矿井涌水量的计算
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。
矿井涌水量计算的方法分析与研究
矿井涌水量计算的方法分析与研究蔡晨光（河钢集团矿业公司，河北 唐山 ０６３０００）摘 要：矿井工程施工主要对其防治水措施制定合理规划，防排水系统设计形成是直接影响工程实施的关键，也是相关企业关注重要内容之一。
本文将以笔者所在矿场矿井为例，通过对矿井涌水情况的分析，对矿井涌水量计算方法展开分析。
关键词：解析法；涌水量计算；冶金工业矿山；矿井中图分类号：ＴＤ７４２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）１２－０２６４－２AnaIysis and Research on the Method of CaIcuIating Mine Water InflowCAI Chen-guang（Ｈｅｇａｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｍｉｎｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｔａｎｇｓｈａｎ ０６３０００， Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｍｉｎｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍａｉｎｌｙ ｆｏｒｍｕｌａｔｅｓ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｐｌａｎｎｉｎｇ ｆｏｒ ｉｔｓ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ， ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ ａｎｄ ｄｒａｉｎａｇｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｏ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔ， ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ａｌｓｏ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｃｏｎｃｅｒｎｅｄ ｂｙ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｗｉｌｌ ｔａｋｅ ｍｉｎｅ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ， ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｍｉｎｅ ｗａｔｅｒ ｉｎｆｌｏｗ， ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｍｉｎｅ ｗａｔｅｒ ｉｎｆｌｏｗ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ．Keywords: ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄ； ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｉｎｆｌｏｗ； ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｍｉｎｅ； ｍｉｎｅ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。
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 。
采区涌水量预算(设计)
第四节采区涌水量预算
采区内和邻区无专门水文地质钻孔，水文地质参数难以掌握。
采区涌水量估算，故采用富水系数比拟法。
利用产能在30万t的矿井涌水量，预算了矿井年生产量达到60万t时的矿井涌水量。
公式：Q=Kp×P=Q0×P/P0（K P=Q0/P0）
上式中：
Q——设计矿坑涌水量（m3/d）
Q0——煤矿现采矿井实际排水了量（m3/d）
P0——煤矿实际开采量（万t/a）
P——设计矿井生产能力（万t/a）
9号、11号煤层采区涌水量计算
根据调查资料，开采9号煤层，生产能力达30万t/a时，采区正常涌水量为700 m3/d，最大涌水量900 m3/d。
采用富水系数比拟法估算。
当生产能力达60万t/a，其采区正常涌水量1400 m3/d，最大涌水量为1800 m3/d。
第五节采空区积水估算
参照《煤矿安全手册》中采（老）空区给水量估算公式进行了采（老）空区给水量的估算：
估算公式：Q积=K×M×F/cosα
式中：Q积——相互连通的各积水区总积水量（m3）
M——煤层厚度（m）
F——采空区积水区水平投影面积（m2）
α——煤层倾角
K——充水系数。
矿井涌水量解析计算及其适用性对比
矿井涌水量解析计算及其适用性对比【摘要】矿井涌水量计算是煤矿水文补勘工程中的一项重要任务，目前矿井涌水量预测主要以“大井法”、“集水廊道法”为主，计算过程往往简单、机械，不注重矿区水文地质条件及公式适用条件的分析。
本文在分析红一煤矿地质及水文地质条件的基础上，对研究区水文地质条件进行了概化，最终选用具有一个隔水边界的稳定流承压转无压的Dupuit公式的推导式进行基岩段涌水量计算。
【关键词】大井法；集水廊道法；涌水量；水文地质补充勘探1地质及水文地质概况1.1井田地质及构造井田内地层由老至新依次有：奥陶系克里摩里组(Ok)；石炭系上统土坡组(Ct);石炭二叠系太原组(CPt)；二叠系下统山西组(Ps)、石盒子组(Psh);古近系(E)和第四系(Q ) o红一井田总体构造为一走向北北东向、西翼陡东翼缓的不对称背斜，即红墩子三道沟背斜，其西部发育有红墩子向斜，再向西被黄河断裂所断。
红墩子三道沟背斜西翼受红墩子断层切割，红墩子断层落差30m〜180m。
井田内煤层大部赋存于红墩子三道沟背斜东翼。
1. 2井田水文地质1. 2. 1含水层划分及其特征井田含水层划分为：第四系孔隙潜水层、古近系及基岩风化带孔隙裂隙含水层组、二叠系孙家沟组、石盒子组裂隙含水层组、山西组裂隙含水层组、太原组砂岩裂隙含水层组、土坡组砂岩裂隙含水层组、奥陶系裂隙含水层组。
其中山西组裂隙含水层、太原组砂岩裂隙含水层组为直接充水含水层，石盒子组裂隙含水层组为间接充水含水层。
下面简述以上三个含水层特征。
二叠系孙家沟组、石盒子组裂隙含水层：属直接充水含水层，在全区较广泛分布，厚度约在40〜360m左右，含多个子含水层，为复合含水层。
由粗粒砂岩、中粒砂岩及细粒砂岩构成，分选磨圆中等，颗粒支撑，泥钙质胶结，裂隙欠发育。
根据抽水试验，本含水层天然静水位埋深43.96m,钻孔涌水量0. 185L/S,单位涌水量0. 0011L/m?s,渗透系数0. 0034m/d ,为弱富水含水层。
矿井、采区涌水量计算
贵州省朗月天合矿业有限公司龙宫煤矿一号井一采区+1280~1240m涌水量分析预测报告一、矿井第一水平涌水量：龙宫煤矿一号井第一开采水平标高1280m以上。
预算范围东、西以矿井采矿权边界为界，浅部为开采前地下水水位线以下，深部至第一开采水平标高。
预测的龙宫煤矿一号井一水平正常日涌水量情况见下表：由此可知，龙宫煤矿一号井第一水平正常涌水量为967m3/d （40.3m3/h），最大日涌水量为1257m3/d（52.4m3/h）。
其预测数据与实测成果基本吻合，由此可检验预测方法正确。
二、全矿井涌水量：矿井目前设计有两个水平，第一水平最低开采标高为为+1280m，第二水平最低开采标高为为+1240m，据已基本查明的矿区水文地质条件，本矿区内含煤层岩系（P3l）各主采煤层在开采前，其各主要充水含水层地下水的补给边界水文地质条件较为复杂，故本次矿井第一开采水平以上涌水量预算周围边界均按无限补给边界的承压水水力类型考虑。
但在矿井开拓生产疏排水过程中，将会形成以煤层开采系统为中心的降落漏斗，在降落漏斗范围内，承压水将降至含水层顶板以下成为无压状态，故选用“大井法”承压转无压水裘布依完整井公式进行预算。
即：02lg lg )2(66.31r R h M M H KQ ---=正常…………………式1 '•---=a r R h M M H K Q 002lg lg )2(66.31最大………………式2各种预算方法参数的选用：长兴组（P 3c ）涌水量分别采用“大井法”进行预算。
其预算参数为：H ：水柱高或水位降低值（S ），采用矿区勘探钻孔观测P 3c 含水层地下水位标高平均值与预算水平标高之差值；M ：含水层厚度，采用预算范围内钻孔揭露P 3c 含水层真厚度的算术平均值；K:渗透系数，采用ZK4-5号钻孔P 3c 抽水试验所获渗透系数K 值； r 0:大井引用半径，根据矿区涌水量预算范围内的大体几何形态为不规则多边形，采用r 0=p/2π公式计算求得（P 为大井周长、即预算范围周长）；R ：大井影响半径，根据吉哈尔特公式计算求得，即10R =； R 0：大井引用影响半径，采用R+r 0求得；h 0：巷道内水柱高，矿井开采后水位降至预算水平，则“h 0”≈0；a′：枯、洪水季节矿井开采系统涌水量变化系数（无量纲），据调查访问原金凤煤矿生产矿井枯、洪水季节排水情况确定为1.30。
矿井涌水量计算公式
矿井涌水量计算公式矿井涌水量的计算可是个相当重要的事儿呢！这就好比我们过日子得清楚每个月的开销有多少，矿井开采也得搞明白会有多少水涌进来，才能做好应对措施，保证生产安全。
要计算矿井涌水量，首先得搞清楚几个关键的概念。
比如说，“静储量”和“动储量”。
静储量就像是一个水库里原本就有的水，不怎么会变；而动储量呢，就像是河流里流动的水，一直在变化。
常见的矿井涌水量计算公式有好几种。
比如说“大井法”，这名字听起来有点怪，但其实就是把矿井想象成一个大井，然后通过一些复杂的计算来估算涌水量。
还有“水文地质比拟法”，简单说就是找一个跟要计算的矿井情况差不多的，已经有了涌水量数据的矿井来做参考，然后根据两者的差异进行调整。
我记得有一次去一个煤矿实地考察，那场面可真是让我印象深刻。
我们一群人穿着厚厚的工作服，戴着安全帽，深入到矿井里面。
当时，负责计算涌水量的工程师拿着本子和笔，一边查看各种仪器的数据，一边嘴里念念有词地计算着。
周围的矿工们也都一脸紧张地看着，因为涌水量的多少直接关系到他们的工作安全和进度。
矿井里潮湿闷热，灯光也不是特别亮，大家的脸上都挂着汗珠。
工程师告诉我们，哪怕一个小小的数据误差，都可能导致计算结果出现很大的偏差，所以每一个数字都得仔细核对。
在计算矿井涌水量的时候，还得考虑很多因素。
像是含水层的类型和厚度、地下水的水位和水压、矿井的开采深度和面积等等。
这就像是做菜，各种调料的比例都要恰到好处，才能做出美味的菜肴。
如果忽略了某个重要因素，那计算出来的涌水量可能就会差之千里。
而且，随着开采的进行，矿井的情况也会不断变化。
今天算出来的涌水量，可能过一段时间就不准确了。
所以，得经常进行监测和重新计算，就像我们要经常看看自己的钱包，看看是不是超支了一样。
另外，不同地区的矿井，地质条件差别很大。
有的地方含水层丰富，涌水量大得吓人；有的地方则相对较少。
所以在计算的时候，不能生搬硬套公式，得结合实际情况灵活运用。
矿井涌水量计算
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。
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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。
潜水层中：
22
H h Q LK R
-=(双面进水) 承压含水层中：
22
2MH M h Q LK R
--=（双面进水） 式中 L ——水平巷道长度
(三)斜井涌水量的预测方法
斜井涌水量的大小，据多次观测，它与其水平断面积和垂深相同的立井涌水量相近，故斜井涌水量可按立井来计算，其他计算参数的确定同前。
如果斜井穿过不同含水层，亦应分段计算。
(四)利用“大井”法计算采区涌水责
一个采区是由许多巷道和工作面组成的，在长期的排水过程中，逐渐形成了巨大的统一为降落漏斗。
因此，可把不规则的巷道系统及采区所占的面积，看成为相当理想的“大井”的面积，而整个采区的涌水量则相当“大井”的涌水量。
这样就可以引用计算井简涌水量公式计算。
(1)表示矿井处在一个无限延伸的含水层中(无限水及供水边界，排水时只不受任何边界的影响)。
(2)岩层的产状乎缓或接近水平，地下水从各个方向呈圆形流向矿井
(3)地下水届层流和稳定运动。
(4)矿井类型属完整井。
由于开采巷道系统的面积和形状往往是不规则的，不是一个理想的图形，因此在计算时，要把巷道系统的面积(是指设计开采巷道分布地段的总面积，不是单个巷道面积)近似地简化成一个回的面积，然后再计算
0r == 式中 r 0——采区的引用半径
F ——采区的面积
当采区面积近于正方形时，上式比较准确，若为长方形则采用下式：
04
L B r +=η 当系统巷道狭长，B 与L 的比值趋近于零时，r 0=0.25
当巷道系统在平面上有各种凹角时，且B 与L 的比值在2和3之间，则
02d r =
π
式中 d ——为巷道系统周长。
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