井筒涌水量簡介

介紹

井筒涌水量實際上是一個變量，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際涌水量數(shù)值進行預(yù)測。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涌水量，以及井筒總涌水量。常通過井筒檢查鉆孔收集擬建井筒剖面的涌水點位置、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，并對各主要含水層段分層進行測試，根據(jù)上述成果，預(yù)測建井部門要求的各項井筒涌水量值。

井筒瞬時涌水量

井筒揭露承壓含水層或大的裂隙和溶洞時，短時間內(nèi)(數(shù)分鐘至數(shù)小時內(nèi))的涌水量。該水量具有瞬時彈性釋放或水體潰決的特點，并隨時間延長和水壓減小而衰減，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)測可采用鉆孔涌水量計算方法，但應(yīng)估計大井徑的影響。

井筒涌水量預(yù)測的方法有：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

利用勘探階段專門水文地質(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)測井筒涌水量。這種方法的實質(zhì)，是以穩(wěn)定井流為基礎(chǔ)，根據(jù)試驗階段與未來建井階段水文地質(zhì)條件的相似性，通過外推Q—S曲線來預(yù)測涌水量。這一方法要求外推范圍不能過大。

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)地下水動力學(xué)原理，用數(shù)學(xué)分析方法，對一定邊界條件和初始條件下的地下水運動建立定解公式，用來預(yù)報井筒涌水量。

用上述方法計算出的井筒涌水量，往往和井筒施工實際觀測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;抽水試驗降深較小; 抽水試驗與水文地質(zhì)計算一般按完整井和整個含水層段考慮，而實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)測井筒涌水量時，要參考鄰近井筒實際數(shù)值，并據(jù)全井田的水文地質(zhì)條件，對計算值作必要的修正以及改善井筒檢查鉆孔測試方法與設(shè)備等。

礦井涌水量預(yù)測是對礦井充水條件的定量描述，也是對采礦井巷系統(tǒng)需要排除水量的估計。礦井涌水量的預(yù)測一般包括：單項開拓工程或疏干工程的涌水量；某一開采系統(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)保持相對穩(wěn)定的總涌水量；最大涌水量是指雨季時的洪峰涌水量。二者的影響因素、動態(tài)特點和預(yù)測方法有所不同，一般應(yīng)分別進行分析和評價，往往是先計算正常涌水量，然后考慮雨季的最大涌水量增量。

在礦井涌水量預(yù)測中，還經(jīng)常使用“疏干涌水量”。它是指在設(shè)計疏干時間內(nèi)，將水位降至某規(guī)定標(biāo)高時的疏干排水量。勘探階段的礦井涌水量預(yù)測，實質(zhì)上是預(yù)測疏干涌水量。

保證礦井涌水量預(yù)測精度的關(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，分析在未來開采條件下地下水系統(tǒng)補、徑、排特征的變化，正確確立計算邊界，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：計算時切忌不考慮具體條件而盲目套用已有計算公式，或建立不合理的數(shù)學(xué)模型。

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

學(xué)科：水文地質(zhì)學(xué)

詞目：礦坑涌水量預(yù)測

英文：water yield prediction of mine

釋文：依據(jù)礦坑充水條件進行的涌水量預(yù)測。礦坑涌水量的大小是評價礦坑充水條件復(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)計方案計算礦坑涌水量。地下開采時,一般要求預(yù)測井筒、各開采水平坑道涌水量以及全礦最大涌水量。露天開采時,要預(yù)測各開采臺階的全礦涌水量。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)測礦坑涌水量的季節(jié)變化,對排水設(shè)計有重要意義。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條件。若基坑開挖在孔隙巖層中，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)測基坑涌水量的方法很多，歸納起來可分為類比外推法，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)的計算方法來預(yù)測基坑涌水。