井点降水涌水量计算

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大井法矿井涌水量计算公式

大井法矿井涌水量计算公式

大井法矿井涌水量计算公式一、大井的涌水概念及衡量标准1.涌水:指采矿过程中,由于施工、稳定设施地压或水压作用,煤层及其他岩层通过矿口涌出来的水流。

2.水压:指不考虑排水量因素影响,在煤层及其他岩层中所带来的涌水水压。

3.涌水量:指大井产生的涌水量。

二、大井法涌水量计算公式1. 低压涌水量计算公式涌水量(m3/h)= 矿膛面积(m2)*地压(MPa)*岩节理渗透系数(m3/MPa)/小时2. 高压涌水量计算公式涌水量(m3/h)= 矿膛面积(m2)*(地压-水压)(MPa)*岩节理渗透系数(m3/MPa)/小时三、大井法涌水量评价标准1.水力学特性:涌水量以小于0.5 m3/ h 为合理范围。

2.压力传递特性:建议将涌水量保持在1.5 ~ 2.5 m3/ h 之间,使得压力分布更均匀。

3.体积变化特性:涌水量的大小是可以调节的,可取得矿井等体积变化更为稳定的效果。

四、大井法涌水量计算实例在以下实例中,假设大井膛面积等于10 m2,地压为0.5 MPa,岩节理渗透系数等于20 m3/ MPa 就可以计算出低压下的涌水量:低压涌水量按照低压涌水量计算公式=(10 m2) × (0.5MPa) × (20m3/MPa)/小时=100 m3/h假设水压为0.2MPa,则高压涌水量按照高压涌水量公式=(10 m2)×(0.5MPa-0.2MPa)×(20m3/MPa)/小时=80 m3/h。

五、结论根据以上的公式和分析,可以得出大井法涌水量可以按照低压涌水量计算公式和高压涌水量计算公式,评价标准为涌水量以小于0.5 m3/h 为合理范围,建议大井法涌水量控制在1.5~2.5m3/h之间,可以达到稳定的效果。

井筒涌水量计算公式

井筒涌水量计算公式

井筒涌水量计算公式
涌水量=涌水速度×面积×涌水时间
其中,涌水速度是指井口单位时间内涌水的速度,通常以立方米/小
时为单位;面积是指井筒的截面面积,通常以平方米为单位;涌水时间是
指井筒涌水的时间长度,通常以小时为单位。

面积=π×半径²
另外,井筒涌水量计算公式中的涌水速度也可以根据井筒内部的水力
特性进行修正。

例如,若井筒内存在流速降低的装置(如收敛段、扩散段等),则涌水速度需要根据流速分布进行积分计算。

需要注意的是,在实际应用中,井筒涌水量计算公式还需要考虑井筒
壁面的摩擦阻力、地下水位的变化以及水井的累积涌水量等因素。

这些因
素会对涌水量进行修正,并可通过现场观测和实验数据进行拟合和优化。

总之,井筒涌水量计算公式是通过将井筒的涌水速度与井筒的几何形
状和涌水时间相结合来计算井筒涌水量的一种公式。

根据实际情况和需要,还可以通过修正因素和附加条件来进行精确计算和预测。

这些计算公式和
方法在水资源评价、工程设计和水文地质等领域具有重要应用价值。

涌水量计算、井点管数量与井距的确定,以及抽水设备选用等

涌水量计算、井点管数量与井距的确定,以及抽水设备选用等

轻型井点计算轻型井点的计算内容包括:涌水量计算、井点管数量与井距的确定,以及抽水设备选用等。

井点计算由于受水文地质和井点设备等许多因素影响,算出的数值只是近似值。

轻型井点涌水量计算之前,先要确定井点系统布置方式和基坑计算图形面积。

如矩形基坑的长宽比大于5或基坑宽度大于抽水影响半径的两倍时,需将基坑分块,使其符合计算公式的适用条件;然后分块计算涌水量,将其相加即为总涌水量。

1)涌水量计算①单井涌水量计算井点系统涌水量计算是按水井理论进行的。

水井根据井底是否达到不透水层,分为完整井与不完整井;凡井底到达含水层下面的不透水层顶面的井称为完整井,如图1-74所示,否则称为不完整井。

根据地下水有无压力,又分为无压力井(即水井布置在潜水埋藏区,吸取的地下水是无压潜水时)与承压井(即水井布置在承压水埋藏区,吸取的地下水是承水时)。

各类井的涌水量计算方法都不同,其中以无压完整井的理论较为完善。

无压完整井抽水时,水位的变化如图1-74所示。

当抽水一定时间后,井周围水面最后降落成渐趋稳定的漏斗状曲面,称之为降落漏斗。

水井轴至漏斗边缘(该处原有水位不变)的水平距离称为抽水影响半径R 。

图1-74 完整井水位降落曲线1—不透水层; 2—透水层; 3—井; 4—原有地下水位线;5—水位降落曲线; 6—距井轴x 处的过水断面;7—压力水位线根据达西线性渗透定律,可得无压完整井单井的涌水量Q 为:(m3/d) (1-55)式中H —含水层厚度(m );h —井内水深(m );R —抽水影响半径(m );r —水井半径(m )。

承压完整井单井的涌水量Q (图1-74b )为(1-56)式中H —承压水头高度(m )M —承压含水层厚度(m )s —井中水位降低深度(m )r R hH k Q lg lg 366.122--=r R s H KM Q lg lg )(73.2--=②井点系统(群井)涌水量计算井点系统是由许多单井组成。

竖井涌水量计算的经验公式法

竖井涌水量计算的经验公式法

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)表2 Q=r(s)曲线方程式及其适用条件(二)一阶差分误差的大小可用曲线拟合误差(c)来表示:式中、,——一阶差发,足标为差分的顺序号。

井点降水计算实例

井点降水计算实例

轻型井点降水计算本工程基坑北侧和西侧临近河道,降水方案的选择显得至关重要,采用轻型井点降水,由于基坑局部最深处达到7.7m ,降水深度需6.5米,计算过程如下:1、基本参数选取:根据地质勘探报告基底土质为粉质砂土 (含水层厚一般在8~15m),渗透系数K=4m/d ;基坑平面尺寸为:99×68.5m ;采用轻型井点降水,基坑等效半径r 0为:m A r 5.46995.680=⨯==ππ式中字母含义为: r0:基坑等效半径; A:基坑面积;基坑三面有河道,基坑中心至河边距离为70米和50米,含水层有效深度:m l H l S S 8.14885.1)S'85.1 85.02.18.68.6''0=⨯=+=+=+(= 降水影响半径R 为:m K H S R 10048.145.6220=⨯⨯⨯==2、基坑总涌水量计算:()dmg b b b b r b b S S H kQ 32121021390412020214.3cos 5.4614.31202L 5.65.68.1424366.1])()(2cos )(2lg[)2(366.1=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=+-+-=ππ式中字母含义为:S’:抽水深度;S ’+ L:井点管有效深度;H 0:含水层有效深度;H 含水土层厚度;b1、b2为基坑中心至河边的距离取51m 、72,其余字母含义同上。

3、、确定井管数量: 单根管极限涌水量:d m K dlS q /3.11.7052.1038.014.3657.06533=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=π井点降水管根数:根3911139041.11.1=⨯==q Q n 井点降水管间距:)(取m m n B L D .2125.1391)69160(2)64.8352(2)(2=++⨯+++⨯=+⨯=计划井点降水管数量:(根)4972.1)69160(2)64.8352(2=++⨯+++⨯实际单根降水管涌水量:d m n Q q 385.74973904===(小于设计11m3/d ,满足要求)根据以上的施工计算及施工经验确定采用二级环向封闭式井点降水,两排管呈梅花状布置,第一级降水管布置在土方边坡中间台阶处设置间距为1.2米,第二级基坑底部降水管布置于基础向外1.0米设置间距为1.2米,基坑中心加深部位、积水坑等低洼处另外再布置暗降水管,各井点降水机组抽出的水直接排入邻近河道内。

井点降水计算书

井点降水计算书

井点降水计算书计算依据:1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-20122、《建筑与市政降水工程技术规范》JGJ/T111-983、《建筑施工计算手册》江正荣编著4、《基坑降水手册》姚天强编著一、水文地质资料土层编号土层名称厚度hi(m) 渗透系数ki(m/d)1 素填土0.5~2.5 0.3462 粉土0.5~2.6 0.3463 粉土 4.1~13.0 0.7344 粉质粘土0.3~7.5 0.7345 黏土、粉质粘土12.3~14.7 0.734二、计算依据及参考资料该计算书计算主要依据为国家行业标准《建筑基坑支护技术规范》(JGJ 120-99) ,同时参阅了《建筑施工手册》(第四版)和姚天强等编写的《基坑降水手册》。

三、计算过程降水井类型均质含水层潜水完边界条件基坑远离边界整井井点管露出地面高度h(m) 0.2 降水曲线坡度i 0.15过滤器工作长度l(m) 1 过滤器半径r s(m) 0.025 单井出水量q(m 3/d) 8.247 降水影响半径R(m) 50.001 基坑形状矩形基坑基坑长度A(m) 188基坑宽度B(m) 66 基坑开挖深度(含承台、地梁)H1(m) 6基坑底面至降低后的地下水位距离0.5 水位埋深d w (m) 1.9s w(m)含水层厚度H(m) 33.1 平均渗透系数k(m/d) 0.67 计算简图如下:示意图1、基坑等效半径矩形基坑:r o=0.29 ×(A+B)=0.29 ×(188+66)=73.66m2、平均渗透系数k= ∑(k i×h i )/∑h i=[2×0.346 ×2+(8.5+3.8+13.4) ×0.734]/(2+2+8.5+3.8+13.4)=0.67m 3 /d3、井点系统的影响半径R0S= H 1+s w-d w =6+0.5-1.9=4.6m潜水含水层:R=2S(kH) 0.5=2×4.6 ×(0.67 ×33.1) 0.5=50.001mR0=R+r o=50.001+73.66=123.661m4、井点管的长度H d≥H1+s w+r o×i+h+l=6+0.5+73.66 ×0.15+0.2+1=18.749m5、基坑涌水量计算基坑远离边界:Q=1.366k(2H-S)S/lg(R 0/r o)=1.366 ×0.67 ×(2×33.1-4.6) ×4.6/lg(123.661/73.66)=1420.23 1m 3 /d6、单井出水量q=120 π×r s×l×k1/3 =120 ×π0×.025 ×1×0.67 1/3 =8.247m 3/d7、井点管数量n=1.1Q/q=1.1 ×1420.231/8.247=189.48、集水管总长矩形基坑:La=2 ×(A+B)=2 ×(188+66)=508m9、井点的间距Ld=La/(n-1)=508/(189.4-1)=2.69m10、校核水位降低数值S j=H-(H 2-Q/(1.366k)lg(R 0 /r o))0.5=33.1-(33.1 2-1420.231/(1.366 ×0.67)lg(123.661/73.66) )0.5=4.6m ≥S=4.6m经验算,其水位降低数值不小于井点系统的影响半径,满足要求!Welcome To Download !!!欢迎您的下载,资料仅供参考!。

煤矿井下涌水量计算的几种观测方法

煤矿井下涌水量计算的几种观测方法

煤矿井下涌水量计算的几种观测方法1、水桶法水桶法指的是,将涌出的水导入一定容积的量水桶(圆形或方形),用秒表测流满该量水桶所需的时间,然后按下式计算涌水量:Q= V/t式中Q——涌水量,m3/h(m3/min)V——量水桶的体积,m3t——水流满量水桶的时间,h(min)2、水位标定法水位标定法指的是利用水泵将水窝(或水仓)中的水位降低,然后停泵,测量回升到原来位置所需要的时间,然后按下式计算涌水量:Q=FH/t式中Q——涌水量,m3/h(m3/min)F——水窝(或水仓)的断面积,m2H——水位回升的高度,mt——水流满凉水桶的时间,h(min)3、水泵能力法水位能力法指的是维持水位不变时增加水泵的排水能力,按下式计算涌水量:Q=KNW+SH/t式中Q——涌水量,m3/h(m3/min)K——水泵的排水系数,%(当新水泵排清水时K=1,旧水泵排清水时K=0.8,排混水时K=0.9,旧水泵排混水时K=0.7,双台旧水泵排水时K=0.6)N——增加的水泵台数,台W——水泵的铭牌排水量,m3/h(m3/min)S——水仓(或水窝)水平截面积,m2H——水位上升的高度,mT——水位上升所需的时间,h(min)当H=0时,即水位不上升,则Q=KNW4、浮标法浮标法指的是利用木屑或纸屑作为浮标,测量水沟中水的流速,根据水沟断面计算涌水量。

按下式计算涌水量:Q=KVF式中Q——涌水量,m3/h(m3/min)F——断面面积,m2V=L/tt——从断面1到断面2的水流时间,h(min)L——从断面1到断面2的水距离,mK——断面系数,与水沟粗糙度、风流方向和大小有关:在一般情况下,水沟水深大于1.0吗,当水沟粗糙时,K=0.75—0.85;在水沟水沟平滑时,K=0.80—0.90。

此计算方法可用于巷道排水沟中水的测量;当涌水较大,淹没巷道水沟时,也可用来测量巷道流水中水量。

5、堰测法堰测法指的是在井下排水沟中设置测水堰板,使水流通过一定形状的堰口水流高度,然后计算涌水量。

涌水量计算方法

涌水量计算方法

涌水量计算方法:类比法;解析法;数值法;统计学方法
1.潜水完整井涌水量计算
潜水完整井是指井筒揭露了整个潜水含水层,并一直打到含水层隔水底板(图10-33)。

其涌水量计算
公式为:
式中Q——井筒涌水量,m3/d;
K——含水层渗透系数,m/d;
H——静止水位高度(对潜水完整井即潜水含水层厚度),m;
h——动水位至含水层底面的距离为动水位高度(h=H-s),m;
s——水位降低值,m;
R——地下水降落范围,即影响半径,m;
r——井筒半径,m。

2.自流水完整井涌水量计算
自流水完整井是指井筒揭露了整个承压水含水层,并一直打到含水层底板隔水层(图10-34)。

其涌水
量计算公式为:
式中M——自流水含水层厚度,m。

井筒涌水量计算公式中参数R 的确定
计算影响半径R的公式有理论公式和经验公式两种
理论公式为:
潜水
承压水
经验公式
潜水——承压水
自流水
水平巷道涌水量的预测方法
通常水平巷道在排水初期,统一的降落漏斗未形成之前,可用下列公式计算其用水量。

(1)潜水完整水平巷道涌水量计算公式
式中K——渗透系数,m/d
B——巷道长度,m。

自流水完整水平巷道涌水量计算公式
采区或采面涌水量计算
例如,某一采区在承压含水层之下开拓,其平面形状近似正方形(图10-39)。

由于在煤层开采过程中,水位降低到隔水
顶以下,所以涌水量计算公式为:
(计算影响半径的经验公式,K单位为m/d);M、H、K 可在勘探报告中查找到;h 值取零。

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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=50X 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)
H
2>=H1 +h+IL=
4.0+
0.5+
0.1 x
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 . 8 m (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HO <H含水层厚度),取H0二
10.73(m)
K:
渗透系数,经实测K=
0.4m/d
R:
抽水影响半径R=(m)
xO:基坑假想半径,x0 = (m)
将以上数值代入公式得基坑涌水量Q:Q=( m3/d )。

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