大井法和比拟法在矿井涌水量预测中的应用
基于大井法的矿坑涌水量预测分析研究

01
研究对象的局限性
本次研究仅针对某特定矿区的大井法应用,未来可考虑研究其他矿区
条件下的适用性和精度,以进一步验证和完善大井法。
02
未考虑复杂地质条件
本次研究中未涉及复杂地质条件对矿坑涌水量的影响,未来可考虑开
展相关研究,分析不同地质条件下的大井法应用。
03
需要加强实践应用研究
大井法作为一种理论方法,需要更多的实践应用来检验和完善。因此
数据预处理
对收集到的数据进行清洗、去噪和标准化 等预处理工作,以提高算法的准确性和鲁 棒性。
模型训练
利用训练数据集对选择的算法进行训练, 并调整模型参数,以提高预测精度和泛化 能力。
特征提取
从数据中提取与涌水量相关的特征,包括 地质、水文地质、气象、水文等特征,并 构建特征向量。
预测结果分析
结果可视化
大井法涌水量预测模型以稳定流和 非稳定流两种情况下的裘布依公式 为基础,建立大井模型,模拟抽水 或注水条件下地下水位变化情况。
VS
模型中涉及到的参数包括渗透系数 、给水度、释水系数、越流系数等 ,需要根据地质勘察和实际工程经 验确定。
大井法涌水量预测模型参数求解
大井法涌水量预测模型的参数求解通常采用数值计算方法,如有限差分法、有限 元法等,以计算出地下水位随时间的变化情况,进而推算矿坑涌水量。
03
研究成果对于提高矿坑涌水量预测精度、优化矿区水资源配置和降低矿坑排水 成本具有重要意义。
06
结论与展望
研究结论
证实了大井法在矿坑涌水量预测中的有效性
通过实例分析和对比研究,证实了大井法在矿坑涌水量预测中具有较好的适用性和准确性 ,能够为矿山安全生产和资源开发提供重要技术支持。
矿井涌水量预测

2)采矿场周围降落漏斗范 围内的静储量的消耗量
h——含水层平均厚度; R——疏干时的影响半径
μ——给水度或裂隙度
L——疏干地段的周长
总静储量
水均衡法(续)
动储量:
3)直接降落在露天采场内 的大气降水q3
4)采矿场外围降水渗 入的水量q4
A——
F1
F1——露天采矿场面积;
解:据题意,细砂含水层为承压水层,厚度M=6.5m 降深s=6-2=4m
抽水影响半径: R 1 . 9 S M 5 1 . 9 K 4 5 6 . 5 6 4 . 7 m 8 1
基坑假想半径:
r
F
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4 422 1.5 7m 6 3.14
根据承压完整井涌水量计算公式:
Q 2 . 7K 3 M 2 . 7 3 S 6 6 . 5 4 9 . 1 6 m 3 / 5 d 1 lR g lr g l4 g . 7 8 l1 g . 5 7 6
潜水井的Dupuit公式
有一个观测孔时
有两个观测孔时
Dupuit公式的应用(用途)
(1)确定水文地质参数 确定岩土的渗透系数K、导水系数T、影响半径R等。
(2)预报流量或降深
根据Dupuit公式,在已知含水层厚度和参数的情况下 ,只要给出设计的合理降深,既可预报井的开采量;也可 按需要的流量,预报开采后的可能降深值。
地下水在多孔介质中的运动,称为渗流。发生渗流的区域称 为渗流场。
乙河 乙河
甲河 甲河
2、地下水运动—假想渗流
渗流是一种假想水流。假想:
(1)假想水流的性质(如密度、粘滞性等)和真 实地下水相同;
(2)假想水流充满含水层的整个空间;
“大井法”在矿坑涌水量预测中的应用--以郎溪钒矿区为例

“大井法”在矿坑涌水量预测中的应用--以郎溪钒矿区为例李玲玲【摘要】矿井涌水量预测是矿床水文地质勘查的根本任务之一,“大井法”在预测矿井涌水量方面因其简单方便的特点而成为常用方法之一。
通过“大井法”在具体工程实例中的应用分析,提出其在矿坑涌水量预测中的计算方法和存在问题,对矿坑涌水量预测的实际应用有一定的指导意义。
%The estimation of mine water inflow is one of the fundamental missions in mine hydrogeological exploration. The“large diameter well method” to predict mine water inflow is often used in some exploration reports because of its simplicity. The article raised the calculational method and problems of“ large diameter well method” by it’ s analysis in project example. It can guide the estimation of mine water inflow.【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】2页(P14-15)【关键词】“大井法”;矿坑涌水量预测;郎溪钒矿【作者】李玲玲【作者单位】甘肃工业职业技术学院地质学院,甘肃天水 741025【正文语种】中文【中图分类】P641.4+1矿坑涌水量预测是矿区水文地质勘查阶段的根本任务之一,也是开采设计部门制订疏干措施、确定排水设备及确保矿山安全生产的主要依据。
预测坑涌水量的方法很多,如大井法、解析法、数值法等。
其中,大井法原理易懂,方法易行,在预测矿坑涌水量中被广泛使用。
解析法和比拟法在矿井涌水量分析及预测中的应用

解析法和比拟法在矿井涌水量分析及预测中的应用矿井涌水量是评价矿井水文地质条件复杂程度的重要指标,正确预测矿井涌水量对指导矿井排水设施建设以及对保障煤矿安全生产具有重要意义,然而矿井涌水量的影响因素又极其复杂。
因此文章通过对各影响因素的分析,运用解析法和比拟法对开河井田上组煤3煤层的涌水量进行了合理地分析及预测,达到了较好的效果。
标签:涌水量分析;解析法;水文地质比拟法矿井涌水量分析及预测的方法有很多种,根据统计模型可以分为确定性模型和非确定性模型两大类。
其中,确定性模型主要采用解析法、数值法和水均衡法等,非确定模型主要采用相关比拟法等。
作者应用的是解析法和水文地质比拟法,通过二者的对比,参照本井田的水文地质情况,预测出合理的涌水量,以更好的指导生产。
1 井田地质概况开河井田位于区域水文地质单元的西北部,为巨厚新生界松散层覆盖的全隐蔽煤田,新生界地层厚度226.50-359.20m,平均304.85m,由东向西逐渐增厚。
西部为梁山断层,东部有嘉祥断层,北界是郓城断层,因此该区北、东、西三面为阻水边界,南部为人为边界。
井田内F2断层近东西横贯本区中部,落差>1000m,F2断层以北煤层埋藏深,赋存侏罗纪淄博群三台组砂岩及二叠纪石盒子组含水层;F2断层以南煤层埋藏浅。
井田内各基岩含水层深埋于巨厚松散层之下,仅接受新生界底部砂砾层水的补给,与大气降水无直接水力联系。
2 矿井涌水量预算根据充水因素分析,3煤层直接充水含水层为3煤层顶、底板砂岩(简称3砂)、三灰。
井田内对3砂进行了一次、三灰进行了二次抽水试验,并对3砂和N底砂层进行了一次混合抽水试验,抽水质量均为合格以上,其成果可作为涌水量的计算依据。
2.1 3砂涌水量预算井田西邻梁宝寺煤矿正开采3煤层,并已生产多年,积累了较丰富的水文地质资料,其水文地质条件与本井田相类似,故分别采用解析法和水文地质比拟法,预算3砂涌水量。
矿井第一水平为-350m,初期揭露面积取0.5km2。
大井法中水资源论证的应用[摘要]在矿坑取排水水资源论证工作中
![大井法中水资源论证的应用[摘要]在矿坑取排水水资源论证工作中](https://img.taocdn.com/s3/m/1c3f9df619e8b8f67c1cb9d3.png)
大井法中水资源论证的应用[摘要]在矿坑取(排)水水资源论证工作中,由于坑道内的水来自于巷道周围基岩裂隙中的渗聚,相对于传统的取水井来说,坑道内布局复杂,常有多个水平中断,无固定的水面埋深,无静止的潜水水面,其涌水量受矿坑面积的变化而增减。
因此,随着回采工作的进行,采空区的不断加大,矿坑涌水量也会随之变化。
“大井法”是预测矿坑涌水量的一种常用的方法。
文中运用抽水试验确定矿坑现阶段渗透系数K值及影响半径R值后,利用“大井法”预测矿井未来涌水量的大小,再通过相应的公式计算未来矿坑采空疏干后最大涌水量及R值,最终完成地下水取水水资源论证工作。
[关键词]矿坑取(排)水;大井法;水资源论证1确定矿坑涌水量的重要性在水资源论证工作中,确定取水工程的涌水量是水文地质工作及编制论证报告书的主要任务之一,也是企业确定生产用水及疏干排水设备配套安装的依据,涌水量的大小直接影响着企业设计生产能力。
2大井法的应用原理在矿井疏干过程中,当矿井涌水量包括其周围的水位降低呈现相对稳定的状态时,即可认为以矿坑为中心形成的地下水辐射流场基本满足稳定井流的条件。
虽然矿坑的形状极不规则,尤其是坑道系统,分布范围大,构成复杂的边界,要求将它理想化,在理论上可以将形状复杂的坑道系统看成一个在工作的大井,整个坑道系统的涌水量就是大井的涌水量从而可以近似应用裘布依稳定流基本方程计算矿坑涌水量,这种矿坑涌水量的计算方法称为“大井法”。
3大井法工作实例辽宁省北票市沙金沟金矿是北票市一家金选企业,始建于20世纪70年代,原为小型集体企业,后经当地政府批准转制,现为私营企业,现正在生产运行中。
该企业金矿石为井下开采,同时取用采区内生产2号斜井巷道内矿坑排水为企业生产用水。
在为其编制《水资源论证报告》书时,其矿井未来涌水量大小的预测采用了“大井法”。
3.1矿区所在区域地质条件水文地质条件3.1.1地质条件该区属大凌河二级支流蒙古营河流域上游山丘区,该区属典型低山丘陵区,山势陡峭,沟谷发育,基岩裸露,生产取水井处于山丘坡地上,由古老的太古界变质岩类构成。
“大井法”在矿坑涌水量预测中的应用--以西邑铅锌矿区为例

• 198•价值工程“大井法”在矿坑涌水量预测中的应用—以西邑铅锌矿区为例Application of"Large Diameter Well Method" in the Prediction of Mine Water Inflow:Taking Xiyi Pb-Zn Mining Area as an Example崔灿文® CUI Can-wen;徐世光®® XU Shi-guang;吴静® WU Jing;张晓东淤 ZHANG Xiao-dong;赵磊淤 ZHAO Lei(①昆明理工大学,昆明650093;②云南地矿工程勘察集团公司,昆明650041)(①K unm ing U n iversity^o f Science and Technology,K unm ing650093, China;②Yunnan G eologic-and M ineral B ureau o f E xploration&Exploitation,K unm ing650041, China)摘要:矿坑涌水量预测是矿床水文地质勘查的基本任务之一,“大井法”预测矿井涌水量为常用方法之一。
通过“大井法”在具体工程实例中的应用分析,提出其在矿坑涌水量预测中的计算方法和不足,对矿坑涌水量预测的实际应用有一定的指导意义。
Abstract:The prediction o f m in e w ater inflow is on e o f th e fundam ental tasks in m in e hydrogeological exploration.The"large diam eter w ell m ethod"to predict m in e w ater inflow is on e o f th e com m only used m ethod.The article raised th e calculation m eth od and shortcom in gs o f"large diam eter w ell m ethod"by its application analysis in project exam ple.It can guide th e prediction o f m in e w ater inflow.关键词:铅锌矿;大井法;涌水量预测Key words:Pb-Zn deposit;large diam eter w ell m ethod;prediction o f m in e w ater in flow中图分类号:TD742 文献标识码:A文章编号=1006-4311(2016)25-0198-03〇引言矿坑涌水量是确定矿床水文地质条件复杂程度的重要 指标之一,关系到矿山开采的生产成本与安全,也是开采设 计部门选择开采方案、制定疏干措施的主要依据。
浅谈大井法在矿山涌水量计算中的使用

浅谈大井法在矿山涌水量计算中的使用宁凤娟(贵州省有色金属和核工业地质勘查局二总队,贵州 六盘水 553000)摘 要:近年来,矿山涌水导致的危害人民财产安全的事件时有发生,为保障矿产资源开采过程中的安全,要事先做好矿山涌水量的预测,同时,涌水量预测也是矿区开采技术条件章节任务中的一方面。
大井法是矿井涌水量计算中一种十分有效的方式,利用这一方法辅助涌水量的计算,为矿井作业提供了重要的参考。
基于此,本文以某矿井作为研究对象,浅谈了大井法在涌水量计算方面的使用,对实际的矿井作业具有重要的指导意义。
关键词:大井法;矿井涌水量;使用中图分类号:TD742 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2020)23-0151-2The application of large well method in the calculation of mine water inflowNING Feng-juan(2 Corps of Geological Exploration Bureau of Nonferrous Metals and Nuclear Industry, Guizhou,Liupanshui 553000, China)Abstract: In recent years, the hazard to the safety of people's property caused by mine water gusher occurs from time to time. In order to ensure the safety in the mining process of mineral resources, it is necessary to do well in advance the prediction of mine water inflow. At the same time, the prediction of water inflow is also one of the tasks in the chapter of mining technical conditions. The large well method is a very effective way to calculate the mine water inflow. It can be used to assist the calculation of the water inflow and provide an important reference for mine operation. Based on this, this paper takes a certain mine as the research object, and briefly discusses the application of large well method in the calculation of water inflow, which has important guiding significance to the actual mine operation.Keywords: Big well method; Mine water inflow; use我们平时工作中,在矿山储量核实、开采设计方案、详查设计方案等方面,均要对矿山进行水文地质调查工作,预测矿坑涌水量,为矿床开采提供设计依据,它对选择采矿方法,确定排水设备能力和排水方案、制定探水防水措施都有着重要的意义。
大井法和比拟法在矿井涌水量预测中的应用

大井法和比拟法在矿井涌水量预测中的应用矿井涌水量是确定矿床水文地质条件复杂程度的一个重要指标,还是矿山设计部门确定排水设备和制定防水措施的主要依据。
因此,在矿井建设以及生产过程中,能够较为准确地预报矿井涌水量是非常重要的,它直接关系到煤矿的安全生产。
文章选用大井法和地质水文比拟法对泉上煤矿三水平联合开采16、17两层煤时的矿井涌水量进行预测,以保证煤矿的安全生产。
标签:大井法;水文地质比拟法;涌水量预测引言矿井涌水量指的是矿山建设以及生产过程中,单位时间内流入矿井(包括各种巷道和开采系统)的水量,它是评价矿井水文地质条件复杂程度重要的指标,因此,正确预测矿井的涌水量对于指导矿井排水设施建设以及保障煤矿的安全生产具有重要的意义[1,2]。
预测矿井涌水量的方法多种多样,包括确定性分析方法中的解析法、数值法、模拟法、水均衡法;非确定性分析方法中的水文地质比拟法、相关分析法、模糊数学模型、灰色系统法、时间序列分析法和BP神经网络法等[3]。
文章选用大井法(解析法)和水文地质比拟法对泉上煤矿16、17煤开采时的矿井涌水量进行预测。
1 井田水文地质条件分析1.1 矿井水文地质概况文章所研究的泉上井田位于滕县煤田南部,含煤地层为上石炭统太原组,共含煤18层,其中可采及局部可采煤层共4层,即煤3下、煤12下、煤16、煤17。
泉上煤矿目前主采煤层为12下、16、17煤层。
主要含水层有第四系上含水砂层段、下含水砂层段,上侏罗统砂砾岩层段,3下煤层顶板砂岩,石炭系太原组第三、五、八、十下层石灰岩,本溪组第十二、十四层石灰岩,中奥陶统石灰岩。
1.2 矿井充水因素分析1.2.1 开采16煤层时的充水因素泉上煤矿16煤层上距12下煤层54.08m,实测“两带”高度为13.80m,正常条件区域下,16煤层的开采不会受到12下煤层采空区积水影响;17层煤上距16层煤平均13.90m,开采后的“两带”高度理论计算为14.8m,回采时会受16层煤采空区积水影响,开采时必须提前疏放16煤层老空水。
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大井法和比拟法在矿井涌水量预测中的应用
摘要:矿井涌水量是确定矿床水文地质条件复杂程度的一个重要指标,还是矿山设计部门确定排水设备和制定防水措施的主要依据。
因此,在矿井建设以及生产过程中,能够较为准确地预报矿井涌水量是非常重要的,它直接关系到煤矿的安全生产。
文章选用大井法和地质水文比拟法对泉上煤矿三水平联合开采16、17两层煤时的矿井涌水量进行预测,以保证煤矿的安全生产。
关键词:大井法;水文地质比拟法;涌水量预测
引言
矿井涌水量指的是矿山建设以及生产过程中,单位时间内流入矿井(包括各种巷道和开采系统)的水量,它是评价矿井水文地质条件复杂程度重要的指标,因此,正确预测矿井的涌水量对于指导矿井排水设施建设以及保障煤矿的安
全生产具有重要的意义[1,2]。
预测矿井涌水量的方法多种多样,包括确定性分析方法中的解析法、数值法、模拟法、水均衡法;非确定性分析方法中的水文地质比拟法、相关分析法、模糊数学模型、灰色系统法、时间序列分析法和BP神经网络法等[3]。
文章选用大井法(解析法)和水文地质比拟法对泉上煤矿16、17煤
开采时的矿井涌水量进行预测。
1 井田水文地质条件分析
1.1 矿井水文地质概况
文章所研究的泉上井田位于滕县煤田南部,含煤地层为上石炭统太原组,共含煤18层,其中可采及局部可采煤层共4层,即煤3下、煤12下、煤16、煤17。
泉上煤矿目前主采煤层为12下、16、17煤层。
主要含水层有第四系上含水砂层段、下含水砂层段,上侏罗统砂砾岩层段,3下煤层顶板砂岩,石炭系太原组第三、五、八、十下层石灰岩,本溪组第十二、十四层石灰岩,中奥陶统石灰岩。
1.2 矿井充水因素分析
1.2.1 开采16煤层时的充水因素
泉上煤矿16煤层上距12下煤层54.08m,实测“两带”高度为13.80m,正常条件区域下,16煤层的开采不会受到12下煤层采空区积水影响;17层煤上距16层煤平均13.90m,开采后的“两带”高度理论计算为14.8m,回采时会受16
层煤采空区积水影响,开采时必须提前疏放16煤层老空水。
1.2.2 开采17煤层时的充水因素
泉上煤矿17煤层上距16煤层平均13.90m,开采后的“两带”高度理论计算为14.8m,回采时会受16层煤采空区积水影响,在16层煤采空积水区下,开采17层煤工作面前,必
须提前采取打钻疏放上方16层煤采空区积水,防止采空区
积水进入17层煤工作面,影响安全生产。
目前上覆16煤层采空区积水区下17煤层无采掘活动。
奥灰是煤系基底的高压含水层,充水空间发育,富水性强,上距17层煤51.8m。
17煤层以下地层主要岩性由泥岩、铁质泥岩、杂色泥岩、砂质泥岩、中细粒砂岩及石灰岩组成,该层段为开采16、17煤层时防止下伏含水层底鼓的重要隔
水层段。
根据实测,底板导水破坏带深度为11.60m。
经计算有效隔水层水头值大于当前奥灰实际水压1.1Mpa,16煤层
下距17煤层13.9m,因此16煤层开采不会受下伏十二灰、十四灰及奥陶系灰岩水威胁,底板正常块段时若没有大的导水构造存在,17煤层开采不会受下伏十二灰、十四灰及奥陶系灰岩水威胁。
2 矿井涌水量预计
2.1 大井法
泉上煤矿16、17煤层的直接充水含水层为十下灰,井
田内无十下灰抽水试验资料,故采用井田外资料进行计算。
渗透系数(K)的选用:采用郭庄煤矿Γ-11号孔抽水试验实测值0.157m/d,含水层厚度(M)的选用:井田内平均厚度5.14m。
水位降深(H0)的计算:采用Γ-11号孔抽水试验水位
标高+42.36m,与含水层底界最深标高-900m的差值942.36m,
则影响半径R值如下:
3 结束语
(1)泉上煤矿16、17煤层的直接充水含水层为十下灰;(2)两种方法预计的矿井涌水量基本一致,大井法边界条件很难确定,影响半径与实际差异很大,而本煤矿西区与东区开采条件极其相似,故文章建议采用比拟法预计的涌水量90m3/h。
最大涌水量一般为正常涌水量的2倍,开采16、17煤层时矿井最大涌水量为180m3/h。
参考文献
[1]温文富,曹丽文.比拟法和解析法在某矿井涌水量预测中的分析比较[J].中国煤炭,2011,37(7):38-40.
[2]孙福勋,张元杰,丁涛.解析法和比拟法在矿井涌水量分析及预测中的应用[J].科技创新与应用,2016(8):34-35.
[3]杜敏铭,邓英尔,许模.矿井涌水量预测方法综述[J].地质学报,2009,29(1):70-73.
作者简介:吴霞(1992-),女,硕士研究生,主要研究方向:矿井水文地质。