矿井涌水量预测

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《2024年矿井涌水量预测研究》范文

《2024年矿井涌水量预测研究》范文

《矿井涌水量预测研究》篇一一、引言矿井涌水量预测是矿山安全生产与水资源管理的重要环节。

矿井涌水不仅对矿山的生产造成影响,而且还会影响周边地区的水文地质环境。

因此,开展矿井涌水量预测研究具有重要的现实意义和科学价值。

本文通过对某矿区的涌水量进行深入研究,旨在提出一种有效的预测方法,为矿山安全生产和水资源管理提供科学依据。

二、研究区域概况本研究区域为某大型矿山,地处山区,地质构造复杂。

矿区范围内有多个含水层,且地下水活动频繁。

矿井涌水主要来源于地下水渗透和降雨,受季节性气候变化和人类活动的影响较大。

因此,研究区域的矿井涌水量预测具有一定的难度和挑战性。

三、研究方法针对研究区域的特点,本研究采用多种方法进行矿井涌水量预测。

首先,通过对矿区地质资料和历史涌水量数据进行收集与整理,运用水文地质学的理论进行分析。

其次,利用时间序列分析法和灰色系统理论等数学方法,建立涌水量预测模型。

最后,结合现场实测数据和数值模拟方法对模型进行验证与修正。

四、模型建立与分析4.1 水文地质条件分析通过对研究区域的地质构造、含水层分布、地下水补给与排泄条件等进行分析,明确矿井涌水的来源与途径。

在此基础上,结合历史涌水量数据,分析涌水量的变化规律及影响因素。

4.2 预测模型建立本研究采用时间序列分析法和灰色系统理论两种方法建立涌水量预测模型。

时间序列分析法通过对历史数据进行趋势分析和周期性分析,提取出影响涌水量的主要因素,建立预测模型。

灰色系统理论则通过对部分已知信息和不完全信息进行建模和预测,揭示矿井涌水量的变化规律。

4.3 模型验证与修正利用现场实测数据和数值模拟方法对建立的预测模型进行验证与修正。

通过对比实际涌水量与预测值,分析模型的精度和适用性。

根据验证结果对模型进行修正和完善,提高预测的准确性和可靠性。

五、结果与讨论经过对多种方法的综合应用和分析,本研究成功建立了适用于研究区域的矿井涌水量预测模型。

该模型能够较好地反映矿井涌水量的变化规律和影响因素,为矿山安全生产和水资源管理提供了科学依据。

《基于Feflow的范各庄煤矿矿井涌水量预测研究》范文

《基于Feflow的范各庄煤矿矿井涌水量预测研究》范文

《基于Feflow的范各庄煤矿矿井涌水量预测研究》篇一一、引言矿井涌水量预测是矿山安全生产的重要环节之一,其准确性直接关系到矿井的安全运行和经济效益。

范各庄煤矿作为国内重要的煤炭生产基地,其矿井涌水量预测工作尤为重要。

本文将基于Feflow软件,对范各庄煤矿矿井涌水量进行预测研究,以期为矿山安全生产提供科学依据。

二、范各庄煤矿概况范各庄煤矿位于某地,属于典型的地下矿井。

其矿井涌水量受多种因素影响,包括地质构造、水文地质条件、气象因素等。

因此,在进行矿井涌水量预测时,需综合考虑这些因素。

三、Feflow软件简介Feflow是一款基于地理信息系统(GIS)的地下水流动与溶质运移模拟软件,具有强大的地下水流场模拟和预测功能。

该软件通过建立地下水流场模型,可以实现对矿井涌水量的预测。

四、基于Feflow的矿井涌水量预测方法1. 数据收集与处理:收集范各庄煤矿的地质构造、水文地质条件、气象因素等相关数据,并进行处理和分析。

2. 建立地下水流场模型:利用Feflow软件,根据收集的数据建立地下水流场模型。

模型应包括地层结构、含水层分布、地下水流向和流速等要素。

3. 模型验证与修正:通过对比历史涌水量数据,验证模型的准确性。

如发现模型存在误差,需进行修正并重新进行验证。

4. 预测矿井涌水量:根据验证后的模型,对未来一段时间内的矿井涌水量进行预测。

五、研究结果与分析1. 模型建立与验证:通过Feflow软件建立的地下水流场模型,能够较好地反映范各庄煤矿的地质构造和水文地质条件。

经过历史数据验证,模型的涌水量预测值与实际值较为接近,具有较高的准确性。

2. 矿井涌水量预测:根据建立的模型,对未来一段时间内的矿井涌水量进行预测。

预测结果显示,随着降雨量的增加和开采深度的加大,矿井涌水量呈上升趋势。

因此,矿山应加强排水设施的建设和管理,确保矿井安全运行。

3. 影响因素分析:通过分析地质构造、水文地质条件、气象因素等因素对矿井涌水量的影响,发现地下水位、含水层厚度、降雨量等因素对矿井涌水量具有显著影响。

矿坑涌水量预测计算规程

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。

5.涌水量控制方案制定通过对矿坑涌水量的预测计算,可以制定出涌水量控制方案,包括采取何种措施阻止涌水、如何进行矿井排水等。

《矿井涌水量预测研究》

《矿井涌水量预测研究》

《矿井涌水量预测研究》篇一一、引言矿井涌水量预测是矿山安全生产和环境保护的重要环节。

准确预测矿井涌水量,不仅有助于合理安排矿井排水,防止水灾事故的发生,而且对于矿井水资源的管理和利用具有重要意义。

本文旨在通过对矿井涌水量预测的研究,分析影响涌水量的主要因素,探讨预测方法及模型,为矿井安全生产和环境保护提供科学依据。

二、矿井涌水量的影响因素矿井涌水量受多种因素影响,主要包括地质因素、气象因素、采矿因素等。

地质因素如地下水位、含水层厚度、岩性等;气象因素如降雨量、气温等;采矿因素如采矿方法、开采深度等。

这些因素相互影响,共同决定矿井涌水量。

三、矿井涌水量预测方法及模型目前,矿井涌水量预测方法主要包括水文地质法、统计分析法、数值模拟法等。

其中,水文地质法主要依据地下水动力学原理,分析地下水的运动规律,从而预测矿井涌水量;统计分析法主要依据历史数据,建立统计模型,通过分析影响因素与涌水量的关系,预测未来涌水量;数值模拟法则是通过建立地下水流动的数学模型,模拟地下水的运动过程,从而预测矿井涌水量。

四、具体预测模型介绍1. 水文地质法模型:根据地下水动力学原理,建立水文地质模型。

通过分析地下水的补给、径流、排泄等过程,确定地下水位、含水层厚度等参数,从而预测矿井涌水量。

该方法需要考虑地质条件、水文地质条件等因素,适用于具有较为完整水文地质资料的矿井。

2. 统计分析法模型:根据历史数据,建立统计模型。

常用的统计模型包括线性回归模型、灰色预测模型等。

通过分析影响因素与涌水量的关系,建立数学表达式,从而预测未来涌水量。

该方法需要考虑影响因素的选取和数据的质量等因素。

3. 数值模拟法模型:通过建立地下水流动的数学模型,模拟地下水的运动过程。

常用的数值模拟软件包括FEFLOW、MODFLOW等。

该方法可以较为准确地反映地下水的运动规律,但需要较为复杂的建模过程和计算过程。

五、实例分析以某矿山为例,采用上述三种方法进行矿井涌水量预测。

13矿井涌水量预测

13矿井涌水量预测
开拓井巷涌水量:井筒(立井、斜井)、和巷道(平硐、平
巷、斜巷、石门)在开拓过程中的涌水量。
疏干工程的排水量:指在规定的疏干时间内,将水位降到某
一规定标高时所需的疏干排水强度(疏干流量) 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。在矿区勘探和矿井建生产中有重大意义。
1 a
1 b

二、涌水量-降深曲线法(Q-S曲线法)
原理:根据稳定井流抽水试验资料建立涌水量与降深的
关系方程,根据勘探试验阶段与未来开采阶段水文地质 条件的相似性,外推预测未来矿井的涌水量。
优点:避开求取各种水文地质参数,计算简便
应用条件:避开了求取各种水文地质参数,计算简便,
适用于水文地质条件复杂且难于取得有关参数的矿井及 矿区。
n=2 抛物线 n>2 对数曲线
下一页
图解法
1.作图法 观测历年最大涌水量和最大水位降深, 得(Qi,si)(i= 1,2,…,n),在Q─s坐标系上投点,称散点图(或相关 图),用直尺凭视觉画大致平分散点的直线,量斜率和截距, 写方程。此方程因人而异,不唯一,误差大。
2.近似图作法 在散点图上平行于纵轴作直线e 左右平分所有散点,再e1平分右 边散点、e2平分左边;同理,以 平分散点为前提作平行横轴的直线 h、h1、h2。设h1、h2与e1、 e2的交点为A、B、C、D,按 散点展布趋势连B、D(或A、C) 点,求出直线的斜率及截距,即可 图7-1 回归直线散点图 得回归方程Q=f(s)。
Q0 Fs Q F0 s0
优点:简单、应用方便。
有时涌水量随开采面积(或巷道长度)、水位降深的增加不具
有线性关系,但能用幂函数关系来比拟。

《基于Feflow的范各庄煤矿矿井涌水量预测研究》范文

《基于Feflow的范各庄煤矿矿井涌水量预测研究》范文

《基于Feflow的范各庄煤矿矿井涌水量预测研究》篇一一、引言随着经济的快速发展和城市化进程的加速,煤炭作为我国主要的能源来源之一,其开采量持续增加。

然而,在煤炭开采过程中,矿井涌水问题一直是影响矿井安全和经济效益的重要因素。

因此,对矿井涌水量的准确预测,对于保障矿井安全、提高生产效率具有重要意义。

本文以范各庄煤矿为例,基于Feflow模型进行矿井涌水量预测研究,以期为煤矿安全生产提供科学依据。

二、范各庄煤矿概况范各庄煤矿位于我国某地,地质条件复杂,矿井涌水量受多种因素影响。

近年来,随着开采深度的增加和范围的扩大,矿井涌水问题日益突出。

因此,对矿井涌水量进行准确预测,对于保障矿井安全和经济效益具有重要意义。

三、Feflow模型简介Feflow模型是一种基于水文地质学原理和数值模拟技术的地下水流场预测模型。

该模型能够综合考虑地质、气象、水文等多方面因素,对地下水流场进行模拟和预测。

在矿井涌水量预测方面,Feflow模型具有较高的准确性和可靠性。

四、基于Feflow的矿井涌水量预测研究1. 数据采集与处理:首先,收集范各庄煤矿的地质、气象、水文等相关数据,对数据进行整理和分析,为模型输入提供依据。

2. 模型建立与参数设定:根据Feflow模型原理,建立矿井涌水量预测模型,设定相关参数。

参数的设定需要考虑地质条件、气象因素、矿井开采情况等多方面因素。

3. 模型验证与优化:利用历史数据对模型进行验证,根据验证结果对模型进行优化,提高预测精度。

4. 预测与分析:利用优化后的模型对未来一段时间内的矿井涌水量进行预测,分析涌水量的变化趋势和影响因素。

五、结果与讨论1. 预测结果:基于Feflow模型的矿井涌水量预测结果与实际涌水量数据基本吻合,证明了该模型的准确性和可靠性。

2. 影响因素分析:通过对预测结果的分析,发现地质条件、气象因素、矿井开采情况等因素对矿井涌水量具有重要影响。

其中,地质条件是决定涌水量的主要因素,气象因素和矿井开采情况也会对涌水量产生影响。

矿坑涌水量的预测

矿坑涌水量的预测

书山有路勤为径,学海无涯苦作舟矿坑涌水量的预测矿坑涌水量是矿山排水和矿床疏干设计的重要依据。

矿坑涌水量数值,影响矿山基建工程和投资的规模、矿石生产成本和矿山生产经济效益的高低,在水文地质条件复杂程度中等以上的矿山,还影响着矿山治水方案的确定。

例如山东某铁矿,主要含水层为中奥陶统马家沟灰岩含水层,含水极丰富。

在补充水文地质勘探前,因投入的水文地质工作量不足,得出了矿区水文地质条件简单、矿坑涌水量不大的结论。

1967 年据此进行设计并开始基建,设计只按一般矿山考虑了排水措施。

矿山基建花费2000 万元,建设初具规模时,发生了淹井事故,证明矿区水文地质条件复杂,被迫于1971~1975 年进行补充勘探。

通过大流量、大降深的坑道放水试验,预测矿坑涌水量高达40×104m3/d,为此迫使将矿山疏干排水方案改为防渗帷幕方案。

又如广东某铜矿主要含水层为中石炭统黄龙灰岩,系矿床直接底板含水层。

勘探阶段抽水试验最大水位降低3.23m(流量69l/s),据此预计矿坑最大涌水量2.8×104m3/d。

矿床疏干设计依据这一资料,施工15 口深井即可满足采矿对水位降低的要求。

但在水文地质补充勘探中,13 台深井泵联合抽水试验时,总抽水量51500m3/d,中心水位降低仅15.57m,由此预测最大涌水量为132000m3/d, 需净增37 口深井才能满足水位降低的要求。

矿坑涌水量预测的要求如下:一、在矿坑涌水量预测之前,必须先查清矿区水文地质条件(特别是矿区的水文地质边界条件,矿区地下水的补给、迳流、排泄条件,含水层性质,厚度、埋藏特征及其具有代表性的水文地质参数,地表水与地下水的水力联系状态,地下水的动态变化特征等等)和矿坑充水因素,然后再结合矿床开采方。

矿井涌水量监测与预测

矿井涌水量监测与预测

(二)矿井涌水量的测定
1.容积法 2.浮标法 3.堰测法 4.流速仪法 5.水仓水位法
(一)容积法
(适用于涌水量较小时) 涌水量计算公式为:
QV t
式中 Q—矿井涌水量,m3/min;
V—容器容积,m3; t—水充满容器的时间,min。
(二)浮标法
• 涌水量计算公式为:

Q 0.8F L

3、观测资料的整理:
表 1-3-2 涌水量随时间和空间变化特征台帐
涌水量
(m3/h)
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
巷道
名称
155 水平回风巷 东
55 水平大巷 翼
55 水平石门
155 水平回风巷
西翼 55 水平大巷
55 水平石门
主井井筒
副井井筒
井底车场
斜井井筒
全矿汇总
位置
155 东翼 155 西翼 55 东翼 55 西翼 全矿井
1、涌水量观测站点的布置:
固定站点:长期突水点、水文地质复杂的开采区、 排水井的下游、疏干石门水沟的出口、大巷水沟 入水仓处、 临时站点:一般出水点、采掘工作面的探放 水钻孔、井筒新揭露的含水层
2、涌水量观测要求:
按时间: 一般每旬观测一次 初揭露的涌水量未稳定之前,每天测量一次 突然涌水,每隔1-2h观测一次 按突水点: 回采工作面通过重要含水结构时,每天或每班测定一次 疏干钻孔或老窑防水钻孔,每隔3-5天测定一次 竖井每延伸10m、斜井每延伸20m测量一次
Q0,P0 — —老矿井涌水量、开采量
(2)水文地质条件比拟法:
2、相关分析法
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S0 S Q
得到抽水试验散点 图!(Qi,Si)
Q aS
Ⅰ直线型
Q-S曲线图
曲线伸直
S、Q相除 取双对数
S 0 a bQ
Ⅱ抛物线型
1 lg Q lg a lg S Ⅲ幂曲线型 b
取单对数
Q a b lg S
Ⅳ对数曲线型
2)曲度法 在曲线上取两点, 由下式求出曲度值n: (Q1,S1)
将参数a,b及设计的水位降深S设计值代入原方程, 即可外推钻孔涌水量。
4、井径换算
由于抽水试验的钻孔孔径远小于井筒直径,为消 除井径的影响,所以在预测井筒涌水量时需进行井径 换算。
lg R孔 lg r孔 层流 Q井 Q孔 lg R lg r 井 井 紊流 Q井 Q孔 r井 r孔
2
③幂曲线型
lg Q b lgS lg a N
1 N lg Q lg S lg Q lgS 2 2 b N lg S lg S
b N Q lg S Q lgS N lg S lg S
2 2
Q b lgS ④对数曲线型 a N
一、应用条件: 位于分水岭地段的裸露型充水矿床, 主要接受大气降水的补给。 水文地质特征: 含水层厚度较薄,水位埋藏深、变幅大、升降迅速; 地层透水能力强,蓄水能力弱; 地下水运动 抽水试验条件困难,常无效果; 为非渗流型 地下水动态与降雨直接相关; 补给区主要在矿区范围附近,以垂向补给为主; 矿区地下水与区域地下水很少发生水力联系,无侧向 补给。



原来被阻塞的裂隙、岩溶通道被突然疏通
2、 判别实际的Q–S曲线的类型
(1)伸直法 将曲线方程以直线关系式表示,并以直线关系式中的两 个相对应的变量建立坐标系,把(抽)放水试验的涌水量和 相应的水位降深资料,分别放到上述的四种曲线类型各自 的直线关系式坐标系中进行伸直判别。
散点图 直接看 过原点
确定依据
一、矿井涌水量预测内容
1、矿井正常涌水量 开采系统达到某一标高(或水平)时,正常状态下保持 相对稳定时的总涌水量。通常是指平水年的涌水量。 2、矿井最大涌水量 正常状态下开采系统在丰水年雨季时的最大涌水量。 3、开拓井巷涌水量 井筒(立井、斜井)和巷道(平硐、平巷、斜巷、石门) 在开拓过程中的涌水量。
第五章 矿井涌水量预测
江西榨一煤矿

内容安排
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 概述 水文地质比拟法 Q-S曲线外推法 水均衡法 解析法 数值法
第一节


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。
矿床水文地质条件类型 矿床水文地质条件复杂程度 矿床开发经济技术条件 矿山疏干排水设计 矿井生产能力 防治水措施
线,可由求出参数a和b。 结果:a为截距,b为直线的斜率 1 注意:Ⅲ幂曲线型中,b为斜率的倒数 lg Q lg a b lg S
Q a b lg S
⑵ 最小二乘法:当精度要求较高时采用
①直线型 ②抛物线型
QS a S
2
S a
0
b Q N
b
N S0 S0 Q N Q 2 Q
主要工作
4、疏干工程的排水量 在规定的疏干时间内,将水位降到某一规定标 高时所需的疏干排水强度。
难以预测! 5、矿井突水量 矿井采掘过程中在某些因素的作用下,含水 层(体)中的地下水突破隔水层而突然进入开采 系统的水量,突水量常常是正常涌水量的数倍 甚至数十倍。
人为
二、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
2、水文地质模型概化不当,选用的水文地质参数不妥, 缺乏代表性;
叶庄矿: 单孔抽水试验二次降深得 K=0.215m/d ← 三次降深抽水试验得 K=11.67m/d,增长44倍;
3、数学模型选择不当。
求解参数的关键环节!
数学模型-水文地质模型-水文地质勘探资料
三、矿井涌水量预测的特点


矿井涌水量预测以准确地预测丰水期最大涌水量为目标; 我国矿井大多分布于基岩山区,充水条件差异悬殊,补排 条件复杂,边界、结构与流态复杂,定量化难度大。 矿山井巷类型与空间分布千变万化,开采方法、速度与规 模等生产条件复杂且不稳定,给矿井涌水量预测带来诸多 不确定性因素。 矿井涌水量预测多为大降深,必然导致对矿区水文地质条 件的严重干扰与破坏,且破坏强度难于预料与定量化。 矿井地质调查中,水文地质工作投入技术条件较差、投资 少、工程控制程度低,在客观上给涌水量预测带来一定困 难。

优点
避开了求取各种水文地质参数 适用条件复杂,难于取得参数的矿区
Q–S曲线法的计算方法和步骤:
1、建立各种类型Q–S曲线方程 2、判别实际的Q–S曲线的类型 3、确定方程中的待定参数a和b 4、井径换算
1、建立Q–S曲线方程 可归纳为四种数学模型:

Ⅴ Ⅰ
Ⅰ直线型 Ⅱ抛物线型 Ⅲ幂曲线型 Ⅳ对数曲线型
实际涌水量 预测方案一 预测方案二
6048 m3/d
80524.8 m3/d
误差1231%
95299.2 m3/d
误差1475%
二、预测失误的原因分析
1、水文地质条件的复杂性认识不足,对水文地质条件未 予查清;
叶庄矿:三个方面补给边界←一个补给方向 杨二矿:半封闭型地下水系统←开放型大水矿区 红岩矿:水源底板茅口组灰岩←顶板长兴组灰岩
Q aS
S aQ bQ2
Q aS
1 b




Q a b lg S
Ⅰ 直线型:承压井流(或厚度很大、 降深相对较小的潜水井流)

Ⅱ 抛物线型:潜水、承压-无压井流 (三维流、紊流影响的承压井流)
Ⅴ Ⅰ Ⅳ
Ⅲ 幂曲线型:从某一降深值起,涌 水量Q随阵深S的增大而增加很少
Ⅳ 对数型:补给衰竭或水流受阻,随 S增大Q增量很小,曲线趋向S轴 Ⅴ 可能有误或特殊现象发生
lg S 2 lg S1 n lg Q2 lg Q1
(Q2,S2)
曲度判定
1 试验资料有错误 1 直线型 n 1,2 幂曲线型 2 抛物线型 2 对数曲线型
3.确定方程中的待定参数a和b ⑴图解法: 一般情况下,利用各类型的直线方程图
四、矿井涌水量预测步骤
-3
第一步:建立水文地质(概化)模型 要求:
(1)概化已知状态下矿区水文地质条件; (2)给出未来开采井巷的内部边界条件; (3)预测未来开采条件下的外部边界。
以条件复杂的大水矿井为例,大致分三个阶段:
第一阶段(初勘阶段),通过初勘资料,对矿床水文地质 条件概化,提出水文地质模型的“雏型”,它可作为大型抽 (放)水试验设计的依据; 第二阶段(详勘阶段),根据勘探工程提供的各种信息, 特别是大型抽(放)水试验资料,完成对水文地质模型“雏型” 的调整,建立水文地质模型的“校正型”; 第三阶段,在水文地质模型“校正型”的基础上,根据 开采方案(即疏干工程的内边界条件)预测未来开采条件下外 边界的变化规律,建立水文地质模型的“预测型”。
-60.00
数学模型的解算 是对水文地质模型 和数学模型进行全 面验证识别的过程, 最终使所建模型和 预测结果更加合理 和趋于实际。
597 -70.00 -80.00 -90.00 -100.00 H(m)
872
1214
1303
1396
1500
t(d) 1570
观测值 计算值
3-00-7 H-t曲线
如:广东某金属矿区,曾用Q-S曲线法预测 +50m水平的涌水量为14450m3/d,与巷道 放水外推的数值(14000m3/d)接近,而用解 析法预测的结果(12608m3/d)则偏小12%。
一般认识:
I型曲线,出现在承压含水层或潜水含水层(水 位降深与含水层厚度相比应很小)中,地下水呈层 流状态; Ⅱ型曲线,在富水性强的含水层中强烈抽水、 地下水在水井附近或强径流通道附近发生紊流的情 况下出现的,水位降深在一些地区与流量的平方成 正比; Ⅲ、IV型曲线,在含水层规模小、补给条件差 的情况下出现的,一定要用真正稳定的Q和S建立方 程。

要求
三次以上水位降低的抽(放)水试验
大口径、大降深,抽水规模尽量地接近未来的开采条件 抽水时间尽量延长,充分暴露水文地质条件

影响Q-S关系的因素
水文地质条件,如含水层规模、补给程度、边界条件等; 抽水时的水位降深大小对外推精确程度影响很大;
抽水井的结构和抽水时间的影响。
第二步:选择计算方法,建立相应的数学模型
常用的数学模型为:
经验方程(比拟法) Q-S曲线方程 回归方程
数 学 模 型 分 类
非确定性统计模型
渗流型 确定性模型
解析解-井流方程
稳定井流公式 非稳定井流公式
数值解
非渗流型
有限元法 有限差分法
混合型模型
第三步:求解数学模型,评价预测结果
1-99-3 H-t曲线
-60.00 597 -70.00 -80.00 -90.00 -100.00
H(m)
t(d) 872 1214 1303 1396 1500 1570
观测值 计算值
第二节 水文地质比拟法
水文地质比拟法利用地质和水文地质条件 相似、开采方法基本相同的生产矿井的排水 或涌水量观测资料,来预测新建矿井的涌水 量。
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