bQ； 若lgQ=f（lgS）在lgQ，lgS直角座标中是直线关系，则涌水量曲线方程为指数型，见表1-2中图（4）及图（5），即Q= ,亦即； 若Q=f（lgS）在Q，lgS直角座标中是直线关系，则涌水量曲线方程为对数型，见表1-2中图（6）及图（7），即Q=a+blgS。 2、差分法 一般凡属直线方程或直线化的抛物线方程S0=a+bQ 、指数方程、对数方程Q=a+blgS的一阶差分虽为常数，但不相等。在这种情况下，可根据曲线拟台差的大小来判断接近那种涌水量方程。选取拟合误差最小的曲线相对应的涌水量方程式，作为竖井涌水量计算的方程式。 表1 Q=r（s）曲线方程式及其适用条件（一） 集水面积 集水面积是指流域分水线所包围的面积。集水面积大都先从地形图上定出分水线用求积仪或其它方法量算求得，计算单位为平方公里。如长江集水面积180万 分水线图 平方公里，黄河集水面积约75万平方公里。 地面分水线 地下分水线 计算：复核: 引文一： 4.3隧道涌水量预测 隧道区以根据地质调查结果分析，目前隧道涌水量暂按降水入渗法和地下径流模数法进行预测计算。等深孔水文地质试验参数出来后再按地下水动力法核算。 (1)大气降水入渗法 采用公式：Q=2.74 a W A(m'/d) 采用公式：Q=2.74 a W A(m3/d) a:降水入渗系数。全隧道地表为可溶岩，裂隙发育、岩溶化程度高。DK63+165至DK64+600段洞身大部处于石英砂页岩、炭质页岩夹煤系下，考虑到断层构造影响严 重，降水入渗系数a取值0.25 ；DK64+600至DK67+651隧道处岩溶强烈发育的可溶岩中，降水入渗系数a取值0.5。W:年平均降水量，本测区取1448mm A:集水面积。 DK63+165 ?DK64+600 段：计算集水面积2.79km2; DK64+600?DK67+651 段；计算集水面积7.32 km2; 涌水量分别计算如下： Q=2.74 汉0.25江1448^.79 =2767(m'/d)?2800 (m3/d) Q=2.74 0.5 1448 7.32 =14521(m'/d)?14500 (m3/d) 两项合计Q 平常=2800+14500=17300(m7d) 考虑到岩溶区有暗河发育并构造发育，影响入渗系数的因素可能要大，DK64+600?DK67+651段雨季涌水量期倍增系数按3考虑，DK63+165?DK64+600段按系数2 考虑； 隧道雨季涌水量Q洪=2800X2+14500X3 =5600+4350009100 (m3/d) ( 2)地下径流模数法 Q=86.4X M X A M—地下径流模数(m/d ? Km) A—为隧道通过含水体的地下集水面积( Km2) 测区集水面积A=10.11 (Knn)(大致估算)，地下水径流模数M枯=10.3( 升/秒?平方公里)(依据都匀幅《区域水文地质普查报告》)则: Q 枯= M 枯X A =86.4 X10.3X 10.11 =9000 ( m3/d ) 考虑到岩溶区有暗河发育并构造发育，其雨季涌水量期倍增系数按 3 考虑 隧道雨季涌水量Q洪=9000X3 3 =27000( m3/d) 矿区水文观测制度 1、认真做好地表水体分布情况调查。对于含水层露头或采动导水裂隙带能影响到的地表水体、大气降雨、水位、水量等，要坚持每月进行3次正常观测。雨季要根据降雨情况增加观测次数。 2、认真做好降雨量观测，并做好记录，建好台帐，收听收看天气预报，分析天气变化趋势，及早采取预防措施。地面各水文观测钻孔每日一次水位观测，雨季必要时加密观测，并认真做好原始记录，及时登记上台帐。井下发生突水后提高监测频率，1-2小时监测一次。 3、根据需要对井田范围内的水源井进行调查。内容包括取水量、水位、井口坐标、井的结构及井深等。对新打的钻孔及时上台帐登记。掌握水位变化情况，对水位出现异常要分析原因。 4、进行观测工作时，应当按照固定的时间和顺序进行，并尽可能在最短时间内测完，并注意观测的连续性和精度。钻孔水位观测每回应当有2次读数，其差值不得大于2 cm，取用平均数值。 5、每周对水位变化情况进行统计分析并报主管领导。 矿井涌水量观测制度 根据上级主管部门的精神，结合我矿的实际生产情况，为确保安全生产，有效预防水灾的发生，加强防治水措施及观测井下各地点涌水、采空区，采掘工作面顶底板的渗水情况，特制订出我矿井下涌水量观测制度。 1、每天进行一次矿井实际涌水量观测。雨季要根据降雨情况增加观测次数。认真做好记录，建好台帐，分析涌水量变化趋势，发现异常采取预防措施。 1）、主泵房每天开泵时间及排水量，做好记录。 2）、观测井下疏水孔涌水量及水压变化情况。 3）、观测井下底板渗水的变化情况及工作面开泵时间、排水量。 2、对于井下新揭露的出水点，在涌水量尚未稳定或尚未掌握其变化规律前，一般应当每班观测1次。对溃入性涌水，在未查明突水原因前，应当每隔1-2 h观测1次，以后可适当延长观测间隔时间，并采取水样进行水质分析。涌水量稳定后，可按井下正常观测时间观测。 3、当采掘工作面上方影响范围内有地表水体、富水性强的含水层、穿过与富水性强的含水层相连通的构造断裂带或接近老空积水区时，应当每日观测涌水情况，掌握水量变化。确保安全生产。 5、每月制表上报主管领导，进行分析及时掌握涌水量变化情况， 一、潜水计算公式 1、公式1 Q k H S S R r r =-+-1366200.()lg()lg() 式中： Q 为基坑涌水量(m 3/d)； k 为渗透系数(m/d)； H 为潜水含水层厚度(m)； S 为水位降深(m)； R 为引用影响半径(m)； r 0为基坑半径(m)。 2、公式2 Q k H S S b r =--1366220.()lg()lg() 式中： Q 为基坑涌水量(m 3/d)； k 为渗透系数(m/d)； H 为潜水含水层厚度(m)； S 为水位降深(m)； b 为基坑中心距岸边的距离(m)； r 0为基坑半径(m)。 3、公式3 Q k H S S b r b b b =--????????1366222012.()lg cos ()ππ 式中： Q 为基坑涌水量(m 3 /d)； k 为渗透系数(m/d)； H 为潜水含水层厚度(m)； S 为水位降深(m)； b 1为基坑中心距A 河岸边的距离(m)； b 2为基坑中心距B 河岸边的距离(m)； b '=b 1+b 2； r 0为基坑半径(m)。 4、公式4 Q k H S S R r r b r =-+-+1366220200.()lg()lg ('') 式中： Q 为基坑涌水量(m 3 /d)； k 为渗透系数(m/d)； H 为潜水含水层厚度(m)； S 为水位降深(m)； R 为引用影响半径(m)； r 0为基坑半径(m)； b ''为基坑中心至隔水边界的距离。 5、公式5 Q k h h R r r h l l h r =-++--+--136610222 000.lg lg(.) h H h -=+2 式中： Q 为基坑涌水量(m 3 /d)； k 为渗透系数(m/d)； H 为潜水含水层厚度(m)； R 为引用影响半径(m)； r 0为基坑半径(m)； l 为过滤器有效工作长度(m)； h 为基坑动水位至含水层底板深度(m)； h - 为潜水层厚与动水位以下的含水层厚度的平均值(m)。 第三节、隧道洞室涌水量预测 一、水文地质参数计算 为取得计算洞室涌水量的水文地质参数，进行钻孔提（抽）水试验，利用提水试验和抽水试验结果，采用地下水动力学方法及相关计算公式，大部分按潜水非完整井计算出提水的渗透系数K 抽水，另外根据提水后的恢复水位与时间的关系，即s~t 关系计算出恢复的渗透系数K 恢复 ，并参照当地岩性的渗透系数K ， 将该三种方法求得的渗透系数K 值并结合钻探过程中冲洗液的消耗量，岩体的破碎性、岩性的矿物组成及充填胶结情况，给定一个建议的渗透系数K 值。求得水文地质参数， 其提水时K 值计算公式如下： K= 2 2) lg (lg 733.0h H r R Q --ω 其中：K ——渗透系数（m/d ）。 Q ——出水量（m 3/d ）。 R ——影响半径（此值根据《工程地质手册》第二版表9-3-12查得） r ω——钻孔半径（m ）。 H ——自然情况下潜水含水层的厚度（m ）。 h ——抽水稳定时含水层的厚度（m ）。 恢复水位计算渗透系数K 值公式如下： ()2 12 ln 25.3S S t r H r K ωω+= （完整井） 其中：K ——渗透系数（m/d ）。 r ω——钻孔半径（m ）。 H ——自然情况下潜水含水层的厚度（m ）。 S 1——抽水稳定时的水位降深（m ）。 S 2——地下水恢复时间t 后水位距离静止水位的深度（m ）。 t ——水位从S 1恢复到S 2的时间（d ）。 具体计算过程及计算结果见附表5：钻孔提（抽）水试验渗透系数（恢复水位）计算成果表。 二、洞室涌水量的估算方法 （一）、洞室涌水量的补给来源 为了更准确预测隧道洞室涌水量，通过野外水文地质调绘，并分析洞室地下水的补给来源，含水岩性的空间分布、富水性，结合钻孔对地下深处地质情况的揭露，参考物探测井成果，我们认为隧道洞室涌水量的补给来源由以下几部分组成： a ．洞室影响范围内汇集的大气降水渗漏补给量； b ．洞室附近地下水的补给量（包含隧道上行线、下行线间含水层的静储量及洞室两侧地下水的侧向补给量）； c ．地表水流过洞室上方时的渗入补给量； d ．地表水通过节理裂隙、断层破碎带给洞室的侧向补给量； e ．断层破碎带导入洞室的地下水量。 （二）、洞室涌水量的估算方法 根据以上对洞室涌水量补给来源的分析，结合隧址区工程地质、水文地质条件及隧址区气候、大气降雨等特征，本次计算我们按隧道开挖正常涌水量及特大暴雨、地表水沿断层或溶洞导入洞室等极端特殊情况下极端涌水量两种情况考虑。 1、正常涌水量 正常涌水量的计算我们选择以下的计算方法： （1）大气降水入渗法： 露天采矿场总涌水量计算 露天采矿场总涌水量是由地下水涌水量和降雨迳流量两部分组成。 一、地下水涌水量的计算 露天采矿场地下涌水量与地下开采矿坑地下水涌水量计算方法基本相同。 二、降雨迳流量计算 露天采矿场降雨迳流量，应按正常降雨迳流量和设计频率暴雨迳流量分别计算。 （一）计算方法 1、正常降雨迳流量（Qz）计算公式 Qz=FH 式中F——泵站担负的最大汇水面积，m2； H——正常降雨量，m； ——正常地表迳流系数，%。 2、设计频率暴雨迳流量（Qp）计算公式 Qp=FHp′ 式中Hp——设计频率暴雨量，m； ′——暴雨地表迳流系数，%； 其它符号同前。 （二）计算参数的选取 1、汇水面积（F）的圈定 根据排水方式确定的排水泵站担负的最大汇水面积进行圈定。应包括露天境界内和境界外的地形分水岭或地表截水沟范围以内的汇水面积。 2、地表迳流系数的确定 地表迳流系数的选取，可根据采矿场岩石性质、裂隙发育程度和降雨强度大小等因素确定。 对于扩建或改建矿山，在具备实测地表迳流系数的矿山，应尽可能采用实测值。对于不具备实测条件的新建矿山，当有类似生产矿山资料时，应选用类似生产矿山的实测值。对缺乏上述资料的矿山，可选用地表迳流系数经验值。 1）生产矿山实测地表径流系数 国内部分生产露天采矿场地表径流系数实测值，见表1、表2、表3、表4。 2）地表径流系数经验值 当无实测资料可按表5选取地表迳流系数经验值。 ( ( 注：由于爆破人为地扩大了原岩的裂隙和破碎程度，岩石破碎、裂隙发育，整个采场约有90%地段属松散、松软和半坚硬的岩石。 ( 注：大冶铁矿采用井巷排水、地表迳流通过集水巷流入水仓。 注：1、本表内数值适用于暴雨径流量计算，对正常降雨量计算应将表中数值减去0.1～0.2。 2、表土指腐植土，表中未包括的岩土则按类似岩土性质采用。 郑煤集团（宝丰）盛源煤业有限公司 矿井涌水量计算 2008年06月09日 郑煤集团（宝丰）盛源煤业有限公司 矿井涌水量计算 一、矿井概况 1、地理位置 郑煤集团（宝丰）盛源煤业位于宝丰县大营镇宋坪村西南，东距宝丰县城约19Km，距韩庄至大营公路0.5Km。由公路通往该矿，交通十分便利。 2、企业性质 宝丰县盛源煤业公司是由宝丰县大营镇宋坪村办煤矿和大营镇双鱼山二矿于2005年资源整合而成，于2007年12月被郑煤集团整合，更名为郑煤集团（宝丰）盛源煤业有限责任公司。 3、可采煤层 主要开采山西组下部的二1煤层。其次为一4煤层。 4、煤层标高 二1煤层埋深270m～337m，煤层开采深度底板标高为-140m～0m。一4煤层埋深260m～400m，煤层开采深度底板标高为-160m～-30m。 5、技改简况 全矿井采用四立井开拓，主井深297.67m, 井筒直径 2.6m，装备JK2/30x提升绞车；副井深322m，井筒直径4.0m，装备JK-2.0×1.8提升绞车，风井井深300.1m，井筒直径2.6m，排水井井深332m，井筒直径2.6m。 通风方式为中央分列式，风井装备两台FBCDZ-N016/2×75型主扇抽出通风,其他三个井筒进风，已形成通风系统。 排水:井底安设6台水泵，其中：主井底2台，型号为D46-50×8,副井底D85-45×8水泵3台，D46-50×8水泵1台。 地面有三趟6KV供电电源，分别引自孙岭变电站14板、17板和22板，另外矿井配备发电机组4台，其中：主井400KW 两台，副井300KW一台，风井350KW一台。 井下6个掘进工作面，分别是：副井井下变电所、水仓、首采工作面风、机巷、下山水仓2个头。年产15万吨技改工作正加紧进行。 二、矿井水文地质 矿区主要含水层分为：寒武系上统崮山组，石炭系上统本溪组和太原组，二又叠系下统山西组、下石盒子组，第四系。 1、寒武系上统崮山组灰岩含水层 岩性为白云质灰岩，本组厚60～130m，野外观测结果裂隙、岩溶不甚发育，无泉水出露。 2、石炭系上统太原组含水层 （1）解析法 根据井田水文地质条件和矿井主要充水因素，利用解析法进行矿坑涌水量预测时，直接充水含水层太原组灰岩岩溶水。 1）太原组灰岩岩溶水预测 2 0(2)5-1S M M h Q B K R --= （） 5-2 （） 式中：Q ——预测矿坑涌水量，m 3/h ； S ——水位降低值，m ； K K ——渗透系数，m/d ； M ——含水层厚度，m ； B ——进水廊道长度，m ； R ——影响半径，m ； K 取抽水实验资料0.4427 2、10+11号煤层矿井涌水量预算(大井法) 开采10+11号煤层布置一个工作面，工作面宽180 m ，推进长度1200m ，因此，将矩形工作面（长a=1200m,宽b=180m ）看做一个大井，使用大井法预算矿井涌水量： 计算公式为：(2)1.366H M M Q K LgR Lgr -=- 式中：Q%～矿井涌水量(m 3/d) K%～渗透系数(m/d) H%～水头高度(m) M%～含水层厚度(m) r%～大井半径(m)，r=η 4 a b + R 0%～引用半径(m)，R 0=10S K (S=H) R%～影响半径(m)，R=R 0+ r 0 根据ZK504号孔资料，太原组含水层水位标高1120.58m ，渗透系数(K )0.4427m/d,含水层厚度(M )约9.5m,先期开采地段10+11号煤层底板标高最低为884m,由此确定水头高度: (H=S )=1120.58-884=236.58(m) r=η 4 a b +=379.5m R 0=10S K =1574.1m R = R 0+ r 0=1953.6m 将上述参数代入上述公式得开采10+11号煤层矿井正常涌水量Q=3743m 3/d （156m 3/h ） 最大涌水量Qmax=δQ 正，δ: 季节影响比值系数 开采2号煤层时，季节影响比值系数δ=1.2 故最大涌水量Qmax=3743×1.2=4492 m 3/d （187.2m 3/h ） 2号煤层与10+11号煤层联合开采，矿井正常涌水量为上述涌水量之和，即矿井正常涌水量：Q 正=355+3743=4098 m 3/d(170.75 m 3/h) 最大涌水量Qmax=425+4492 =4917 m 3/d(204.88m 3/h) 一、基坑总涌水量计算 按井管（筒）是否穿透整个含水层分为完整井和非完整井。按井深分为浅井、中深井和深井。当水井开凿在承压含水层中，而承压水头又高于地面时称承压井或自流井。 (一)、均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算： 1、基坑远离水源时： 如图1（a ） 图1 注：(1)、降水影响半径宜根据试验确定，当基坑安全等级为二、三级时， 当为潜水含水层时： 当为承压水时： (2)、基坑等效半径当基坑为圆形时就是基坑半径， 当基坑为矩形时如下计算：γ0=0.29(a+b) 当基坑为不规则形状时： )1lg()2(366.10 r R S S H K Q +-=kH S R 2=k S R 10=πA r =0 2、基坑近河岸: (二)、均质含水层潜水非完整井基坑涌水量计算： 1、基坑远离地面水源： 如图2（a ） 02lg )2(366.1r b S S H k Q -=)2.01lg()1lg(366.10 02 2r h l l h r R h H k Q m m m +-++-=)2(h H h m += 2、基坑近河岸：（含水层厚度不大时） b>M/2 如图2（b ） 式中：b 为基坑中心至河岸的距离，M 为过滤器向下至不透水土层的深度 1、基坑远离水源时： 如图3-a ]14.0lg 25.066.0lg 2lg [366.12 220 l M b M l r l l r b s l ks Q -+++=)1lg(73.20 r R MS k Q += 2、基坑近河岸: b<0.5γ0 如图3-b b 为基坑中心至河岸的距离 （四）、均质含水层承压水非完整井基坑涌水量计算 如图4 ) 2lg(73.20r b MS k Q =) 2.01lg()1lg(7 3.20 r M l l M r R MS k Q +-++= 二、涌水量的预测 拟采用大气降水渗入量法对隧道进行涌水量计算 1．大气降水渗入法（DK291+028-DK292+150段） Q = 2.74*α*W*A Q—采用大气降水渗入法计算的隧道涌水量（m3/d） α—入渗系数 W—年降雨量（mm） A—集水面积（km2） 参数的选用： α—入渗系数选用0.16； W—隧址多年平均降雨量为508.7m,最大年降雨量为1496.88mm(月平均最大降雨量×12)。 A—集水面积：根据1：10000地形平面图，含水岩组分布面积圈定为0.33km2 最大涌水量为：Q= 2.74*α*W*A = 2.74*0.16*1496.88*0.33= 216.56（m3/d），平均每延米每天涌水量为：0.19(m3/m.d)。 正常涌水量为：Q= 2.74*α*W*A= 2.74*0.16*508.7*0.33=73.59（m3/d），平均每延米每天涌水量为：0.07(m3/m.d)。 2. 大气降水渗入法（DK292+150-DK293+440段） Q = 2.74*α*W*A Q—采用大气降水渗入法计算的隧道涌水量（m3/d） α—入渗系数 W—年降雨量（mm） A—集水面积（km2） 参数的选用： α—入渗系数选用0.18； W—隧址多年平均降雨量为508.7m,最大年降雨量为1496.88mm(月平均最大降雨量×12)。 A—集水面积：根据1：10000地形平面图，含水岩组分布面积圈定为0.79km2 最大涌水量为：Q= 2.74*α*W*A = 2.74*0.18*1496.88*0.79= 583.23（m3/d），平均每延米每天涌水量为：0.45(m3/m.d)。 正常涌水量为：Q= 2.74*α*W*A = 2.74*0.18*508.7*0.79= 198.2（m3/d），平均每延米每天涌水量为：0.15(m3/m.d)。 3.大气降水渗入法（DK293+440- DK293+870段） Q = 2.74*α*W*A Q—采用大气降水渗入法计算的隧道涌水量（m3/d） α—入渗系数 W—年降雨量（mm） A—集水面积（km2） 参数的选用： α—入渗系数选用0.12； W—隧址多年平均降雨量为508.7mm,最大年降雨量为1496.88mm(月平均最大降雨量×12)。 A—集水面积：根据1：10000地形平面图，含水岩组分布面积圈定为0.25km2 涌水量观测方法 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020 矿井首采工作面 回采期间矿井涌水量观测方法 一、首采工作面涌水量实测方法 首采工作面涌水量观测方法较多,但由于首采工作面的一些客观原因,为了便于操作，可以采用以下6种观测方法，这6种涌水量观测方法通过综合应用可以达到实测首采工作面涌水量并观测其变化的目的： 1、容积法 观测过程：通过导水管或导水布把水导入水桶内，记录水桶接满水所用时间 计算公式: Q﹦V×3600÷t（m3/h） 式中V—水桶的容积,m3; t—充满水桶的时间,s。 2、水泵排量法 观测过程：记录水泵的标牌排水量，计算水泵的运转效率，记录水泵运转时间,记录临时水仓的水位变化，计算临时水仓的水面面积。 计算公式:Q=W×K×t×N/3600+SH×3600/t 式中Q—涌水量,m3/h。 W—水泵标牌排水量，m3/h K—水泵实际效率 t—水泵开启时间，s N—水泵台数，台 S—临时水仓的水面面积，m2 H—水位上升高度，m T—水位上升H高度时的时间，s 3、浮标法 观测过程：观察首采工作面的顺槽水沟，找一段顺直、规 则、水流平稳的、无淤泥杂物的水沟，水沟内如有淤泥清理干 净。水沟长度为3-5倍沟宽。用木屑或纸屑做浮标，在上断面 处投放浮标,测出浮标从上断面至下断面的时间t。投放三次取 t的平均值。 计算公式:Q＝ Kf×L×F×3600/t 式中Q—断面流量,m3/h; K—断面系数,一般介于~; L—上、下两断面的间距,m; t—浮标的平均历时,s; F—过水断面面积,m2。 4、水仓水位法 观测过程：计算首采工作面顺槽临时水仓的自由水面的面 积，记录停泵时的水位、停泵时间及停泵一定时间后的水位。 计算公式:Q＝（H2-H1）×F×3600/t 式中Q—涌水量，m3/h； H1—停泵时水仓水位，m； H2—停泵时间t时水仓上升水位，m； 3. 经验估算法 渗透系数k值还可以用一些经验公式来估算，例如1991年哈森提出用有效粒径d10计算较均匀砂土的渗透系数的公式 哈森（Hazen） （2-9） 1955年，太沙基提出了考虑土体孔隙比e的经验公式 太沙基（Kael·Terzaghi 1883～1963）,近代土力学及基础工程学的创始人，1883年10月2日生于布拉格（当时属奥地利）。早期从事钢筋混凝土的研究工作，1912年获奥地利格拉茨高等工业学院博士学位。1921～1923年，发表了饱和粘土的一维固结理论，提出了有效应力原理。1925年出版了最早的《土力学》专著。1929～1938年任维也纳技术大学教授，1938年后任美国哈佛大学教授。他一生论著有200多篇，代表性的论著有《理论土力学》和《土力学的工程实践》。1936年太沙基发起成立国际土力学及基础工程协会，并任协会主席至1957年。 （2-10） 以上二式中的d10均以mm计，k值的单位是cm/s 。 这些经验公式虽然有其实用的一面，但都有其适用条件和局限性，可靠性较差，一般只在作粗略估算时采用。在无实测资料时，还可以参照有关规或已建成工程的资料来选定k值，有关常见土的渗透系数参考值如表2-1 。 表2-1 土的渗透系数参考值 土的类别渗透系数k cm/s 土的 类别 渗透系数k cm/s 粘土<10-7中砂10-2粉质粘土10-5～ 10-6粗砂10-2粉土10-4～ 10-5砾砂10-1粉砂10-3～ 10-4砾石>10-1细砂10-3 一、基坑总涌水量计算 按井管（筒）是否穿透整个含水层分为完整井和非完整井。按井深分为浅井、中深井和深井。当水井开凿在承压含水层中，而承压水头又高于地面时称承压井或自流井。 (一)、均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算： 1、基坑远离水源时： 如图1（a ） 图1 符号 意义 单位 k 土的渗透系数 m/d H 潜水含水层厚度 m S 基坑水位降深 m R 降水影响半径 m γ0 基坑等效半径 m Q 基坑总涌水量 m 3/d 当为潜水含水层时： 当为承压水时： (2)、基坑等效半径当基坑为圆形时就是基坑半径， 当基坑为矩形时如下计算：γ0=0.29(a+b) 当基坑为不规则形状时： )1lg()2(366.10 r R S S H K Q +-=kH S R 2=k S R 10=A 涌水量计算 第三节、隧道洞室涌水量预测 一、水文地质参数计算 为取得计算洞室涌水量的水文地质参数，进行钻孔提（抽）水试验，利 用提水试验和抽水试验结果，采用地下水动力学方法及相关计算公式，大部 分按潜水非完整井计算出提水的渗透系数K抽水，另外根据提水后的恢复水位与时间的关系，即s~t关系计算出恢复的渗透系数K恢复，并参照当地岩性的渗透系数K，将该三种方法求得的渗透系数K值并结合钻探过程中冲洗液的消耗量，岩体的破碎性、岩性的矿物组成及充填胶结情况，给定一个建议的渗透系数 K 值。求得水文地质参数， 其提水时K值计算公式如下： H2- h2 其中：K ------- 渗透系数（m/d） Q ----- 出水量（m3/d） R ――影响半径（此值根据《工程地质手册》第二版表9-3-12查 得） r w ---- 钻孔半径（m ）。 H――自然情况下潜水含水层的厚度（m）h――抽水稳定时含水层的厚度（m）。 恢复水位计算渗透系数K值公式如下: r w----- 钻孔半径（m）。 H――自然情况下潜水含水层的厚度（m） 51——抽水稳定时的水位降深（m）。 52——地下水恢复时间t后水位距离静止水位的深度（m）。t――水 位从Si恢复到S2的时间（d）。 具体计算过程及计算结果见附表5:钻孔提（抽）水试验渗透系数（恢 复水位）计算成果表。 二、洞室涌水量的估算方法 （一）、洞室涌水量的补给来源 为了更准确预测隧道洞室涌水量，通过野外水文地质调绘，并分析洞室地下水的补给来源，含水岩性的空间分布、富水性，结合钻孔对地下深处地质情况的揭露，参考物探测井成果，我们认为隧道洞室涌水量的补给来源由以下几部分组成： a.洞室影响范围内汇集的大气降水渗漏补给量； b洞室附近地下水的补给量（包含隧道上行线、下行线间含水层的静储量及洞室两侧地下水的侧向补给量）； c. 地表水流过洞室上方时的渗入补给量； d. 地表水通过节理裂隙、断层破碎带给洞室的侧向补给量； e. 断层破碎带导入洞室的地下水量。 （二）、洞室涌水量的估算方法 根据以上对洞室涌水量补给来源的分析，结合隧址区工程地质、水文地质条件及隧址区气候、大气降雨等特征，本次计算我们按隧道开挖正常涌水量及特大暴雨、地表水沿断层或溶洞导入洞室等极端特殊情况下极端涌水量两种情况考虑。 1、正常涌水量 正常涌水量的计算我们选择以下的计算方法： （1）大气降水入渗法： K = 0.733Q(lg R-lgr.) 其中：K _3.5r _ i n S1 H 2r t S2 渗透系数（m/d） （完整井） 地下水涌水量的经验公式法 一、涌水量与水位降深关系曲线法 采用这种方法的基本条件，是预测地区与试验地区的水文地质条件基本相似，同时，要有三个或三个以上的稳定降深和阶梯流量抽水试验资料。根据实践，应用上部水平排水或坑道放水试验资料预测深部水平涌水量，能取得很好效果。同时也司用于水文地质条件相似的邻近矿区的矿坑涌水量计算。 这种方法与竖井涌水最计算经验公式法类似，也需将抽（放）水试验的Q=f（s）图形由曲线关系转换成直线关系，然后推算矿坑总涌水量。为了易于确定变换后的直线关系，可将抽水试验的Q、S资料按表1的要求进行整理。 表1 用于图形转化的抽（放）水试验资料整理 q S 二、水文地质比拟法 这种方法是用类似水文地质条件矿山地下水涌水量的实际资料，来推求设计矿山的涌水量。多用于扩建或改建矿山。对于新建矿山，若相邻地区有类似条件的矿山，亦可应用。新设计的矿山与所比拟的矿山的地质、水文地质条件相似，是使用本方法预计目坑涌水量的基础。因此，对相似水文地质条件的生产矿山，应作如下主要方面的调查： 矿山地质、水文地质条件，坑道充水岩层的特征，坑道涌水量、水位降深与开采面积的关系等等。 一般常用的比拟法计算式见表2。 表2 水文地质比拟法计算公式 的平方根、 时 时 和开采面积的平方根成正 比时 的平方根成正比， 积的增加对其影响较小时 水量起主要作用的矿山 水量起主要作用的矿山 水量志主要作用的矿山 三、相关分析法 （一）相关关系的概念 相关分析是一种处理变量间的相关关系的数理统计方法。变量之间的关系可分为两种类型，一是完全确定的关系，即函数关系；另一种类型是变量之间存在联系，但是又不能由一个或几个变量的数值精确地求出另一个特定变量的值，这类变量之间的关系称相关关系。 （二）顶计矿坑水童的步骤 相关分析法是一种数理统计方法，它根据一系列的实测资料，研究影响矿坑涌水量因素之间的规律性的，所以必须要有相当数量的观测资料。 计算的步骤是在掌握矿坑涌水量主要的影响因素的基础上，确定相关线型。如系曲线型，则需根据不同类型曲线用不同变数代换，化为直线，（具体作法见表3-5），求出回归方程式和相关系数。当确定涌水量对某影响因素的回归方程后，只要将预计情况下的影响因素值代入回归方程，便可计算出预计的矿坑涌水量。 表3 回归方程的变换方法 矿井涌水量观测方法 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020 矿井常用涌水量观测法 矿井涌水量观测方法很多,但由于一些客观原因,为了便于操作通常采用以下几种观测方法： 1 量桶容积法 当流量小于1 L/s时,常用此法。容器一般用量桶或水桶,为了减少测量误差,计量容器的充水时间不应小于20 s流量计算公式: 式中V———容器的容积,L; t———充满容器的时间,s。 2巷道容积法 在矿井发生突水时,利用水流淹没倾斜巷道的过程中,经常不断地测量巷道与自由水面相交断面面积(F=ab),用单位时间内水位上涨高度(H)来计算水量，公式如下： 式中 H———t时间内水位上涨高度,m; t———水位上涨高度为片时的时间,h; a———巷道内自由水面的平均宽度,m; b———巷道内自由水面长度,m。 3水泵排量法 利用水泵实际排水量和水泵运转时间,来计算涌水量 Q=水泵铭牌排水量×实际效率×开动时间×台数 式中Q—涌水量,m3·d-1。 4浮标测流法 采用水面浮标的流水沟道地段及实测断面应符合下列要求: (1)沟道顺直,沟床地段规则完整,长度为3-5倍的沟宽。 (2)水流均匀平稳,无旋涡及回流。 (3)沟道地段内无阻碍水流的杂草、杂物。 实测程序: (1)选定了实测地段后,按相等距离布设三个断面:上断面、基本断面(中断面)、下断面,测量每个断面的横断面积,单位为m2。 (2)在上断面上游附近投放浮标,以便使浮标在接近上断面时,已具有同行水流的流速,测出浮标从上断面至下断面的时间t,求出流速。 (3)浮标从上断面至下断面的漂流历时一般应不短于20 s,如流速较大,可酌情缩短,但不能短于10 s。 (4)投放浮标的数量,视沟道宽度而定,一般不少于2个,每个至少重复投放两次,若两次漂历时间相差不超过10%,则取其平均历时计算，公式如下： 式中Q———断面流量,m3·s-1; Kf———断面浮标系数,据经验数值一般介于~;井下涌水量观测、分析记录资料
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