矿井涌水量计算的非稳定流解析法

目前矿井涌水量预测普遍存在着评价方法简单、机械套用计算公式、或利用应用软件玩模拟游戏等现象,反而对非常适用的非稳定流解析法重视不够。根据非稳定流解析法公式的基本原理,对其在矿井涌水量预测方面的适用性进行了讨论,并以山西省霍州煤电集团公司某煤矿采区水文地质补充勘查报告矿井涌水量预测为例进行了计算,计算结果表明:非稳定流解析法的雅柯布(近似)公式对于煤层底板突水的矿井涌水量预测,较稳定流解析法和传统的类比外推法在理论上更适用,操作上更灵活;与数值法相比,其又具有较好的直观性。在实践中,该方法计算过程清晰,计算结果可靠,具有推广应用价值。     

山西潞安集团李村煤矿水文地质条件及矿井涌水量预测

李村煤矿为新建矿井,位于潞安矿区西部深埋区,计划开采山西组3号煤,矿井水害为煤层顶板砂岩裂隙水.在分析矿井水文地质条件的基础上,采用瞬变电磁探测成果,对3号煤顶板富水规律进行了研究,认为首采区的各含水层的富水区与构造相差程度高,且为片状分布,主要分布于两个较大倾斜构造和X7陷落柱及工业广场南部的陷落柱附近.采用富水系数法和解析法对井井底车场和首采工作面的涌水量进行了预测,认为富水系数法计算的涌水量成果较为可靠;利用承压含水层非稳定流定降深法对首采区1302工作面的涌水量进行了动态预测,发现顶板砂岩含水层是以疏干充水为特征.该研究对李村煤矿矿井建设及采区生产的防治水工作具有指导意义,同时对于山西潞安矿区西部煤层深埋区新建矿井排水系统及矿井防治水措施具有重要的参考作用.     

矿井涌水量预测及其对沙漠植被的影响

矿井涌水对井下安全生产存在潜在威胁,同时可能引发因矿区地下水位下降造成的地表植被难以逆转的演替退化。针对涌水量数值模型构建时边界条件概化不准确和水文地质参数选用不可靠等关键问题,以准确预测矿井涌水量保障煤层安全开采为目标,并为研究区沙漠植被的保护提供理论和数据支撑,选择以天然边界作为研究区周界,在充分收集与分析钻探、物探、抽水试验、地下水长观和矿井采空区范围及其涌水量等资料的基础上反复修正模型,构建了较为逼真的地下水三维非稳定流数值模型。此外依据矿井采空区拓展进程及其涌水量和地下水监测数据等进行模型模拟识别,论证了该模型的合理性和可靠性。利用所建立的数值模型预测了煤层开采条件下的矿井涌水量和潜水位降深场,进而基于潜水位埋深与沙漠植被关系分析了潜水位下降对沙漠植被的影响。结果表明：根据矿区先期煤层开采预测矿井涌水量为3.08×10⁴ m³/d,引起矿区内潜水位下降2.08～2.35 m,将导致矿区内代表性植被沙柳和小叶杨的长势变差、甚至部分枯萎,呈现由中生植被类型向旱生植被方向的演替趋势。研究结果为研究区提供了较准确的涌水量预测值,可以为制定科...     

“大井法”预测矿井涌水量问题探讨

矿井涌水量计算是矿床水文地质勘查中一项重要而复杂的工作,也是矿床水文地质勘查中的根本任务之一。由于矿床水文地质条件的复杂性,至今对它的研究仍处于近似计算的水平。“大井法”在预测矿井涌水量方面具有简单方便的特点,故一些勘查报告中经常用采用该方法。但是,通过理论分析及实践,认为该方法并不适用于大降深、不规则矿井的涌水量计算预测,建议矿坑涌水量计算时,尽量采用数值模拟,辅以其他类比外推方法。     

浅埋煤层回采中顶板含水层涌水量的时空动态预测技术

针对煤层回采工作面顶板涌水量超前预测精度低,预测结果的时间空间概念不清,对生产实际的指导性不强等问题,从煤层回采的时空变化和地下水流演化过程入手,从理论上分析了以大井法、廊道法为代表的解析法预测工作面顶板涌水量存在的主要问题,提出了浅埋煤层回采过程中顶板含水层充水水量由脉动式静储水量释放与渐增式动态补给水量共同组成,并给出了随矿井采掘过程进行的渐进式矿井涌水量时空动态预测方法,不仅计算了全矿井涌水量的大小,也给出了涌水量的时间变化过程和空间分布特征。大大提高了预测结果的精度,对生产有实际指导意义。结合一实际矿井的采掘规划与生产接续计划,引进了新增水量、干扰水量及残余水量的概念,计算预测了矿井2011年-2015年生产过程中矿井涌水量及其动态变化过程。      

对单位涌水量法计算坑道涌水的探讨

本文以预测湘潭锰矿红旗矿井深部坑道涌水量为例,对单位涌水量法的理论依据、计算公式及其适用条件进行了初步探讨,同时,还介绍了一种矿渗坑流场中稳定流和流态判别的经验方法,并推导了由疏干坑道引起的附加水位降深计算的经验公式。     

关于“用非稳定流混合抽水试验确定含水层水文地质参数的方法”一文的讨论

1980年5期发表的《用非稳定流混合抽水试验确定含水层水文地质参数的方法》一文(以下简称《方法》),作者应用非稳定流定降深抽水试验的理论,推导了非稳定流定降深混合抽水试验求各含水层水文地质参数的若干公式。但对混合抽水试验过程中,各含水层的水头降深是否能同时保持恒定的实质问题未予证明。本文拟就这个实质问题进行讨论。     

导水裂缝带部分波及顶板含水层条件下涌水量预测

针对煤层顶板导水裂缝带部分波及含水层时涌水量预测不准确问题,通过对煤层回采后顶板水文地质条件变化、顶板含水层地下水渗流场变化进行分析,建立工作面水文地质概念模型,得出了基于达西定律和承压水Dupuit理论的顶部进水型涌水量预测模型。通过对数学模型的分析论证,并将此涌水量数学模型应用于实际生产,得出涌水量预测模型概化合理,符合煤层开采实际情况下水文地质条件,对于顶板导水裂缝带部分波及含水层情况下工作面涌水量预测有借鉴意义。      

延深矿井涌水量的有限单元法研究

根据系统论思想，本文综合分析、计算了四川芙蓉煤矿区各种资料，阐明了该区矿井充水条件，进而应用地下水非稳定流的有限单元法，对以裂隙介质为主的水文地质体进行了数值模拟，求得了区内各块段多种水文地质参数，最后预计了该矿延深水平各阶段及现生产水平矿井涌水量。     

单井稳定流抽水试验中水位恢复曲线的作用分析

单井稳定流抽水试验是目前煤炭勘探中获取水文地质参数、查明水文地质条件的主要方法之一。由于其获取的水文地质参数相对于非稳定流抽水试验简单直接而被广泛应用,但所计算的含水层渗透系数比实际往往偏小,且易忽视对水位恢复资料的分析研究与利用。通过对安徽淮南、淮北煤田近10年来水文地质勘探单孔稳定流抽水试验资料的分析与研究,论述了单井稳定流抽水参数计算的过程和存在的不足,强调了绘制水位恢复曲线的作用,提出了单井稳定流抽水渗透系数计算结果的采用方法和建议。进而使井田水文地质条件评价、矿井涌水量预测更加客观、真实。     

某煤矿区水文地质特征分析及矿井涌水量预测

利用刘家坪子煤矿区水文地质资料,对矿区水文地质条件进行分析研究,采用地下水动力学法,预测主采煤层(C5煤)开采过程中的矿井涌水量,同时采用水文地质比拟法,利用水文地质条件与该矿相似的小发路煤矿的资料,预测该矿井开采过程中的涌水量,采用地下水动力学和水文地质比拟法,分析两种计算方法的优缺点,选择比拟法作为开采初步设计的参考。     

基于煤矿井地下水含水系统的矿井涌水量预测方法—释水-断面流法

在非充填式开采矿井,煤层顶板会出现周期性冒裂,形成以裂隙层、空隙层叠置而成的二元结构体为基本特征的矿井地下水含水系统。二元结构体所及含水层的弹性、重力释水,及其边界过水断面的汇(渗)水,共同构成矿井涌水。将采空区概化成四面进水的箱形模型。根据地下水动力学理论,分别给出了弹性释水流量公式、重力释水流量公式及断面流量公式,进而得出矿井新的涌水量预测(计算)方法:"释水-断面流"公式。基于矿井地下水含水系统新的矿井涌水量预测方法,可给出工作面不同推进距离(或不同推进时间段)、不同水文地质条件(水文地质参数分区)的矿井涌水量。     

伊南煤田脱维勒克井田矿井涌水量预测分析

在综合分析伊南煤田脱维勒克井田地质、水文地质特征的基础上,研究矿井充水水源、充水因素、充水通道等;利用水文地质比拟法和稳定流解析法预测矿井涌水量,为以后矿井的正常生产和水害防治提供了科学依据。     

华蓥山矿区龙滩煤矿开采系统涌水量分析比较

龙滩煤矿位于华蓥山背斜中段,水文地质条件较为复杂,在井巷开拓过程中发生过多起突水事故,严重影响了煤矿生产。在分析矿区水文地质条件及矿井充水因素的基础上,认为长兴组含水层是矿井的间接充水含水层,龙谭组含水层是煤层顶板直接充水含水层,茅口组含水层是煤层的底板直接充水含水层,运用大井法、水平廊道法和比拟法．对矿井开采系统涌水量进行了预算,并对结果进行分析对比,最后建议采用比拟法的计算结果作为矿井涌水量的评价结果．为矿井建设提供了依据。     

对山西省阳泉新景矿矿井涌水量分析的预测

在论述矿井水文地质特征的基础上,分析了矿井的涌水来源,认为上组煤主要涌水来源是煤层顶板的基岩裂隙水。下组煤主要涌水水源是太原组灰岩水和奥灰水。结合矿井近年来涌水状况及抽水试验参数,采用含水系数法、达西定律与＂大井法＂对矿井涌水量进行了预测,预算结果与矿井涌水量真实情况相接近,建议矿方在开采下组煤奥灰岩溶水带压区时,应配置不低于最大预测涌水量的强排系统,确保矿井安全生产。     

华北型煤田矿井岩溶水涌(突)出机理与涌(突)水量预测方法探讨

北方岩溶水系统的形成与相关河流的发育贯通相辅相成。不同的岩溶水系统模式表现出不同的地下水动力学特征,岩溶水径流带控制的岩溶水网络系统是北方岩溶水系统的基本特征。天然状态下,华北型煤田煤层顶板砂岩地下水系统与底板岩溶地下水系统有水力联系的区域,是矿井岩溶水涌(突)出的危险区。煤矿采掘工程打破了煤层顶、底板地下水系统水压力平衡,在压差作用下,承压岩溶水的"压裂"作用对构造煤系发育层段的疏通有着重要作用。承压岩溶水的释放或涌(突)出,是岩溶承压含水层弹性贮存量的释放,岩溶水运动属非稳定流。将断层等线形过水断面概化成环状井(孔)过水断面,则可用定降深非稳定流承压井流方程,预测可能的岩溶水涌(突)水流量及其变化规律。对流量函数Q(t)定积分,则可预测任意延续时间段的涌(突)水量。基于承压岩溶水弹性释放的非稳定流矿井岩溶水涌(突)水量预测方法,突破了岩溶水涌(突)水量无法预测的禁锢,对提升矿井岩溶水防治水平,解放华北型煤田下组煤有积极、重要意义。     

贵州盘县盆地火烧铺煤矿矿井涌水量预测

为了准确预测盘县煤田内各矿井涌水量,以盘关向斜火烧铺煤矿为例,首先从区域水文地质分析入手,其次收集整理矿井40多年地质勘探、矿井涌水量、降雨量、采空区、开采标高、煤炭采出量等相关因素数据,然后分析与矿井涌水量的关系,建立矿井涌水量与相关因素的多元回归计算模型;之后应用该模型对矿井6个开采水平9个块段进行了矿井涌水量预测,最后对比与解析法、比拟法计算的结果。结果表明,矿井涌水量与上述各相关因素呈正相关性,解析法计算结果偏小;上述特征在整个盘县煤田内具有典型性,相关因素分析法可以作为井田内及相邻煤田矿井涌水量计算方法,可为其它矿井提供比拟对象。     

矿井涌水量预测的几种常用方法对比——以宁夏宁东煤田鸳鸯湖矿区麦垛山煤矿11采区水文地质补勘为例

我国许多煤矿区,由于地下水频繁突入,造成淹井或因突水威胁使大量煤炭资源难以开发。因此,准确预测矿井涌水量,为矿井防治水提供依据,对煤矿床安全开采和长远发展至关重要。以宁东煤炭基地麦垛山煤矿为例,采用解析法、水文地质比拟法和三维渗流数值法等六种预测方法,对该煤矿11采区110203、110208工作面2#煤顶板直罗组底部砂岩含水层进行了涌水量预测。通过各种方法的分析比较,最后推荐采用最小二乘比拟法预算结果做最终矿井涌水量。     

解析法在矿井涌水量预测中的应用及评价

受水文地质条件复杂性和计算方法适用性等限制,矿井涌水量预测一直是国内外研究的难点。根据水文地质勘探、地下水位动态观测、抽水试验等成果,充分了解石榴煤矿勘探区的水文地质条件。通过系统分析合理概化研究区的水文地质条件,采用稳定井流解析法预测矿井涌水量。最后对预测结果作出评价,并根据矿井涌水量的预测给出一定的建议。     

云南蒙自白牛厂银多金属矿区对门山矿段水文地质特征及涌水量预测

云南省蒙自市白牛厂银多金属矿区位于薄竹山拱褶北西部的北东向短轴背斜北东倾伏端,其中对门山矿段位于该矿区中北部。通过对矿区的水文地质特征分析,采用比拟法与解析法进行矿坑涌水量预测。结果表明：在预测矿井最低排水标高1 595 m条件下,根据已有采集与观测的矿区资料为依据采用的比拟法计算的旱季涌水量为7 798.47 m³/d,雨季涌水量为15 352.99 m³/d;在稳定流条件下采用潜水井的Dupuit公式计算出的旱季涌水量4354.41 m³/d,雨季涌水量8 584.91 m³/d。将计算方法和结果与矿区实际情况进行综合分析后得出,采用比拟法预测矿坑涌水量结果更可靠,可信度更高。