矿井涌水量观测方法-堰测法
矿坑涌水量的预测方法 (相关分析法)
相关分析法（一）原理与应用条件相关分析是根据涌水量与主要影响因素之间相关关系的密切程度建立回归方程，利用抽水试验或开采初期的疏干资料，预测矿坑涌水量或外推开采后期下水平的涌水量。
其原理已在供水中介绍。
根据实际资料的统计，多元复相关预测远比单相关效果好，其回归方程表达的内容丰富，可反映除降深外的各种影响因素。
它的应用条件与Q —s 关系方程类同，但对原始数据的采集有严格要求：1代表性：（规范）要求不少于一个水文年（包括丰、平、枯季节）的动态观测数据，同时数据（择本）量不少于30个；2一致性：指应与预测对象上条件相一致；3独立性与相关性：即多自变量有独立的变化规律，相互间关系不大；而与涌水量之间均存在密切的相关关系，（规范）要求相关系数不低于0.7。
（二）实例与计算方法1. 利用勘探阶段抽水试验资料预测矿坑涌水量如广东沙洋矿通过在勘探阶段设计相距6m 的两个抽水孔和十余个不同距离的观测孔组成的群孔抽水试验，取得了复相关计算所需的涌水量Q 与井径r （是将距抽水孔不同距离观测孔的位置概化为疏干状态下的坑道系统不同面积的作用半径）、水位降S （即不同作用半径的水位降，以模拟疏干水位降）有关资料，（见表1）通过求参建立了复相关幂函数预测方程：536.11843.3189.11Sr Q其复相系数达0.9468，复相关机误仅0.0721，完全可用于未来矿山各设计水平与面积的矿坑涌水量预测。
经实际排水资料检验，预测误差偏小38~56%，主要与开采导函大量地面岩溶坍陷有关。
2. 利用矿山观测资料外推预测可充分考虑矿坑涌水量的增长和各项生产因素间的关系，并根据它们之间的密切程度来建设涌水量方程。
在原苏联顿巴斯煤矿的某些涌水量预测中，首先，在30个矿井中建立了320个观测点，获得了涌水量（Q 2）与各生产因素（包括矿产量P 0、开采深度H 0、开采面积F 0、生产时间T 0等）之间的相关关系，以及其密切程度，见表2。
矿井涌水量观测办法
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
:
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。
(1)(中断
(2)
(3),可酌
(4)
次,
Kf———断面浮标系数,据经验数值一般介于0.6~0.8;
Vf———虚流速,即Vf=L/t计算时采用浮标平均流速,m·s-1;
L———上、下两断面的间距,m;
t———所选有效浮标的平均历时,s;
F———过水断面面积,m2。
F t H H Q ⋅-=21（5）水仓水位法
涌水量即可用下式计算：
式中Q —涌水量，m 3/min ；
H1—停泵时水仓水位，m ；
H2—停泵时间t 时水仓水位，m ；
F —水仓底面积，m 2。
t —水仓水位从H1上升到H2所需的时间，min 。
井下涌水动态观测措施
井下涌水动态观测措施在矿山生产和建设中，涌水是一项普遍存在的难题。
针对涌水问题，必须实施科学的动态观测，及时掌握井下涌水情况，采取相应的应对措施保障人员安全。
下面介绍一些井下涌水动态观测措施。
1. 管路压力测量井下涌水除了从井口、洞口直接流入井下，也有可能是来自地层的渗入。
为了动态地了解井下涌水情况，需要通过管路安装压力球阀进行监测。
压力球阀可以与压力表、液位计、温度计等测量仪器结合使用，全面监测压力变化，及时掌握井下水位变化情况，为管路的超前施工和管路的水密性测试提供数据支持。
2. 建立水位监测系统在井下的井筒或污水管线内，安装水位探头，建立水位监测系统，实时监控井下水位的变化。
这样可以更加精确地掌握井下状况，及时预测涌水灾害的发生，采取应对措施。
同时，可以通过监测井周围的水位变化，评估井筒的渗透性能和流量。
3. 安装液位计在涌水井中，安装液位计对于及时掌握井下涌水量变化非常有帮助。
液位计可以实时监测涌水井内井水液位，通过记录水位变化趋势，及时掌握涌水井涌水量的变化。
4. 实施沉降观测当地下水涌入井下后，会与软弱地层中的土壤颗粒形成浆土，导致地层的稳定性降低，地层会产生沉降，甚至导致地层破坏。
因此，在井下施工过程中，需要对井周围的沉降变化进行观测，早期发现井周围的沉降状况，尽早采取补救措施，避免沉降过大而造成设备和工程的损坏。
5. 实时视频监控在井下施工时，可以设置视频监控设备，实时监控井区内的运行情况，包括涌水的位置、涌水流量等，及时掌握井下状况。
这种监控方式可以预防人员财产的损失，同时也能够更好地协调矿场内的勘探、开采和施工作业。
6. 水质监测在井下的水源区、泵房、矿井巷道等位置必须定期进行水质监测。
通过水质监测可以及时发现并处理水质污染，防止发生水质污染对人体和环境的伤害。
同时，水质监测还可以及时发现水钻和锈蚀等生产过程中可能存在的问题。
综上所述，对于涌水问题，必须实行科学的动态监测。
以上介绍的井下涌水动态观测措施中，管路压力测量、建立水位监测系统和安装液位计等方法是比较常用的。
矿井涌水量
第三节、矿井涌水量预测方法
预测失误原因 预测特点 1、水文地质比拟法 预测步骤
2、 Q-S曲线外推法 3、回归分析法
4、解析法 5、水均衡法
预测失误的原因分析
1977～1978年，地质矿产部曾对55个重点岩溶充水矿山 进行了水文地质回访调查，矿井涌水量预测值与开采后的实 际涌水量的对比表明： 10％的矿区--误差小于30％ 80％的矿区--误差大于50％ 个别矿区----误差达数10倍、100倍 例1：叶庄铁矿预测值为417.4m3/d，实际值为预测值的256.3倍。 例2：泗顶铅锌矿
矿井涌水量
第一节、 矿井水观测 第二节、 矿井涌水量的测定 第三节、 矿井涌水量预测方法
中 国 矿 业 大 学：郑 丽 萍 Email:zhlp1978@
2013年10月16日
矿井涌水量是指矿山建设和生产过程中单位时间 内流入矿井(包括各种巷道和开采系统)的水量。
意义：它是对煤田进行技术经济评价、合理开发的重要指标， 也是设计和生产部门制订采掘方案，确定排水能力和防治措施 的重要依据。在煤勘和矿建生产中具有重大意义。
Q aS
Ⅰ直线型
S 0 a bQ
1 lg Q lg a lg S b
Ⅱ抛物线型
Ⅲ幂曲线型 Ⅳ对数曲线型
取单对数
Q a b lg S
曲度法 在曲线上取两点， 由下式求出曲度值n： （ Q 1， S 1 ）
lg S 2 lg S1 n lg Q2 lg Q1
（Q2，S2）
表3
位置
3
不同水源对矿井充水影响台帐
各类型水所占百分数 断层水 底板水 % m /h
3
涌水量 m /h %
3
煤矿专门水文地质勘查规范
煤矿专门水文地质勘查规范矿井水文地质观测要点包括：钻孔水位观测，矿井涌水量的观测，矿井涌水量的预测方法。
对新开凿的井筒、主要穿层石门及开拓巷道，应当及时进行水文地质观测和编录，并绘制井筒、石门、巷道的实测水文地质剖面图或展开图。
1、钻孔水位观测水位观测用作化解以下生产问题：(1)利用水位观测预报透水事故的发生;(2)介绍断层的导水性;(3)了解突水水源层位;(4)介绍地下水与地表水的给养关系。
2、矿井涌水量的观测矿井涌水量的量测，常用的方法存有浮标法、堰测法、容积法和观测水仓水位法。
3、矿井涌水量的预测方法(1)地下水动力学法(小井法);(2)水文地质比拟法;(3)涌水量与水位再降浅曲线法：根据三次扣(或摆)水试验资料去推断涌水量。
知识点：井下水文地质观测1.对崭新修筑的井筒、主要穿着层石门及拓展巷道，应及时展开水文地质观测和编录，并绘制井筒、石门、巷道的量测水文地质剖面图或进行图。
2.当井巷穿过含水层时，应当详细描述其产状、厚度、岩性、构造、裂隙或者岩溶的发育与充填情况，揭露点的位置及标高、出水形式、涌水量和水温等，并采取水样进行水质分析。
遇下列地质构造时，应观测的内容包括有：（1）突遇含水层裂隙时，应测量其产状、长度、宽度、数量、形状、细长攻灭情况、填充程度及填充物等，观测地下水活动的痕迹，绘制裂隙玫瑰图，并挑选存有代表性的地段测量岩石的裂隙率为，测量面积大小由其裂隙原产密度情况确认。
（2）遇岩溶时，应当观测其形态、发育情况、分布状况、有无充填物和充填物成分及充水状况等，并绘制岩溶素描图。
（3）突遇脱落结构时，应测量其断距、产状、断层拎宽度，观测断裂带填充物成分、含水程度及导水性等。
（4）遇褶曲时，应当观测其形态、产状及破碎情况等。
（5）突遇失陷柱时，应观测失陷柱内外地层岩性与产状、裂隙与岩溶发育程度及涌水等情况，认定失陷柱发育高度，并基本建设卡片、附于平面图、剖面图和素描图。
（6）遇突水点时，应当详细观测记录突水的时间、地点、确切位置，出水层位、岩性、厚度，出水形式，围岩破坏情况等，并测定涌水量、水温、水质和含砂量等。
矿井涌水量观测的几种简单方法
矿井涌水量观测的几种简单方法# 矿井涌水量观测的几种简单方法
量化矿井涌水量对于矿山安全监控有着重要的意义，学习几种简单方法以观测矿井涌水量有助于更加有效地安全管理。
首先，仰角法是一种简单可行的方法。
仰角法也称为水面上升覆盖地壳角钻孔测试法，它可以让矿山工作人员获取不同钻孔涌水量的数据。
在这一测量方法中，工作人员需要在地面安装一个角度，并观察水面上升时，它穿过每一米水管深度时角度变化状况。
其次，顶部传感器方法。
在顶部传感器方法中，配有传感器的矿井顶部将被深洞渗出水浸湿，传感器将记录渗出水量，并将数据发送到安全监控系统，进行查询和分析。
第三个方法是声学方法。
在声学方法中，科学家利用声学原理来研究矿井的水流情况。
矿井的涌水量会影响深洞内的声音，因此科学家将传感器安装到深洞中，将其实时调节，用于记录和分析矿井涌水量。
最后介绍的方法是自由水面测定法。
通过该法可以建立自由水面与当量钻孔凹陷的关系，从而理解一段时间内矿井涌水量的变化情况，帮助矿山安全监控单位进行科学的规划和分析。
以上是几种简单实用的矿井涌水量观测方法。
在利用技术手段监控矿井安全的过程中，采用这些方法可以获得更准确的数据，从而帮助企业管理矿井安全。
矿井涌水量计算方法评述
矿井涌水量计算方法评述
矿井涌水量计算是一项重要的矿山工程技术，在矿山安全生产、矿山开采设计和矿山水文研究中都有着重要的作用。
矿井涌水量计算方法主要有观测法、推算法和计算机模拟法等。
观测法是最常用的矿井涌水量计算方法，它是根据矿井涌水量的实际观测数据，经过统计分析，综合考虑矿井涌水量的变化规律，从而得出矿井涌水量的计算结果。
观测法的优点是结果可靠，但缺点是需要花费大量的时间和经费，而且结果受到观测精度的限制。
推算法是一种比较简单的矿井涌水量计算方法，它是根据矿井的结构特征、水文特性和涌水特性，从而推算出矿井涌水量的大小。
推算法的优点是速度快，计算结果可以及时得到，而且不受经费和观测精度的限制，但缺点是结果不够准确。
计算机模拟法是一种比较先进的矿井涌水量计算方法，它是根据矿井的结构特征、水文特性和涌水特性，建立矿井涌水量的数学模型，并利用计算机模拟技术求解出矿井涌水量的大小。
计算机模拟法的优点是计算结果准确，而且可以得到更多的细节信息，但缺点是计算速度较慢，需要花费大量的时间和经费。
总之，矿井涌水量计算方法有观测法、推算法和计算机模拟法等，它们各有优缺点，在实际应用中，应根据实际情况选择合适的方法。
矿井涌水量评价常用方法及公式
附 录 A（资料性附录）矿井涌水量评价常用方法及公式A.1 比拟法A.1.1 富水系数法aP Q K P = ...................................... (A.1)11p Q K P = ...................................... (A.2) 式中：Q ——新矿井预计涌水量，单位为立方米（m 3）；K p ——富（含）水系数，单位为立方米每吨（m 3/t ）；P ——新矿井设计产量，单位为吨（t ）；Q 1——生产矿井年涌水量，单位为立方米（m 3）；P 1——生产矿井年产煤量，单位为吨（t ）。
a 式中的涌水量和产煤量均是同一一定时间内的。
A.1.2 矿井单位涌水量比拟法当矿井涌水量增长幅度与开采面积、水位降深呈直线比例的情况下：1Q q FS = ...................................... (A.3)1111Q q F S = ...................................... (A.4) 当矿井涌水量增长幅度与开采面积、水位降深不呈直线比例时:Q Q =(A.3) 式中：Q ——新矿井预计涌水量，单位为立方米每秒（m 3/s ）；q 1——生产矿井单位涌水量，单位为每秒（s -1）；F ——新矿井设计开采面积，单位为平方米（m 2）；S ——新矿井设计水位降深，单位为米（m ）；Q 1——生产矿井总涌水量，单位为立方米每秒（m 3/s ）；F 1——生产矿井开采面积，单位为平方米（m 2）；S 1——生产矿井水位降深，单位为米（m ）；m 、n ——地下水流态系数，根据两年以上生产矿井涌水量采用最小二乘法或图解法求得。
A.1.3 相关关系分析法a) 当生产矿井涌水量与两个影响因素存在直线关系时，采用下述三元直线相关数学表示式预算新井矿井涌水量（Q ）：01122Q b b x b x =++ .................................. (A.4)式中：x 1 、x 2——影响矿井涌水量的二个因素变量；b 1 、b 2——称为Q 对x 1 、x 2的回归系数。