礦井涌水量預(yù)測ppt課件(已修改)
2025-05-13 22:14 本頁面
【正文】 第五章 礦井涌水量預(yù)測 江西榨一煤礦 ? 內(nèi)容安排 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 水文地質(zhì)比擬法 第三節(jié) QS曲線外推法 第四節(jié) 水均衡法 第五節(jié) 解析法 第六節(jié) 數(shù)值法 礦井涌水量 是指 礦山建設(shè)和生產(chǎn)過程中單位時間內(nèi)流入礦井 (包括各種巷道和開采系統(tǒng) )的水量。 第一節(jié) 概 述 礦床水文地質(zhì)條件類型 礦床水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度 礦床開發(fā)經(jīng)濟技術(shù)條件 礦山疏干排水設(shè)計 礦井生產(chǎn)能力 防治水措施 確定依據(jù) 一、礦井涌水量預(yù)測內(nèi)容 礦井正常涌水量 開采系統(tǒng)達到某一標高 (或水平 )時，正常狀態(tài)下保持相對穩(wěn)定時的總涌水量。通常是指 平水年 的涌水量。 礦井最大涌水量 正常狀態(tài)下開采系統(tǒng)在 豐水年雨季 時的最大涌水量 。 開拓井巷涌水量 井筒 (立井、斜井 )和巷道 (平硐、平巷、斜巷、石門 )在 開拓 過程中的涌水量。 主要工作 疏干工程的排水量 在規(guī)定的疏干時間內(nèi)，將水位降到某一規(guī)定標高時所需的 疏干排水 強度。 礦井突水量 礦井采掘過程中在某些因素的作用下，含水層 (體 )中的地下水突破隔水層而 突然 進入開采系統(tǒng)的水量，突水量常常是正常涌水量的數(shù)倍甚至數(shù)十倍。 人為 難以預(yù)測！ 1977～ 1978年，地質(zhì)礦產(chǎn)部曾對 55個重點 巖溶充水礦山進行了水文地質(zhì)回訪調(diào)查，礦井涌水量預(yù)測值與開采后的實際涌水量的對比表明： 10％的礦區(qū) 誤差小于 30％ 80％的礦區(qū) 誤差大于 50％ 個別礦區(qū) 誤差達數(shù) 10倍、 100倍 例 1： 葉莊鐵礦 預(yù)測值為 ，實際值為預(yù)測值的 。 實際涌水量 預(yù)測方案一 預(yù)測方案二 6048 m3/d m3/d m3/d 誤差 1231% 誤差 1475% 例 2： 泗頂鉛鋅礦 二、預(yù)測失誤的原因分析 水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性認識不足，對水文地質(zhì)條件未予查清； 葉莊礦：三個方面補給邊界 ← 一個補給方向 楊二礦：半封閉型地下水系統(tǒng) ← 開放型大水礦區(qū) 紅巖礦：水源底板茅口組灰?guī)r ← 頂板長興組灰?guī)r 水文地質(zhì)模型概化不當(dāng)，選用的水文地質(zhì)參數(shù)不妥，缺乏代表性； 葉莊礦： 單孔抽水試驗二次降深得 K=← 三次降深抽水試驗得 K=，增長 44倍； 數(shù)學(xué)模型選擇不當(dāng)。 數(shù)學(xué)模型 水文地質(zhì)模型 水文地質(zhì)勘探資料 二、預(yù)測失誤的原因分析 求解參數(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)！ 三、礦井涌水量預(yù)測的特點 ? 礦井涌水量預(yù)測以準確地預(yù)測 豐水期最大涌水量 為目標； ? 我國礦井大多分布于基巖山區(qū)，充水條件差異懸殊，補排條件復(fù)雜， 邊界 、 結(jié)構(gòu) 與 流態(tài) 復(fù)雜，定量化難度大。 ? 礦山井巷類型與空間分布千變?nèi)f化，開采方法、速度與規(guī)模等 生產(chǎn)條件復(fù)雜 且不穩(wěn)定，給礦井涌水量預(yù)測帶來諸多不確定性因素。 ? 礦井涌水量預(yù)測多為 大降深 ，必然導(dǎo)致對礦區(qū)水文地質(zhì)條件的嚴重干擾與破壞，且破壞強度難于預(yù)料與定量化。 ? 礦井地質(zhì)調(diào)查中，水文地質(zhì) 工作投入 技術(shù)條件較差、投資少、工程控制程度低，在客觀上給涌水量預(yù)測帶來一定困難。 四、礦井涌水量預(yù)測步驟 3 第一步：建立水文地質(zhì) (概化 )模型 要求 : (1)概化已知狀態(tài)下礦區(qū)水文地質(zhì)條件； (2)給出未來開采井巷的內(nèi)部邊界條件； (3)預(yù)測未來開采條件下的外部邊界。 以條件復(fù)雜的大水礦井為例，大致分三個階段： 第一階段 (初勘階段 )，通過初勘資料，對礦床水文地質(zhì)條件概化，提出水文地質(zhì)模型的 “ 雛型 ” ，它可作為大型抽(放 )水試驗設(shè)計的依據(jù)； 第二階段 (詳勘階段 )，根據(jù)勘探工程提供的各種信息，特別是大型抽 (放 )水試驗資料，完成對水文地質(zhì)模型 “ 雛型 ”的調(diào)整，建立水文地質(zhì)模型的 “ 校正型 ” ； 第三階段，在水文地質(zhì)模型 “ 校正型 ” 的基礎(chǔ)上，根據(jù)開采方案 (即疏干工程的 內(nèi)邊界條件 )預(yù)測未來開采條件下外邊界的變化規(guī)律，建立水文地質(zhì)模型的 “ 預(yù)測型 ” 。 第二步：選擇計算方法，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型 常用的數(shù)學(xué)模型為： 數(shù) 學(xué) 模 型 分 類 非確定性統(tǒng)計模型 確定性模型 混合型模型 經(jīng)驗方程（比擬法） QS曲線方程 回歸方程 滲流型 非滲流型 解析解 井流方程 數(shù)值解 有限元法 有限差分法 穩(wěn)定井流公式 非穩(wěn)定井流公式 第三步：求解數(shù)學(xué)模型，評價預(yù)測結(jié)果 1993 Ht曲 線597 872 1214 1303 1396 1500 1570t(d)H(m)觀測值計算值3007 Ht曲線597 872 1214 1303 1396 1500 1570t(d)H ( m )觀測值 計算值 數(shù)學(xué)模型的解算是對水文地質(zhì)模型和數(shù)學(xué)模型進行 全面驗證識別 的過程，最終使所建模型和預(yù)測結(jié)果更加合理和 趨于實際 。 第二節(jié) 水文地質(zhì)比擬法 水文地質(zhì)比擬法 利用地質(zhì)和水文地質(zhì)條件相似、開采方法基本相同的 生產(chǎn)礦井 的
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