矿井涌水量监测与预测
矿井地面 水文地质
观测
井下 水文地质
观测
矿井 涌水量的
观测
降水量
地表水
地下水
巷道 充水性 观测
观测要求
观测资料 的整理
含水层
岩层裂隙 发育调查
断裂构造
出水点
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出水征兆
涌水量 统计
编制矿井 充水性图
编制涌水量与 有关因素的 关系曲线图
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表 1-3-1 出水点记录卡片
出水 时间
出水 地点
出水 层位
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(一)容积法
(适用于涌水量较小时) 涌水量计算公式为:
Q V 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。
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(二)浮标法
• 涌水量计算公式为:
•
Q 0.8F L
•
t
•
•
式中 Q—涌水量,m3/min;
•
F—排水沟过水断面平均值,m2;
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梯形堰
梯形堰 :适用于涌水量较大情况(0.01~0.3m3/s)
涌水量计算公式为: Q0.018B6hh
式中 B—堰底宽度,cm。 其它同上
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矩形堰
矩形堰 :适用于涌水量大的情况(>0.3m3/s )。
(1)无缩流时,涌水量计算公式为:
Q0.018B3h8h
(2)有缩流时,涌水量计算公式为:
表 1-3-3 不同水源对矿井充水影响台帐
涌水量
m3/h
%
老空水
m3/h
%
断层水
m3/h
%
各类型水所占百分数
底板水
顶板水
m3/h
%
m3/h
%
钻孔水
m3/h
%
其它水
m3/h
%
备注 m3/h
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矿井充水性图:
某矿23采区充水性图
1-断层;2-突水点;3-经常性涌水地点及所测流量;4-疏干顶板含水层的放水钻孔;5-巷道;6-水仓及其容积;7-
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Q
KP
P
Q0 P0
P
Q, P———新设计矿井涌水量采、量开
Q0,P0 ——老矿井涌水量、量开采
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(2)水文地质条件比拟法:
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2、相关分析法
常见相关因素散点图类型
a—直线相关;b—抛物线相关;c—幂函数相关;d—不相关
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3、大井法
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25
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5
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
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6
3、观测资料的整理:
出水 出水口 水压 出水量 水质 形式 标高(m) (MPa) (m3/min) 分析
出水 原因
水源 分析
对生产的影响
备注
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矿井涌水量观测:
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
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
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7
位置
155 东翼 155 西翼 55 东翼 55 西翼 全矿井
•
L—上、下游断面间的距离,m;
•
t—浮标从上游断面流到下游断面所需的时间,min。
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(三)堰测法
1.三角堰 2.梯形堰 3.矩形堰
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三角堰
三角堰:适用于涌水量较小(<0.01m3/s)的情况
涌水量计算公式为: Q0.01h42 h
式中 Q—过堰流量,L/s; h—过堰水深,cm。
第3章 矿井涌水量监测与预测
(一)矿井水观测 (二)矿井涌水量的测定 (三)矿井涌水量预测方法
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1
重要概念:
矿井正常涌水量:矿井开采系统在某一标高时,正常状态保持 相对稳定的总涌水量。
矿井最大涌水量:矿井开采系统在正常开采时雨季期间的最大 涌水量。
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一、 矿井水观测
矿井水 观测
Q0.01( 8B - 30.8 2h) h
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(四) 流速仪法
(适用于涌水量较大的情况)
HR型流速仪
编XY辑-1pp型t 多功能流速、流量监测仪
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(五)水仓水位法
涌水量即式 中Q—涌水量,m3/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,m2。
排水沟及水流方向;8-采空区;9-测水站 10-巷道揭露的含水层;11-水泵数量及其排水能力;12-排水管道及水流
方向;13-上层煤采空积水区及其积水体积;14-顶板出编水辑点p;pt 15-煤层
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(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
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t—水仓水位从H1上升到H2所需的时间,min。
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返19回
(三)矿井涌水量预测方法
1、水文地质比拟法 2、相关分析法 3、大井法
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1、水文地质比拟法
• (1)富水系数法
Q Kp P
K -----富水系数,指同一时期(通常为一年)矿井的涌水量Q p 与开采量P之比。
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