矿井涌水量监测与预测优秀课件

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t
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式中 Q—涌水量，m3/min；
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F—排水沟过水断面平均值，m2；
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L—上、下游断面间的距离，m；
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t—浮标从上游断面流到下游断面所需的时间，min。
（三）堰测法
1.三角堰 2.梯形堰 3.矩形堰
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
(2)有缩流时，涌水量计算公式为：
Q0.01（ 8B － 30.8 2h） h
（四） 流速仪法
（适用于涌水量较大的情况）
HR型流速仪
XY-1型多功能流速、流量监测仪
（五）水仓水位法
涌水量即可用下式计算：
QH1H2 F t
水仓内测定水位示意图
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。
（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Fra Baidu bibliotek
（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。
（二）浮标法
• 涌水量计算公式为：
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Q 0.8F L
备注
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
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
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
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
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
表 1-3-1 出水点记录卡片
出水 时间
出水 地点
出水 层位
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
Q0，P0 ——老矿井涌水量、量开采
（2）水文地质条件比拟法：
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
3、大井法
矿井涌水量监测与预测
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。
一、 矿井水观测
矿井水 观测
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
t—水仓水位从H1上升到H2所需的时间，min。
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(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
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。
Q
KP
P
Q0 P0
P
Q, P———新设计矿井涌水量采、量开
式中 Q—过堰流量，L/s； h—过堰水深，cm。
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
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
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
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-顶板出水点；15-煤层