矿井水文地质条件分析及涌水量估算
矿井水文地质条件分析及涌水量估算
摘要：随着人们生活水平的提高，对矿物资源需求量增加。其中，预测金属矿
井涌水量是一项比较复杂的工作。在详细调查矿井水文地质条件后，根据矿井实
际开采情况，预测金属矿井的正常涌水量和最大涌水量，为矿井防排水提供技术
依据。
关键词：地质条件；水文地质；涌水量；充水
引言
矿井涌水量就是流入矿井巷道内的地表水、裂隙水、老窑水、岩溶水等的总量，它是金属矿开发的一个重要技术条件。地质勘探工作区应查明水文地质条件
和预计开采矿井的涌水量，以便在建井和生产时采取相应的流、排、堵、防等措施。
1矿区水文地质特征
地处黄河水系榆溪河流域范围内，井田地下水水文地质单元四周边界均为人
为划定边界，无隔水地层或隔水断层。根据地下水赋存条件及水力特征，井田内
自上而下可划分为五个含水岩层（组），两个隔水岩（组）。根据导水裂隙带发
育高度计算可知井田内开采3#金属层形成导水裂隙带均导通了其顶板直罗组底部“七里镇砂岩”及延安组第四段底部“真武洞砂岩”，故二者为该矿井直接充水水源；井田大部分地段第四系松散层孔隙含水层未在导水裂缝带范围内，为矿井间接充
水含水层，南部地段与第四系松散层潜水沟通，使之转换成为矿井的直接充水水源。充水通道有断层点、风化裂隙带等天然通道，也有开采后形成的导水裂缝带、封闭不良钻孔、小窑井巷等人为通道。充水强度取决于充水含水层的富水性、空
间分布特征，也是本论文研究重点内容。
2金属矿井水文地质条件
2.1地表水系
自西向东从金属矿井南缘流过，河流年平均径流深度43.8mm，年径流量
4.994×106m3，径流系数0.09。矿井最低点位于安峪河河床，高程1540m。过去
未进行过地表水文观测，此次在地形图计算得矿井以上汇水面积23km2。此次依
据年平均径流深度43.8mm计算得出，矿井所在区多年平均径流量1.01×10m3。
矿井最高点为矿区中部的一号山梁，是安峪河和矿井北部木瓜沟的地表水分水岭，矿井南、北两侧发育2条冲沟，雨季洪水沿沟谷汇集后向东流入安峪河。由于前
期该矿为露采，造成矿井中部原生山梁形成露采坑，采坑两侧为露采遗弃的废弃
矿渣和地表剥离岩土体。
2.2充水通道
（1）渗入性通道。渗入性通道是一种具有分散性质的细小空隙，无论是直接充水水源还是间接充水水源，在通过它时，均能正常进入矿井。岩石发育成岩后，其中的胶结物被地下水溶解，形成后生溶蚀孔隙。矿井内含水层的孔隙发育特征
是碎屑的粒度小、钙质胶结，并且含水层之间的水交替主要以孔隙、岩石的原生
裂隙来完成。（2）溃入性通道。溃入性通道主要是在构造断裂时突发性地大量
涌入矿井的通道。断裂带本身的水力性质和采矿作业的方式与强度是构造断裂成
为充水通道的充分条件。断裂时产生的断层破碎带透水性较好，其中规模较大的
也可构成重要的充水水源。（3）封闭不良钻孔及水文钻孔。井田施工产生了许
多钻孔，虽然已经做了封孔措施，但封闭质量无法全部保证，因此个别封闭质量
不达标的钻孔会成为金属矿生产的安全隐患。
2.3含水隔水层
地下水的主要类型是承压水。大多数含水层暴露在地面上，在那里它们可以
接受大气降雨并增加其含水量。矿井含水层和地质条件比较复杂，如含水层可分
为奥陶系上马家沟组、石炭系上统太原组以及峰峰组。地层具有发达的岩溶裂隙，不同地区岩溶裂隙发育程度不同。岩层富水性强。就其性质而言，峰峰组地层厚
度很大，所以富水性很差。石炭系上统太原组以薄灰岩为主，岩溶形态以溶蚀孔
隙和裂隙为主，常为次生生物充填。矿山防渗层又分为三层，三层的性质各异，
按照不同地质情况其本身的特性也不同。
2.4计算公式
综合上述情况分析，矿井的充水水源为大气降水，其次为后期开采矿区南缘
深部金属层时接受安峪河孔隙水的侧向入渗补给。在安峪河一带预留防隔水金属
柱后，将不再受其影响。
由于矿井所处区域未实施过降水入渗试验，为合理估算矿区的降水入渗数据，选择地下水径流模数法来估算矿区地下水量。计算公式如下：
式（1）中，Q涌为矿井年涌水量，m3；Q入渗为年降水入渗量，m3；F汇
为汇水面积，km2，地形图上圈定面积为0.57km2；M为地下水径流模数，
104m3/（a•km2），依据《山西省水资源二次评价》资料，本区地下水径流模数
为6.621×104m3/（a•km2）。
3构造导水性
矿井在掘进前需采取物探、钻探等探测措施，探清断层导水性，根据断层导
水性考虑采取注浆、疏水和留设防水金属柱等措施，防止构造导通含水层导致突
水事故发生。若井田内存在断层或发现新断层，则采掘过程中需采取以下措施：巷道掘进时要对断裂区进行超前探查，探查距离应大于60m，对异常区要进
行钻孔验证，钻孔至少有一个终孔于巷道底板6m以下，并要求最先施工，并确
定断层的导水性及断层附近是否有瓦斯或有毒有害气体聚集。钻孔要安装套管，
配备闸阀，以防水压过高失去控制。此类钻孔可以防止遗漏隐伏导水断裂或陷落
柱突水。如果断层导水要对巷道实施注浆，形成筒状帷幕，确保安全。工作面形
成后，要在工作面的各巷道对底板进行探查，对异常区、断裂带等处要施工钻孔
探查和验证孔，若发现水情，则应采取注浆处理。如果断层附近有瓦斯或有毒有
害气体聚集，则应立即停止掘进，待处理至安全水平后再继续施工。
开采过程中要过断层时，如断层断距不大且不导水或断层水量不大，则需加
强探放水，并坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，待治理
并达到安全水平后方可生产。若断层断距过大，则工作面需跨过断层重新开切眼、搬家，而后方可生产。根据具体情况在保证矿井安全的情况下考虑是否留设保护
金属柱。
4水害防治措施
4.1落实堵水措施
在对矿井的水源处理过程中，工作人员需要根据风险合理处理相应的水文地
质资源，了解工程可能对地质结构产生的影响。在分析范围的基础上，结合岩石
本身的力学特性，来分析含水层和采集区域结构的变化情况，总结整体特征，以
便于后续施工。在开采过程中，对高渗水风险的区域可以缩小勘察范围，利用数
值模拟和应力场演化模型来分析地质结构的影响，以保证高效开采。事实上，在
疏通和堵水时，很难完全堵死水源，主要的治理目标应是控制在水压范围内。通
过有效落实堵水策略，可以从根本上消除项目中存在的渗水危险性，解决隐患和
安全问题，提高工程开采的效率和安全性。
4.2使用矿井顶板支护
最常用的支护方法是加强顶板的支护。基本支撑结构主要由木、石、钢三部分组成。采用木制支撑结构的优点是重量轻，容易放在架子上。适用于金属矿井下各种施工环境，但木材支撑结构的不足、易腐、防水差等弊端明显。而石头支架是由灰浆和石头制成的，可以使用石材来源，具有经济性，同时石头支撑结构还可以防止围岩的风化现象出现。
结语
矿井的含水层发育简单，补给来源单一，富水性弱，对矿井充水影响较小；南缘安峪河一带采取治理措施后也不会对矿井充水造成影响。此次采用地下水径流模数法估算矿井正常涌水量为100m3/d，最大涌水量为150m3/d。
参考文献
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术,2010,38(9):104-107.
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煤矿水文地质分析及预测矿井涌水量 [摘要]本文分析了矿井的水文地质条件，对主要充水含水层进行分析、划分和对比；对断层构造的导水性、富水性进行了概述，提出了防治水害的建议。 [关键词]水文地质条件分析煤矿 1地质概况 1.1地层 矿区地层自老至新依次为奥陶系中统马家沟组，石炭系上统本溪组和太原组，二叠系下统山西组、下石盒子组、上统上石盒子组、石千峰组，三叠系下统刘家沟组、和尚沟组及新近系和第四系，其中石炭系上统太原组和二叠系下统山西组为主要含煤地层。 1.2构造 本区基本构造形态为地层走向近东西，倾向北，倾角5°～20°之单斜构造，构造形态以断裂为主，按断裂线展布方向，大致可分为近东西、北东和北西向三组，其中近东西向断裂最发育，构成本区基本构造骨架。褶皱不甚发育。 2区域水文地质概况 矿区背斜北翼，南部山区寒武、奥陶系灰岩广泛裸露，岩溶裂隙发育，有利于大气降水的渗入补给，并构成区域地下水的补给区。 3矿井水文地质条件 3.1大气降水和地表水 矿区附近的河流横穿矿区流向北东。河流以往均为季节性河流，由于受矿坑排水及工业废水的补给，而变成常年性溪流；在河水流经煤层隐伏露头地段，由于开采放顶而形成的冒落破裂带和地表凹陷，为大气降水和地表水向矿坑充水提供了导水通道，从而使之成为矿坑充水水源之一。 3.2主要含水层 3.2.1二1煤层顶板裂隙含水层 该含水层自二1煤层顶界面向上岩石破碎程度逐渐减弱，岩性致密，裂隙不发育，且部分被方解石脉所充填，仅在浅部风化带裂隙较为发育。钻孔单位涌水量为0.00000457～0.0274L/sm，渗透系数为0.002～0.0483m/d，水位标高为
矿井水文地质条件分析及涌水量估算
矿井水文地质条件分析及涌水量估算 摘要：随着人们生活水平的提高，对矿物资源需求量增加。其中，预测金属矿 井涌水量是一项比较复杂的工作。在详细调查矿井水文地质条件后，根据矿井实 际开采情况，预测金属矿井的正常涌水量和最大涌水量，为矿井防排水提供技术 依据。 关键词：地质条件；水文地质；涌水量；充水 引言 矿井涌水量就是流入矿井巷道内的地表水、裂隙水、老窑水、岩溶水等的总量，它是金属矿开发的一个重要技术条件。地质勘探工作区应查明水文地质条件 和预计开采矿井的涌水量，以便在建井和生产时采取相应的流、排、堵、防等措施。 1矿区水文地质特征 地处黄河水系榆溪河流域范围内，井田地下水水文地质单元四周边界均为人 为划定边界，无隔水地层或隔水断层。根据地下水赋存条件及水力特征，井田内 自上而下可划分为五个含水岩层（组），两个隔水岩（组）。根据导水裂隙带发 育高度计算可知井田内开采3#金属层形成导水裂隙带均导通了其顶板直罗组底部“七里镇砂岩”及延安组第四段底部“真武洞砂岩”，故二者为该矿井直接充水水源；井田大部分地段第四系松散层孔隙含水层未在导水裂缝带范围内，为矿井间接充 水含水层，南部地段与第四系松散层潜水沟通，使之转换成为矿井的直接充水水源。充水通道有断层点、风化裂隙带等天然通道，也有开采后形成的导水裂缝带、封闭不良钻孔、小窑井巷等人为通道。充水强度取决于充水含水层的富水性、空 间分布特征，也是本论文研究重点内容。 2金属矿井水文地质条件 2.1地表水系 自西向东从金属矿井南缘流过，河流年平均径流深度43.8mm，年径流量 4.994×106m3，径流系数0.09。矿井最低点位于安峪河河床，高程1540m。过去 未进行过地表水文观测，此次在地形图计算得矿井以上汇水面积23km2。此次依 据年平均径流深度43.8mm计算得出，矿井所在区多年平均径流量1.01×10m3。 矿井最高点为矿区中部的一号山梁，是安峪河和矿井北部木瓜沟的地表水分水岭，矿井南、北两侧发育2条冲沟，雨季洪水沿沟谷汇集后向东流入安峪河。由于前 期该矿为露采，造成矿井中部原生山梁形成露采坑，采坑两侧为露采遗弃的废弃 矿渣和地表剥离岩土体。 2.2充水通道 （1）渗入性通道。渗入性通道是一种具有分散性质的细小空隙，无论是直接充水水源还是间接充水水源，在通过它时，均能正常进入矿井。岩石发育成岩后，其中的胶结物被地下水溶解，形成后生溶蚀孔隙。矿井内含水层的孔隙发育特征 是碎屑的粒度小、钙质胶结，并且含水层之间的水交替主要以孔隙、岩石的原生 裂隙来完成。（2）溃入性通道。溃入性通道主要是在构造断裂时突发性地大量 涌入矿井的通道。断裂带本身的水力性质和采矿作业的方式与强度是构造断裂成 为充水通道的充分条件。断裂时产生的断层破碎带透水性较好，其中规模较大的 也可构成重要的充水水源。（3）封闭不良钻孔及水文钻孔。井田施工产生了许 多钻孔，虽然已经做了封孔措施，但封闭质量无法全部保证，因此个别封闭质量 不达标的钻孔会成为金属矿生产的安全隐患。
矿井水文地质类型划分及涌水量预测-精选文档
矿井水文地质类型划分及涌水量预测 1. 矿井概况 某矿井位于山西省阳城县芹池乡北1km处，隶属阳城县芹池 镇管辖。井田面积4.5km2,生产能力矿井生产能力600kt/a。矿 井批准开采3#、15#煤层，井田内无地质构造。矿井由两个联办 煤矿兼并重组而成，井田范围内存在大面积采空区，主要分布在 3号煤层，聚有一定的积水。山西阳城阳泰集团小西煤业XX公 司位于井田东北部，无越界开采，井田边界有大面积采空区，矿井涌水量为120?144m3/d，山西阳城伯附煤炭有限责任公司位于本井田东侧，井田面积3.192km2，批准开采3号煤层3号煤 层现涌水量为160?264m3/d。山西沁水石店煤业XX公司位于本 井田西侧，单独保留矿井，井下一般矿井涌水量100m3/d，最大120m3/d，矿井于2015年投产，目前已回采3个工作面，根据地 质勘查报告，井田西侧采空区最大，并有大量积水。 2.矿井水文地质评价 井田内水文地质条件对矿井安全生产具有重要意义，是防治水工作的基础。本文从矿井水文地质条件、地下水的补给与排泄条件、矿井充水影响因素及矿井地质构造四方面出发，对矿井水文地质类型进行分类。 2.1井田水文地质条件 由于本文主要分析的矿井水文地质条件主要涉及含水地层、
隔水层，因此本文依据井田内分布含水层的时代、岩性、地下水类型等，归纳总结了矿井区域内水文地层特征。 含水地层主要是松散含水层，属第四系，主要有土黄色黏土、亚黏土及砂和砾石，井田区域内广泛分布，渗透系数为218.4m/d ；风化裂隙含水层位于上石盒子组，属二叠系，平均岩石厚度235m， 主要由灰白色砂岩、紫红色泥质岩组成，单位涌水量为 0.115L/s?m 。渗透系数为0.52m/d ，地下水类型属于潜水；碳酸盐岩溶裂隙含水岩位于太原组下方，属石炭系，平均岩石厚度 78m主要由粉砂岩、砂质泥岩组成，裂隙发育，单位涌水量为 0.02L/s?m ，渗透系数为0.152m/d 。地下水类型为承压水；碳酸盐岩岩溶含水层，地层属奥陶系，主要分布在峰峰组和上马家沟组，由角砾状泥灰岩、石灰岩组成，单位涌水量0.103L/s?m ， 渗透系数0.144m/d ，地下水类型为承压水。 隔水地层主要是太原组底部泥质砂岩，平均厚度20.29m 左 右，裂隙发育和石炭系、二叠系之间灰岩岩石厚度在50m^ 79m 之间，岩性致密，不透水。 井田内奥灰岩溶水由北西向南东迳流，水位标高701m- 703m 3、15号煤层局部区域低于奥灰水位，煤层开采属于带压 开采。 2.2地下水的补给与排泄条件 松散含水层主要接受大气降水补给。风化裂隙含水层与碳酸盐岩溶裂隙含水层，由于隔水层阻断作用，大气降水和地表水对 地下水影响不大，地下水流方向由北西至南东。碳酸盐岩岩溶含水层属奥陶系，主要受地表水渗透补给作用，地下水向东南方向延河排泄。 2.3矿井充水因素分析 依据井田水文地质及开采范围，矿井充水主要受大气降水、地表水、地
内蒙包日呼舒井田水文地质条件分析与矿井涌水量预测
河北理工大学 毕业论文 论文题目：内蒙包日呼舒井田水文地质条件分析和矿井涌水量 预测 作者：董磊 专业名称：资源勘查工程 班级： 11地质 学号： 学院名称：资源与环境学院 指导教师：高莲凤 2011年 5月 3日
摘要 矿井涌水问题是困扰煤矿井下安全的大问题，本文对内蒙包日呼舒井田水文地质条件分析和矿井涌水量预测进行了分析，并对矿井涌水量进行了预测。 乌尼特煤田位于内蒙古自治区东北部，属兴安岭地层分区，是二连盆地群东段的断陷盆地。煤田出露的老地层仅有二叠系下统根敖包组和白垩系下统巴彦花组，几乎全部被第三、第四系所覆盖。本勘探区巴彦花组含两个煤组（A、B）13层煤，可采煤层7层（B1、B3、B4、B6、B8、B9 、B10）。该煤田所处大地构造位置属于大兴安岭—内蒙古—阿尔泰弧型构造带的东乌旗复背斜（Ⅲ级）南侧，处于次一级构造（Ⅳ级）乌尼特复向斜中，北邻乌兰陶勒盖复背斜（Ⅳ级），南邻乌斯尼黑复背斜（Ⅳ级），主体构造呈NNE向展布。本区处于中温带内蒙古中东部半干旱草原气候区，降水形式以暴雨为主，常见冰雹，延续时间短。蒸发强烈，干燥多风，降水少，决定了大气降水入渗补给地下者甚微，补给量有限。 本文利用“大井法”预测B煤组涌水量，根据公式02 / lg ] ) 2 [( 366 .1 r Ro h M M H K Q - - = 计算出B煤组涌水量为14849m3/d。依据预测结果，论文提出了井田防治水措施。 关键词内蒙包日呼舒井田水文地质条件矿井涌水量预测“.比拟法”
Abstract The mine yield is the big problem which troubles the coal mines safety，the paper analyzes the regional geological conditions、filed hydrogeological conditions and filling water factor of the ChangTanXi filed , and then forecasted the mine yield. ZhunGeEr coal field formed in late Paleozoic Carboniferous and Permian， The coal-bearing strata mainly are Shanxi and Taiyuan groups，the main recoverable coal strata of ChangTanXi coal field is NO. 3、 5、6、 9 coal. This field rolls terrain, cuts strongly and no good catchment terrain。The structure is overall westward，The single is mostly wavy, it is not good for enrichment and storage of groundwater.The field of atmospheric precipitation is mainly recharged source，It supplies underground aquifer through repeated coal formation outcrop and the outcrop of hidden beneath the loess ,Because this precipitation is scarce，It don't become the main filling water.Research thinks,The filling water rock group directly is Shanxi sandstone water-bearing fracture rock group， The main water channel is the caving zone and fracture zones that is formed in process of mining .By using the method of “DaJingFa” ,we forecast roadway system of NO.6 yield， According to the formula , we calculate the yield of NO.6 coal is 799m3/d.According to the forecast results，This paper puts forward the measures of prevention and control of water of mine field. Keywords Zhun coal ChangTanXi mine field Hydrogeological conditions Mine yield prediction “DaJingFa”
矿坑涌水量计算
矿坑涌水量计算 矿坑涌水量计算 矿坑涌水是煤矿地下深采过程中经常遇到的问题，对于矿井的安全生产以及煤矿的经济效益都有着重要的影响。因此，对矿坑涌水量的计算是煤矿工人不可或缺的技能之一。在这篇文章中，我们将会介绍如何计算矿坑涌水量以及计算过程需要注意的问题。 1、涌水量计算的方法 为了计算矿坑涌水量，我们需要了解几个参数：矿井的水文地质情况、涌水管道的特性和涌水流量曲线。具体来说，我们需要测定以下参数： 1.涌出水口地下水位 (H) 2.涌出水口流量 (Q) 3.涌出水口的空气容积 (V) 涌水量 = 涌出水口流量 Q（m/s）× 涌出水口空气容积V(m³) × 涌出水口地下水位 H（m） 因此，计算涌水量的方法就是通过测量这三个参数，再将其带入上式计算。通常我们会采用标准流量计、液位计以及液位高低差计算仪器等设备来测量这些数据。 2、其中的数值要点 在上面，我们提到需要怎样计算涌水量。实际测量过程中，应注意以下数值要点。 1.涌出水口地下水位(H)
涌出水口地下水位是指矿坑里涌水的水位高度，通常它会随着时间而变化。在实际操作中，我们需要在多个时间点测量该水位，然后取平均数作为涌出水口地下水位。 2.涌出水口流量(Q) 涌出水口流量可以利用标准流量计进行测量。为了比较精准地测量涌出水口流量，我们需要注意以下两点。 (1) 测量范围 流量计的参数范围需要考虑到涌出水口的流量范围以及实际流量与流速差别（如小流量，应选取全开阀范围测量，确保数据精度）。 (2) 测量误差 在实际测量中，我们需要注意流速、温度和压力等参数对流量计实际测量结果的影响。并且，我们还需要对流量计进行定期校正，以确保其准确度和稳定性。 3.涌出水口的空气容积(V) 涌出水口的空气容积是指涌出水口上，不被水淹没的管道内的气体容积。测量方法是在下水井内利用液位计测量涌出水口到下井站的距离，并将其乘以涌出水口直径的平方除2再乘以3.14即为涌出水口的空气容积。 在实际测量中，我们需要特别注意涌出水口与下井站相对位置的情况。如果下井站的高度和涌出水口相同，则涌出水口的气体容积为0。
重庆田家煤矿水文地质特征分析及涌水量预测
重庆田家煤矿水文地质特征分析及涌水量预测 一、引言 随着煤矿开采的不断深入和规模的不断扩大，煤矿涌水问题成为了亟待解决的难题。 涌水不仅会对矿井的安全生产造成威胁，还可能对周边环境和生态造成影响。而水文地质 特征分析和涌水量预测是煤矿水害治理的关键环节之一。本文以重庆田家煤矿为例，对其 水文地质特征进行分析，并采用相关方法对涌水量进行预测，以期为该矿的水害治理提供 科学依据。 二、煤矿概况 重庆田家煤矿位于重庆市南川区，是一座规模较大的煤矿，年产煤量较大。煤矿附近 地处喀斯特地貌区，岩层以石灰岩和页岩为主，地下水丰富，煤层水的分布较为复杂。矿 区常年受降雨影响，季节性地下水位波动较大。由于煤矿开采的不断推进，矿井逐渐深入，涌水问题日益突出。 三、水文地质特征分析 1. 岩层特征 煤矿所在地属于喀斯特地貌区，地质构造较为特殊。矿区的岩层主要以石灰岩和页岩 为主，石灰岩具有较强的透水性和溶解性，而页岩的透水性相对较差。在煤层下方，常常 存在着不同程度的裂隙和岩溶通道，这些通道极大地影响了地下水流动的方向和速度。 2. 水文地质特征 煤矿附近地下水体系发育，常年受雨水和河水的影响。在矿井开采过程中，地下水流 动受到破坏，造成了原有的水文地质结构的变化。受煤层裂隙和岩溶通道的影响，地下水 流动呈现出不规则的分布和变化。 3. 涌水特点 煤矿的涌水量主要受到地下水位变化的影响。随着煤矿开采的不断推进，地下水位变 化较大，导致了矿井涌水量的不稳定性。地下水与煤层中的瓦斯和煤粉等物质相互作用， 还可能导致矿井涌水水质的复杂性。 四、涌水量预测 1. 参数确定 为了预测煤矿的涌水量，首先需要确定一些关键参数，如地下水位变化、岩层透水系数、煤层渗透系数等。通过实地调查和实验室分析，可以获取这些参数的数值。
矿坑涌水量预测——水文地质比拟法
任务十六矿坑（井）涌水量预测 二、水文地质比拟法 （-）原理和应用条件 水文地质比拟法：就是利用地质和水文地质条件相似、开采方法基本相同的开采矿区或生产矿井的排水资料，来预计勘探区、新建矿井或在生产矿井延伸开采的涌水量。 适用条件：有实测涌水量可以类比的新、旧矿井。根据生产矿井的涌水量，预测新建水文地质条件类似、开采方式相同的新建矿井的涌水量；根据生产矿井上水平的涌水量预测延伸水平的涌水量。 （二）计算方法、步骤 1、富水系数比拟法：富水系数是指一定时期内从矿井排出的总水量Q。与同期内 的矿石开采量Po之比，以Kp表示。Kp= Q o∕ Po 如：新建矿井与在生产矿井水文地质条件类似，开采方式方法相同，则新建矿井 的涌水量Q： Q = Kp. P 采矿区面积富水系K L Qo∕ Fo,采掘长度富水系数K1= Qo∕ Lo。一般以上述各富水 系数的综合平均值为比拟依据。 2、单位涌水量比拟法：单位涌水量q。是指单位水位降深和单位开采面积的平均
涌水量。可根据相似生产矿井的资料求出，其计算公式如下: 层流：q 0= Q o ∕ （F 0. S o ） 紊流：qθ= Q o ∕（Fo. So"?） 勘探矿区或新建矿井涌水量Q 的比拟计算公式如下： 层流：Q =q0*F*S =Q 0 —— ........ 紊流：Q =qo*F*S = Q o - βΓ S （） 片）Y % 在许多情况下，矿井涌水量与开采面积和水位降深之间不呈线性关系，也不符合 紊流关系，则比拟计算公式为： Q =q0*F*S =Q 0 — .......... K S° m 、n 为待定系数，可根据经验通过计算或曲线拟合确定，或用最小二乘法求得。 （三）水文地质比拟法算例 例：梗杉煤矿未来矿井涌水量计算 ①计算方法 采用比拟法，即采用根杉坡井已有资料比拟其未来矿井涌水量，分别采用长度比 拟法和面积比拟法，然后采用综合结果。 ②计算公式及计算参数： 试中：Q —未来矿井涌水量（∏）3∕h ） Qo 一老井涌水量（m 3∕h ）,正常涌水量取20—30 m 3 ∕h o L 一未来矿井0^100田之间的南北向巷道总长度。经统计约为2200 m o L 。一老井井口至突水点的斜井水平投影长度及平巷的总长，为360 mo S 一矿井开拓至一100 m 水平的水位降深值，现矿井地下水静水位标高 Q= Qo 和 Q=Q0±
矿坑涌水量预测计算规程
矿坑涌水量预测计算规程 矿井的涌水问题是矿业生产中重要的安全生产问题，涌水量的预 测是矿井开发的必要工作之一。为了保证矿井生产活动的安全和稳定，必须对矿井的涌水量进行准确的预测和控制。矿坑涌水量预测计算规 程是依据岩层、水文、水文地质和矿坑开采等多种因素进行分析，预 测矿井涌水量的工作规程。下面，我们将对矿坑涌水量预测计算规程 进行详细的解析。 1.矿井地质条件分析 在矿坑涌水量预测计算中，首先要对矿井地质条件进行分析。具 体方法是通过矿井的工作面进尺变化情况及勘查资料、地质钻孔数据 和地下水位等资料进行综合分析，了解矿坑的岩性、构造、放矿厚度、断层构造等地质条件。通过对矿井地质条件的分析，可以初步判断矿 坑内部会涌水的位置和可能发生涌水的规模。 2.矿坑水文地质条件分析 在矿坑涌水量预测计算中，水文地质条件分析是非常重要的。具 体方法是通过分析矿坑水文地质条件，了解矿坑的地下水流动规律、
水位、水压变化规律等信息。此外，还需要排查可能对矿井地下水情 况产生影响的因素，比如降雨、相邻井下采掘工作、井下矿山排水系 统运行情况等。通过对矿坑水文地质条件的综合分析，可以更加准确 地预测矿井的涌水量。 3.矿坑开采影响分析 在矿坑涌水量预测计算中，矿坑的开采影响分析也是必不可少的。具体方法是通过分析矿坑的采掘方法、采煤面的进退情况、采空区的 变化情况等信息，了解矿坑的开采情况对矿井涌水量的影响。对于正 在开采的矿坑，还需要对开采过程中引起的变形、破坏等进行监测， 避免因矿坑开采导致的意外事故发生。 4.涌水预测计算与分析 在矿坑涌水量预测计算中，通过以上分析，可以对矿井的涌水量 进行预测计算。具体方法是根据矿井的地质、水文地质和开采情况， 综合使用数学统计方法和经验公式，预测矿井的涌水量。预测涌水量 时要考虑到不同时间段内的降雨情况、上一阶段矿井涌水的情况，矿 井开采的进展情况等因素，提高预测结果的准确性。
凤县某金矿矿区水文地质特征与涌水量预测
凤县某金矿矿区水文地质特征与涌水量 预测 摘要：某金矿床位于西秦岭山地水文地质区低中山层状基岩裂隙水亚区的西北端，矿量主要位于最低侵蚀基准面以下，不利于矿坑自然排水。本文在对矿区水文地质特征及矿床充水因素进行分析的基础上，进而对矿床涌水量进行预测，为矿床开采设计及矿山建设提供了重要的水文地质依据。 关键词：矿区；水文地质特征；矿床充水因素；涌水量预测 1矿区各含水层（带）、隔水层类型划分及主要特征 1.1含水层（带）、隔水层类型划分 本矿区矿床开采疏干排水影响范围内的含水层（带），依据其储水构造、埋藏条件、水力性质和富水性，可划分如下类型： （1）松散层孔隙潜水弱～中等富水含水层：①河谷、一二级阶地冲积层孔 隙潜水中等富水含水层（Q al 、Q pl ）；②冲积基座阶地、洪积、残坡积孔隙潜水弱 富水含水层（Q al 、Q el+dl ）； （2）碎屑岩层间～孔隙裂隙水弱富水含水层（Dd）； （3）基岩裂隙水弱富水含水带：①变质岩层间裂隙水弱富水含水带（Dsh、 Pz 1D、Pt 3 L）；②岩浆岩裂隙水弱富水含水带（γ 5 1、Oδ 4 3、μ、γπ）；③断裂 构造弱富水含水带。 1.2主要含水层（带）及隔水岩层特征 （1）主要含水层（带）特征 ①河谷、一二级阶地冲积层孔隙潜水含水层
该类含水层岩性是卵石、砂砾石，其中河谷潜水含水层厚约数m至十余m，在矿床范围水位埋深0.5～1.00m左右，含水层厚约12m；一级阶地水位埋深 1.00～ 2.00m，二级阶地水位埋深 3.00～9.46m，二者含水层厚约数m；渗透系数为96.664～100.91m/d，可采水量约为1～10.00l/s（水量依据77、177号民井），属中等富水含水层。矿床内分布有河谷潜水含水层，位于矿床中部地段；一二级冲积阶地分布于矿床南北两侧。 ②基座阶地及残坡积层孔隙潜水含水层 基座阶地含水层岩性为砂、砾石和卵石，砾径一般3～10cm，厚约数m，水位埋深数m至三十余m不等，泉流量为0.03～0.5l/s；残坡积含水层岩性为含碎石或钙质结核的黄土状土，其厚度及水位埋深在矿区内不同地段有所差异，厚度约数m，水位埋深数m至三十m左右，泉流量一般为0.001～0.02l/s，但随季节变化较大，雨季个别地段泉流量可高达0.72～1.10l/s，该含水层基本为弱富水含水层。该含水层主要分布于矿区北部地段。 ③碎屑岩层间～孔隙裂隙水含水层 该含水岩层是泥盆系大草滩组（Dd），岩性为粉、细砂砾岩，泉流量介于0.003～0.07l/s，富水程度弱，分布于矿区内东部小四沟和西沟地段。 ④变质岩层间裂隙水含水层 D）、上该含水岩层主要是泥盆系舒家坝组（Dsh）、下古生界丹凤岩群（Pz 1 L），主要是浅变质粉～细砂岩、石英砂岩、千枚岩等不元古界罗汉寺岩群（Pt 3 同岩石的层间接触部位裂隙充水，含水层厚度较薄，一般泉流量为0.008～ 0.067l/s，只是在近河谷地段风化裂隙稍发育。 ⑤岩浆岩裂隙水含水层（带） 含水层（带）岩性为角闪黑云母二长花岗岩、黑云母花岗岩及花岗斑岩、石英闪长岩和石英玢岩等。它们以风化裂隙含水为主，泉流量介于0.001～ 0.047l/s，弱富水，主要分布在矿区的西侧和南部。
平禹四矿矿井涌水量计算
平禹四矿矿井涌水量计算 通过分析矿井水文地质情况，进而对二1煤层底板灰岩含水层为主要充水水源的水文地质条件等进行确定，同时分别采用比拟法和大井法两种方法，计算了-270m、-400m水平的涌水量，预测了矿井生产中最大涌水量，为矿井水害防治和安全生产提供了参考。 标签：煤矿涌水量比拟法大井法 1 矿区概况 四矿位于禹州煤田虎头山正断层南侧，西部边界位于杨园-三峰山中峰-宋家寨一线；东部边界位于苏王口-三峰山东峰-后袁一线；北部边界位于寨北-苏沟-刘垌-五二0粮店一线；南部边界位于山杨-山李-后袁-东大沟一线。建井初期，受各种因素的影响和制约，其开采主要集中在六2、七2煤层，同时将排水系统布置在-20m水平，现在该煤层已经停止开采。目前，开采的矿井主要集中在二1煤层，其排水系统主要布置在-270m水平，并且矿井呈现出延深至主下山采区的趋势，在这种情况下，其排水系统布置在-400m水平。这次矿井涌水量预测分-270m和-400m水平分别计算。二1煤层顶板含水层富水性弱，水文地质条件简单，底板含水层富水性中等，水文地质勘查类型属底板进水为主的水文地质条件中等的岩溶充水矿床。 2 水文地质边界条件 从实际情况来看，整个矿区的东、西、南都属于自然边界，北部属于虎头山正断层，该矿井具备导水性的特点，通常情况下，可以视为一个透水边界。 3 涌水量预测 在矿井涌水量测量方面，通常情况下，根据开采时的实际矿井涌水量资料，分别采用比拟法及大井法对二1煤层-270m水平和-400m水平进行相应的预测处理。 3.1 比拟法 3.1.2 参数选择。①Q0取2005年矿井涌水量实测平均值138.10m3/h。②S0采用矿区周边平均水位标高 -40.00m，降至-270m的疏排降深230.00m。S为预测时水位降至-270m水平的疏排降深230.00m，水位降至-400m水平的疏排降深360.00m。③F0为2005年巷道系统的控制面积，从采掘平面图上量取，约960000m2。④F为-270m水平巷道系统的控制面积，从二1煤层底板等高线及资源储量图上量取2930000m2，-400m水平巷道系统控制面积由二1煤底板等高线及资源储量图计
红岭钨矿水文地质条件分析及矿坑涌水量预测
红岭钨矿水文地质条件分析及矿坑涌水量预测 作者：王向峰 来源：《西部资源》2021年第04期
摘要：通过对红岭钨矿水文地质条件分析，在此基础上预测矿坑涌水量等，为矿山生产提供理论依据。 关键词：红岭钨矿；水文地质；涌水量
1.矿区自然地理概况 红岭钨矿床位于广东省翁源县城红岭村，距翁源县城直距约21km。矿区的中心点地理坐标：东经113°58′15″、北纬24°28′30″，行政上隶属于翁源县江尾镇管辖。 矿区地形地貌主要为中低山，局部有阶地。地势北高南低、东高西低，最高海拔标高 +591m，最低海拔标高+ 300m，最大相对高差291m。区内地形切割较强烈，沟谷发育，多呈“U”型谷，局部呈“V”型谷，一般坡度在20°～40°，局部可达50°。矿区当地侵蚀基准面以蒲竹坝河河谷标高为准，最低侵蚀基准面标高为+300m，位于矿区南西侧蒲竹坝河，小桂坑村附近。区内植被发育，覆盖率达70%，以杉木为主，有少量竹木、杂树等。 区内及外围的地表水体有蒲竹坝河及东昌河。前者在矿带西侧约620m流过流量0.71～6.76吨/秒；后者流量约0.22～3.92吨/秒，自东而西流经矿带中部，跨越工业矿体VI5、V16、V31，与V15沿脉断裂发生弱水力联系。 2.矿床地质概况 2.1地层 矿区位于热水岩体中部，区内仅有岩浆岩出露。矿区出露的地层为第四系（Q）残坡积层和冲积层，发育于山坡和沟谷，成分主要为含砾粉质黏土。山坡第四系（Q）厚度一般为 0.2m～0.5m，最大1.0m；沟谷第四系（Q）厚度较大，一般1.0m～2.0m，局部可达3.0m。 2.2地质构造 红岭矿区位于区域性北东向压扭性断裂与近南北向压扭性断裂交叉部位。区内主要导矿构造为一组近南北向的压扭性断裂，倾向西，倾角70°～85°。本区断裂分为成矿断裂和成矿后断裂。 2.3矿体特征 矿区内有云英岩型钨矿体（3个）和石英脉型钨矿体（129条），云英岩型矿体呈似层状赋存于细粒白云母花岗岩的顶部，石英脉型钨矿呈脉状穿插于花岗岩和云英岩型钨矿中。矿区3个云英岩型矿体（V1、V2、V3），呈透镜状赋存于花岗岩体中，依自上而下平行排列，呈斗笠状分布，倾角20°～28°。矿体多集中在花岗岩矿化蚀变带中心，V1、V2矿体分布于花岗岩顶面突起部位。Ⅰ号矿体赋存标高为260m～420m，V2矿体赋存标高为135m～350m，V3矿体赋存标高210m以下。 3.矿床水文地质特征
煤矿水文地质特征及矿井涌水量预测分析 王博龙
煤矿水文地质特征及矿井涌水量预测分析王博龙 摘要：矿井水文地质特征的分析对于矿井安全生产具有积极的意义。为了让矿井发挥出它的最大效益，有必要对矿井的水文地质特征进行分析研究。矿井涌水量预测计算方法很多，进行不断的改进与创新，在满足基本矿井生产要求的基础上，进一步加强理论与实践研究是重中之重，本文据此做出了分析。 关键词：矿井；水文地质；特征 煤矿水文地质类型与特征在煤矿开采过程中具有重要的作用，能够为煤矿的中长期防治水规划的制定提供支撑，进而实现防治水安全。 一、煤矿水文地质类型的特征 从涌水量和富水系数进行煤矿水文地质特征分析，有助于煤矿依据涌水量、富水系数等进行防治水规划和合理安排煤矿开采工作，为安全的采矿提供理论支撑。 （一）涌水量特征分析 我国矿井涌水量已经达到71.7亿m3左右，黑龙江、内蒙古、河北等省的实际排水量已经超过2亿m3，占全国的 83.20%。内蒙古、黑龙江、陕西等省的排水量超过1000m3。由此可见，矿井涌水量在煤矿开采过程中不可忽视，黑龙江省的矿井涌水量比较大，处于平均水平。 矿井最大涌水量和正常涌水量也是煤矿开采过程中需要重视的问题，这是因为最大涌水量与正常涌水量相差越大，越容易造成煤矿开采事故，需要采取措施应对煤矿开采过程中矿坑涌水问题，以保障煤矿开采安全。广西省煤矿矿井最大和正常涌水量比例相差最大，已经高达3.02；湖北、江西、重庆等省的矿井最大涌水量和正常涌水量比例在2～3倍之间；黑龙江、河南、内蒙古等省的矿井最大涌水量和正常涌水量相差不大，约为1.7。对煤矿区域进一步划分可知，矿井最大和正常涌水量相差较大的煤矿分布于亚热带季风性气候区，夏季多雨是造成矿坑涌水量增加的重要原因；矿井最大和正常涌水量相差不大的煤矿多位于大陆性季风气候。 （二）富水系数特征分析 矿井富水系数是在长期的开采过程中通过矿井排水量和同一期间的开采量的比值计算得到的，直接影响矿井涌水量的经济评价。依据调查结果可知，广西、湖北、重庆、四川等省是我国煤矿富水系数较高的地区，大于5m3/t；黑龙江、宁夏、内蒙古等省的矿井平均富水系数较少，低于我国矿井平均富水系数 （2.04m3/t）。 二、矿井涌水量预测 矿井涌水量是指矿井在建设开发过程中，不同水源的水通过不同途径，单位时间内流入矿井的水量，是矿井井筒涌水量、巷道涌水量和采区涌水量的总和。 （一）预测计算的内容包括 1）矿井正常涌水量：指开采系统在某一标高（水平）时，正常状态保持相对稳定的总涌水量，一般指平水期的涌水量。 2）矿井最大涌水量：指开采系统在正常开采时雨季期间的最大涌水量。 3）井巷工程涌水量：包括井筒和巷道开拓过程中的涌水量。 4）矿井疏干排水量：指在规定的疏干时间内，将水位降到规定标高时所必需的疏干排水强度。它是指井巷系统还未开拓，或疏干漏斗还未形成，受人为因素（规定的疏干期限）所决定的排水疏干工程（钻孔或排水巷）的排水量。
某煤矿水文地质特征分析及涌水量预测
某煤矿水文地质特征分析及涌水量预测 摘要：利用宣威市风景煤矿水文地质资料，在分析矿井水文地质特征及矿井 充水因素的基础上，采用地下水动力学法预测首采区标高+1550m水平以上涌水量，同时利用水文地质条件与该矿相似的开银煤矿资料，采用水文地质比拟法预测矿 井开采过程中涌水量，分析两种计算方法的优缺点，选择比拟法作为煤矿初步设 计的参考。 关键词:煤矿区水文地质特征涌水量 矿井涌水量是煤矿安全生产的一个重大问题。矿井涌水量是对矿井充水条件 的定量评价，也是对矿井需要排水量的估计。矿井涌水量的大小是反应一定条件下，矿井充水程度的定量指标，是矿井开采设计中制定防治水方案的依据。本文 以宣威市风景煤矿为例，分别用地下水动力学法和水文地质比拟法对矿区首采区 标高+1550m水平以上涌水量预算，并对两种预测结果进行综合分析，从而寻找较 符合矿井实际情况的矿井涌水量，推荐比拟法作为开采初步设计的参考。 1矿区概况 风景煤矿位于云南省曲靖市宣威城116°方向，直距38km，地处宣威市田坝 镇风景村境内，矿区面积4.2km2。区内北、西、南部高，中、东部低，矿区地形 最高点位于矿区南西部，标高2280m,最低点位于矿区东部，标高1846m，相对高 差434m，矿区地貌属低中山地貌类型。矿区出露地层由从新到老主要有：第四系、 三叠系下统卡以头组（T 1k）、二叠系上统宣威组（P 2 x）、峨眉山组（P 2 β）。 区内主要含煤地层为二叠系上统宣威组（P 2 x），厚236m，岩性主要为泥质粉砂岩、泥岩、粉砂岩、炭质泥岩及煤。含煤10层，经对比确定的编号煤层自 上而下为K 3、K 5+1 、K 5+1 、K 7 、K 9 、K 14 、K 16 、K 17 、K 18 、K 23 等煤层。 2矿区水文地质特征 2.1含（隔）水层的划分
煤矿水文地质特征和矿井涌水量预测探讨 刘德博
煤矿水文地质特征和矿井涌水量预测探讨刘德博 摘要：在矿井建设生产各个阶段，对矿井涌水量空间、时间变化规律展开动态 化预测评价，是矿井水文地质工作重要项目。但因为涌水量影响因素相对较多且 较为复杂，涌水量计算难度相对较大，所以做好涌水量计算方法选择与应用，已 经成为了相关企业研究重点。目前较为常用的计算方法主要以解析法以及比拟法 等手段为主，对计算方式展开合理运用，做好涌水量计算与控制，是保证矿井正 常生产的有效手段，值得展开深入研究。 关键词：矿井涌水量预测；水文地质；分析 1某矿井水文地质特征分析 1.1水文地质特征 （1）矿井用水量。根据3号煤层初期投产实验可知，矿井涌水量主要以顶板涌水为主。与此同时，还包括底板砂岩涌水与三灰涌水。根据相关数据调查显示，三灰含水层富水性比较不稳定且涌水以静储量为主，必须在开采期间做好相关的 预防工作与勘探工作。 （2）水害问题与矿井开采活动之间的影响作用。煤层开采容易受到老窑积水的影响，但是实际影响程度并不如预期大。但是煤层回采主要以条带式开采工作 为主，工作面主要以倾向布置方式为主。在回采期间，尤其是下部采区很有可能 会存在一定量的积水。但是根据本矿区实际调查数据显示，孔内涌水问题较轻， 多数区域并未明显出现。因此，矿井开采作业受到水害的影响程度基本上可以视 为中等。 1.2地下水的补给、径流和排泄条件分析 （1）松散层类孔隙状况分析。在松散层类孔隙潜水中，水分的补给方法一般以大气降水补给为主，在某些局部地段也会有下伏基岩水层向含水层侧向补给的 情况，河流地表水在其中也会起到一定的作用，与地下水形成互补关系。地形地 貌决定着地下水流的情况所以要分析水流情况首先要对地质情况作出合理判断， 地下水受地形控制一半由分水岭段向河谷地区运移，最终会汇入到河流当中，流 出该地区。 （2）基岩孔隙裂缝水的补给情况分析。基岩孔隙裂隙水的补给来源有几个方面，最主要的几个方面分别是大气降水的补给、地表水渗透的补给、人为灌溉补 给和侧向补给。在地下水补给中其径流以水平径流为主，其次为垂直径流。地下 水的排泄方式也有很多种，最主要的是蒸发排泄方式、补给地表水排泄方式和人 工开采排泄方式这三种。 （3）地下水的循环模式分析。地下水的循环模式主要分为两种，一种叫做浅循环模式另一种是深循环模式。两种循环方式各有优缺点。浅循环模式主要是河 谷潜水、黄土塬和白垩系风化裂隙水的循环模式，这种循环方式具有以下几个特点：①补给方式多样性：其含水层埋深比较浅且厚度比较小决定了其补给方式的多样性。②地下水径流积极性，这个特性主要是由于其径流途径比较短造成的。③地貌控制作用明显：地貌的控制作用主要表现在对地下水径流途径、径流方向、地下水排泄区的控制。④补给区、径流区和排泄区相互重叠的特点。 2.矿井水文地质类型划分问题以及影响因素 根据案例矿井井田的水文地质条件以及煤矿防治水相关规定，对矿井水文地 质类型进行明确划分：首先，矿井当前主采煤层有三层，再加上煤层顶底板均属 于含水层，经过相关人员的调查可知，该井田范围内的含水层基本上可以认定为
湖南恩口煤矿矿床水文地质条件及矿坑涌水量预测
湖南恩口煤矿矿床水文地质条件分析 及矿坑涌水量 初 步 预 测 报 告
云南国土资源职业学院 二0一三年六月 审查：孙由政教授 校核：余先颖 编写：余先颖
目录 一、自然地理概况................................................... 二、矿区地质、水文地质条件......................................... （一）地层及其水文地质特征......................................... 1.石炭系中上统(c2+c3)........................................... 2.二叠系下统栖霞组（p1q）...................................... 3.二叠系下统茅口组（p1m）...................................... 4.二叠系上统龙潭组（p2l）...................................... 5.二叠系上统长兴组（p2d）..................................... 6.三叠系下统大冶组（T1s）..................................... 7.三叠系中统麒麟山组（T2）..................................... 8.第四系冲积层（Q4）.......................................... （二）.构造及其水文地质特征....................................... 1.恩口向斜................................................. 2.断层..................................................... 三.矿床水文地质条件........................................... （一）含隔水层的划分....................................... 1.含水层.............................................