井筒涌水量

介紹

井筒涌水量實(shí)際上是一個(gè)變量，它不僅取決于天然水文地質(zhì)條件，而且還與建井方案、井筒直徑大小、井筒在含水層中的掘進(jìn)深度等因素有關(guān)。

井筒涌水量，通常根據(jù)建井前期施工的井筒檢查鉆孔測(cè)試數(shù)據(jù)，并參考其它相鄰鉆孔的水文地質(zhì)資料和鄰近礦井的實(shí)際涌水量數(shù)值進(jìn)行預(yù)測(cè)。井筒檢查鉆孔一般位于擬建井筒的附近，并應(yīng)盡量符合水文地質(zhì)條件相似這一重要要求。

建井部門(mén)關(guān)注的是，井筒揭露的各含水層段的涌水量、突然涌水的可能性與突水量或瞬時(shí)涌水量，以及井筒總涌水量。常通過(guò)井筒檢查鉆孔收集擬建井筒剖面的涌水點(diǎn)位置、含水層段的數(shù)量和埋藏條件、靜水位與水頭壓力、含水性(涌水量、滲透系數(shù))、含水層段間及其與地表水的聯(lián)系等資料，并對(duì)各主要含水層段分層進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)上述成果，預(yù)測(cè)建井部門(mén)要求的各項(xiàng)井筒涌水量值。

井筒瞬時(shí)涌水量

井筒揭露承壓含水層或大的裂隙和溶洞時(shí)，短時(shí)間內(nèi)(數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)內(nèi))的涌水量。該水量具有瞬時(shí)彈性釋放或水體潰決的特點(diǎn)，并隨時(shí)間延長(zhǎng)和水壓減小而衰減，直至穩(wěn)定。

井筒總涌水量

井筒揭露深度范圍內(nèi)各個(gè)含水層流入井筒的出水量，其值為各含水層的最大涌水量之和。

井筒涌水模式與鉆孔涌水模式相似，其涌水量預(yù)測(cè)可采用鉆孔涌水量計(jì)算方法，但應(yīng)估計(jì)大井徑的影響。

井筒涌水量預(yù)測(cè)的方法有：水文地質(zhì)比擬法、涌水量—降深(Q—S)曲線法、相關(guān)分析法、解析法等。常用的為涌水量—降深 (Q—S) 曲線法和解析法。

涌水量—降深(Q—S)曲線法

利用勘探階段專(zhuān)門(mén)水文地質(zhì)鉆孔或建井前期井筒檢查鉆孔獲得的數(shù)據(jù)，建立涌水量與降深關(guān)系的曲線方程，據(jù)此預(yù)測(cè)井筒涌水量。這種方法的實(shí)質(zhì)，是以穩(wěn)定井流為基礎(chǔ)，根據(jù)試驗(yàn)階段與未來(lái)建井階段水文地質(zhì)條件的相似性，通過(guò)外推Q—S曲線來(lái)預(yù)測(cè)涌水量。這一方法要求外推范圍不能過(guò)大。

解析法

可分為穩(wěn)定流解析法和非穩(wěn)定流解析法。它是根據(jù)地下水動(dòng)力學(xué)原理，用數(shù)學(xué)分析方法，對(duì)一定邊界條件和初始條件下的地下水運(yùn)動(dòng)建立定解公式，用來(lái)預(yù)報(bào)井筒涌水量。

用上述方法計(jì)算出的井筒涌水量，往往和井筒施工實(shí)際觀測(cè)的涌水量有較大誤差，其主要原因是：自然界含水層的滲透性很不均一，檢查鉆孔揭露出的巖石孔隙與裂隙尺寸，和井筒所揭露的常常大不相同;抽水試驗(yàn)降深較小; 抽水試驗(yàn)與水文地質(zhì)計(jì)算一般按完整井和整個(gè)含水層段考慮，而實(shí)際井筒涌水呈非完整井模式，以及水往往從少數(shù)幾條裂隙涌出等。因此，預(yù)測(cè)井筒涌水量時(shí)，要參考鄰近井筒實(shí)際數(shù)值，并據(jù)全井田的水文地質(zhì)條件，對(duì)計(jì)算值作必要的修正以及改善井筒檢查鉆孔測(cè)試方法與設(shè)備等。

礦井涌水量預(yù)測(cè)是對(duì)礦井充水條件的定量描述，也是對(duì)采礦井巷系統(tǒng)需要排除水量的估計(jì)。礦井涌水量的預(yù)測(cè)一般包括：?jiǎn)雾?xiàng)開(kāi)拓工程或疏干工程的涌水量；某一開(kāi)采系統(tǒng)的涌水量；礦井總涌水量。礦床勘探階段主要是預(yù)測(cè)后兩者。由于礦井涌水量常具有季節(jié)性變化，故總涌水量又有正常涌水量（Q0）和最大涌水量（Qmax）之分。正常涌水量是指平水期(或枯水期)保持相對(duì)穩(wěn)定的總涌水量；最大涌水量是指雨季時(shí)的洪峰涌水量。二者的影響因素、動(dòng)態(tài)特點(diǎn)和預(yù)測(cè)方法有所不同，一般應(yīng)分別進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，往往是先計(jì)算正常涌水量，然后考慮雨季的最大涌水量增量。

在礦井涌水量預(yù)測(cè)中，還經(jīng)常使用“疏干涌水量”。它是指在設(shè)計(jì)疏干時(shí)間內(nèi)，將水位降至某規(guī)定標(biāo)高時(shí)的疏干排水量?？碧诫A段的礦井涌水量預(yù)測(cè)，實(shí)質(zhì)上是預(yù)測(cè)疏干涌水量。

保證礦井涌水量預(yù)測(cè)精度的關(guān)鍵，在于做好下面的兩步工作：

1、查明充水條件，建立符合客觀實(shí)際的水文地質(zhì)概念模型：包括充水水源、充水途徑以及它們相互配合的分析；特別是要用發(fā)展的觀點(diǎn)，分析在未來(lái)開(kāi)采條件下地下水系統(tǒng)補(bǔ)、徑、排特征的變化，正確確立計(jì)算邊界，并獲得主要充水巖層具有代表性的水文地質(zhì)參數(shù)。

2、正確選擇計(jì)算方法，建立與水文地質(zhì)概念模型相符的數(shù)學(xué)模型：計(jì)算時(shí)切忌不考慮具體條件而盲目套用已有計(jì)算公式，或建立不合理的數(shù)學(xué)模型。

礦坑涌水量預(yù)測(cè)是指礦井在開(kāi)采前根據(jù)水文地質(zhì)資料對(duì)礦坑涌水量的估算。準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)可能涌入礦坑的水量很重要。生產(chǎn)上要求預(yù)測(cè)的礦坑涌水量應(yīng)接近開(kāi)采時(shí)的實(shí)際涌水量，否則就會(huì)給開(kāi)采造成損失。

學(xué)科：水文地質(zhì)學(xué)

詞目：礦坑涌水量預(yù)測(cè)

英文：water yield prediction of mine

釋文：依據(jù)礦坑充水條件進(jìn)行的涌水量預(yù)測(cè)。礦坑涌水量的大小是評(píng)價(jià)礦坑充水條件復(fù)雜程度的主要標(biāo)志,也是制訂礦山疏干排水設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。因此在勘察階段需要根據(jù)一定的礦坑設(shè)計(jì)方案計(jì)算礦坑涌水量。地下開(kāi)采時(shí),一般要求預(yù)測(cè)井筒、各開(kāi)采水平坑道涌水量以及全礦最大涌水量。露天開(kāi)采時(shí),要預(yù)測(cè)各開(kāi)采臺(tái)階的全礦涌水量。礦坑涌水量在雨季和旱季往往差別很大,特別是淺埋礦、露天礦區(qū)、裸露巖溶礦區(qū)更是如此,雨季和旱季涌水量可相差幾倍、幾十倍或更大,因此預(yù)測(cè)礦坑涌水量的季節(jié)變化,對(duì)排水設(shè)計(jì)有重要意義。2100433B

研究基坑涌水，首先要調(diào)查工作區(qū)的地質(zhì)與水文地質(zhì)環(huán)境， 查清含水層(孔隙含水層、裂隙、溶洞含水帶)的分布、厚度、埋藏條件、滲透性能以及自然地理?xiàng)l件。若基坑開(kāi)挖在孔隙巖層中，基坑涌水主要取決于巖層孔隙大小，巖層的厚度，分布范圍。若基坑開(kāi)挖在裂隙巖層中， 基坑涌水主要取決于巖體結(jié)構(gòu)、裂隙發(fā)育程度及其力學(xué)性質(zhì)，構(gòu)造復(fù)合情況，裂隙發(fā)育寬度、深度及充填情況。若基坑開(kāi)挖在溶蝕巖層中，基坑涌水主要取決于溶洞發(fā)育程度及其充填情況。 預(yù)測(cè)基坑涌水量的方法很多，歸納起來(lái)可分為類(lèi)比外推法，解析法，數(shù)值法和水均衡法等：在查清基坑所在地段及毗鄰地區(qū)的地質(zhì)與水文地質(zhì)條件后，合理地選用相應(yīng)的計(jì)算方法來(lái)預(yù)測(cè)基坑涌水。