矿井涌水量预测方法评述
《2024年矿井涌水量预测研究》范文
《矿井涌水量预测研究》篇一一、引言矿井涌水量预测是矿山安全生产与水资源管理的重要环节。
矿井涌水不仅对矿山的生产造成影响，而且还会影响周边地区的水文地质环境。
因此，开展矿井涌水量预测研究具有重要的现实意义和科学价值。
本文通过对某矿区的涌水量进行深入研究，旨在提出一种有效的预测方法，为矿山安全生产和水资源管理提供科学依据。
二、研究区域概况本研究区域为某大型矿山，地处山区，地质构造复杂。
矿区范围内有多个含水层，且地下水活动频繁。
矿井涌水主要来源于地下水渗透和降雨，受季节性气候变化和人类活动的影响较大。
因此，研究区域的矿井涌水量预测具有一定的难度和挑战性。
三、研究方法针对研究区域的特点，本研究采用多种方法进行矿井涌水量预测。
首先，通过对矿区地质资料和历史涌水量数据进行收集与整理，运用水文地质学的理论进行分析。
其次，利用时间序列分析法和灰色系统理论等数学方法，建立涌水量预测模型。
最后，结合现场实测数据和数值模拟方法对模型进行验证与修正。
四、模型建立与分析4.1 水文地质条件分析通过对研究区域的地质构造、含水层分布、地下水补给与排泄条件等进行分析，明确矿井涌水的来源与途径。
在此基础上，结合历史涌水量数据，分析涌水量的变化规律及影响因素。
4.2 预测模型建立本研究采用时间序列分析法和灰色系统理论两种方法建立涌水量预测模型。
时间序列分析法通过对历史数据进行趋势分析和周期性分析，提取出影响涌水量的主要因素，建立预测模型。
灰色系统理论则通过对部分已知信息和不完全信息进行建模和预测，揭示矿井涌水量的变化规律。
4.3 模型验证与修正利用现场实测数据和数值模拟方法对建立的预测模型进行验证与修正。
通过对比实际涌水量与预测值，分析模型的精度和适用性。
根据验证结果对模型进行修正和完善，提高预测的准确性和可靠性。
五、结果与讨论经过对多种方法的综合应用和分析，本研究成功建立了适用于研究区域的矿井涌水量预测模型。
该模型能够较好地反映矿井涌水量的变化规律和影响因素，为矿山安全生产和水资源管理提供了科学依据。
矿坑涌水量的预测方法 (相关分析法)
相关分析法（一）原理与应用条件相关分析是根据涌水量与主要影响因素之间相关关系的密切程度建立回归方程，利用抽水试验或开采初期的疏干资料，预测矿坑涌水量或外推开采后期下水平的涌水量。
其原理已在供水中介绍。
根据实际资料的统计，多元复相关预测远比单相关效果好，其回归方程表达的内容丰富，可反映除降深外的各种影响因素。
它的应用条件与Q —s 关系方程类同，但对原始数据的采集有严格要求：1代表性：（规范）要求不少于一个水文年（包括丰、平、枯季节）的动态观测数据，同时数据（择本）量不少于30个；2一致性：指应与预测对象上条件相一致；3独立性与相关性：即多自变量有独立的变化规律，相互间关系不大；而与涌水量之间均存在密切的相关关系，（规范）要求相关系数不低于0.7。
（二）实例与计算方法1. 利用勘探阶段抽水试验资料预测矿坑涌水量如广东沙洋矿通过在勘探阶段设计相距6m 的两个抽水孔和十余个不同距离的观测孔组成的群孔抽水试验，取得了复相关计算所需的涌水量Q 与井径r （是将距抽水孔不同距离观测孔的位置概化为疏干状态下的坑道系统不同面积的作用半径）、水位降S （即不同作用半径的水位降，以模拟疏干水位降）有关资料，（见表1）通过求参建立了复相关幂函数预测方程：536.11843.3189.11Sr Q其复相系数达0.9468，复相关机误仅0.0721，完全可用于未来矿山各设计水平与面积的矿坑涌水量预测。
经实际排水资料检验，预测误差偏小38~56%，主要与开采导函大量地面岩溶坍陷有关。
2. 利用矿山观测资料外推预测可充分考虑矿坑涌水量的增长和各项生产因素间的关系，并根据它们之间的密切程度来建设涌水量方程。
在原苏联顿巴斯煤矿的某些涌水量预测中，首先，在30个矿井中建立了320个观测点，获得了涌水量（Q 2）与各生产因素（包括矿产量P 0、开采深度H 0、开采面积F 0、生产时间T 0等）之间的相关关系，以及其密切程度，见表2。
矿井用水量的计算与评述
矿井涌水量的计算与评述钱学溥（国土资源部，北京 100812）摘要：文章讨论了矿井涌水量的勘查、计算、精度级别、允许误差和有效数字。
文章推荐了反求影响半径、作图法求解矿井涌水量的方法。
关键词：矿井涌水量；勘查；计算；精度级别；允许误差；有效数字根据1998年国务院“三定方案”的规定，地下水由水利部门统一管理。
水利部2005年发布了技术文件SL/Z 322-2005《建设项目水资源论证导则（试行）》。
该技术文件6.7款规定，地下水资源包括地下水、地热水、天然矿泉水和矿坑排水。
6.1.2款规定，计算的地下水资源量要认定它的精度级别。
我们认为，认定计算的矿井涌水量的级别和允许误差，不仅是水利部门要求编写《建设项目水资源论证》的需要，而且有利于设计部门的使用。
在发生经济纠纷的情况下，也有利于报告提交单位和报告评审机构为自己进行客观的申辩。
下面，围绕这一问题，对矿井涌水量的勘查、计算、精度级别、允许误差和有效数字等方面，作一些论述和讨论。
1 矿井涌水量与水文地质勘查矿井涌水量比较大，要求计算的矿井涌水量精度就比较高，也就需要投入比较多的水文地质勘查研究工作。
表1，可以作为部署水文地质工作的参考。
表 1 矿井涌水量与水文地质勘查注：○1多年生产的矿山是指：开采水平不变、开采面积基本不变的多年生产的矿山，如即将闭坑或是即将破产的矿山，即是这种多年生产的矿山。
○2多孔抽水试验，是指带观测孔的一个抽水主孔的抽水试验，持续抽水几天。
○3群孔抽水试验是指带观测孔的多个抽水主孔的抽水试验，其抽水总量，一般要达到计算矿井涌水量的1/3～3/4，持续抽水几十天。
○4利用地下水动力学计算公式，计算矿井涌水量，就属于解析法的范畴。
大井法、集水廊道法就是常用的解析法。
○5数理统计包括一元线性回归、多元线性回归、逐步回归、系统理论分析、频率计算等（参考钱学溥，娘子关泉水流量几种回归分析的比较，《工程勘察》1983第4期，中国建筑工业出版社）。
《矿井涌水量预测研究》
《矿井涌水量预测研究》篇一一、引言矿井涌水量预测是矿山安全生产和环境保护的重要环节。
准确预测矿井涌水量，不仅有助于合理安排矿井排水，防止水灾事故的发生，而且对于矿井水资源的管理和利用具有重要意义。
本文旨在通过对矿井涌水量预测的研究，分析影响涌水量的主要因素，探讨预测方法及模型，为矿井安全生产和环境保护提供科学依据。
二、矿井涌水量的影响因素矿井涌水量受多种因素影响，主要包括地质因素、气象因素、采矿因素等。
地质因素如地下水位、含水层厚度、岩性等；气象因素如降雨量、气温等；采矿因素如采矿方法、开采深度等。
这些因素相互影响，共同决定矿井涌水量。
三、矿井涌水量预测方法及模型目前，矿井涌水量预测方法主要包括水文地质法、统计分析法、数值模拟法等。
其中，水文地质法主要依据地下水动力学原理，分析地下水的运动规律，从而预测矿井涌水量；统计分析法主要依据历史数据，建立统计模型，通过分析影响因素与涌水量的关系，预测未来涌水量；数值模拟法则是通过建立地下水流动的数学模型，模拟地下水的运动过程，从而预测矿井涌水量。
四、具体预测模型介绍1. 水文地质法模型：根据地下水动力学原理，建立水文地质模型。
通过分析地下水的补给、径流、排泄等过程，确定地下水位、含水层厚度等参数，从而预测矿井涌水量。
该方法需要考虑地质条件、水文地质条件等因素，适用于具有较为完整水文地质资料的矿井。
2. 统计分析法模型：根据历史数据，建立统计模型。
常用的统计模型包括线性回归模型、灰色预测模型等。
通过分析影响因素与涌水量的关系，建立数学表达式，从而预测未来涌水量。
该方法需要考虑影响因素的选取和数据的质量等因素。
3. 数值模拟法模型：通过建立地下水流动的数学模型，模拟地下水的运动过程。
常用的数值模拟软件包括FEFLOW、MODFLOW等。
该方法可以较为准确地反映地下水的运动规律，但需要较为复杂的建模过程和计算过程。
五、实例分析以某矿山为例，采用上述三种方法进行矿井涌水量预测。
矿坑涌水量的预测方法(水均匀法)
水均衡法（一）应用条件水均衡法适用于地下水运动为非渗流型且水均衡条件简单的充水矿床，如：1. 位于分水岭地段地下水位以上的矿床其主要特征为：地下水位一般停留在下伏弱含水层的顶端，故水层薄，水位埋藏深，变幅大、升降迅速，具有巨大的透水能力却无蓄水能力。
抽水试验困难，也无效果。
地下水动态与降雨直接相关。
依照降雨方式的不同，形成各种尖峰状动态曲线形态，矿坑涌水量也常不随降深的增加而加大，故水位降深在一定程度上失去意义。
补给区主要在矿区范围及其附近，补给路径短，以垂向补给为主。
矿区地下水与区域地下水不发生水力联系，即无侧向补给。
（二）暗河管道充水矿床（1）含水介质为孤立的暗河管道系统，通常各管道系统自成补给、径流、排泄系统，互相不发生直接水力联系，有些地区的管流与分散虽有一些联系，但管流是当地地下水排泄量的60%~80%以上。
（2）含水层极不均一，无统一地下水水位，因此不形成统一的含水层（体）。
（3）管流发育地区，地表溶蚀洼地、漏斗、落水洞发育、三水转化强烈，地面难以形成长年性表流；地下水动态受降水控制，暴涨暴落；其流量与降水补给面积成正比，变化大，具集中排泄特点。
很明显，上述特征无法用抽水试验求参，难以根据地下水动力学原理进行矿坑涌水量预测，同时，岩溶通道形状多变，管道组合复杂，也不适应管渠水力学的应用条件。
因此，多数上述充水矿床常采用非确定性随机模型和水均衡法解决实际问题。
（三）原理非渗流型确定性模型－水均衡方程，是根据水均衡原理，在查明矿床开采时水均衡各收入、支出项之间关系基础上建立预测方程的。
建立非渗流型确定性模型，要求勘探方法与之相适应，而加强均衡研究则是保证模型可靠性，提高参数精度的必要环节。
地下水均衡研究的首要工作是建立地下水与降雨量的长期观测站，形成包括由钻孔、矿区生产井巷、采空区、老窿、有代表性的泉与地下暗河、有意义的地表汇水区等组成的长期观测网。
为正确地圏定均衡区域，选择均衡期提供依据，为模型提供可靠的方程参数。
(完整word版)矿坑涌水量的常用预测方法汇总
吉林大学精品课>>专门水文地质学>>教材>>专门水文地质学§10.4矿坑涌水量预测一、矿坑涌水量预测的内容、方法、步骤与特点（一）矿井涌水量预测的内容及要求矿坑涌水量预测是一项重要而复杂的工作，是矿床水文地质勘探的重要组成部分。
矿坑涌水量是指矿山开拓与开采过程中，单位时间内涌入矿坑(包括井、巷和开采系统)的水量。
通常以m3/h表示。
它是确定矿床水文地质条件复杂程度的重要指标之一，关系到矿山的生产条件与成本，对矿床的经济技术评价有很大的影响。
并且也是设计与开采部门选择开采方案、开采方法，制定防治水疏干措施，设计水仓、排水系统与设备的主要依据。
因此，在矿床水文地质调查中，要求正确评价未来矿山开发各个阶段的涌水量。
其内容与要求包括可概括为以下四个方面：（1）矿坑正常涌水量：指开采系统达到某一标高(水平或中段)时，正常状态下保持相对稳定的总涌水量，通常是指平水年的涌水量。
（2）矿坑最大涌水量：是指正常状态下开采系统在丰水年雨季时的最大涌水量。
对某些受暴雨强度直接控制的裸露型、暗河型岩溶充水矿床来说，常常还应依据矿山的服务年限与当地气象变化周期，按当地气象站所记录的最大暴雨强度，预测数十年一遇特大暴雨强度产生时，可能出现暂短的特大矿坑涌水量，作为制订各种应变措施的依据。
（3）开拓井巷涌水量：指包括井筒(立井、斜井)和巷道（平、平巷、斜巷、石门)在开拓过程中的涌水量。
（4）疏干工程的排水量：是指在规定的疏于时间内，将一定范围内的水位降到某一规定标高时，所需的疏干排水强度。
对于地质勘探阶段来说，主要是进行评价性的计算，以预测正常状态下矿坑涌水量及最大涌水量为主。
至于开拓井巷的涌水量预测和专门性疏干工程的排水量的计算，由于与矿山的生产条件密切相关，一般均由矿山基建部门或生产部门承担。
（二）矿坑涌水量预测的方法根据当前矿床水文地质计算中常用的各种数学模型的地质背景特征极其对水文地质模型概化的要求，可作如下类型的划分：⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧-混合型模型水均衡法有限差法有限元法数值解非稳定井流公式稳定井流公式—井流方程—解析解确定模型回归方程曲线方程非确定性统计模型数学模型分类s Q （三）矿坑涌水量预测的步骤矿坑涌水量预测是在查明矿床的充水因素及水文地质条件的基础上进行的。
某矿井水资源论证项目涌水量预测分析
《河南水利与南水北调》2023年第6期水文水资源作者简介：翟京召（1974.7—），男，高级工程师，主要从事水利水电工程建设与管理等方面的工作。
某矿井水资源论证项目涌水量预测分析翟京召（河南天龙检测有限公司，河南南阳473000）摘要：某地煤矿项目建成后，矿井水经过矿井水处理站处理后部分会用于生产系统，部分用于电厂和自来水厂，剩余部分矿井经厂区总排口排至附近河流中。
文章对矿井涌水量预测分析，为煤矿水资源论证回用、重复利用水分析，提供了可靠的支撑和依据。
关键词：水资源论证；涌水量预测；水文地质；分析中图分类号：TD742文献标识码：B文章编号：1673-8853（2023）06-0040-02Preast Analysis of Water Inflow of a Mine Water Resources Demonstration ProjectZHAI Jingzhao（Henan Tianlong Testing CO.LTD.,Nanyang 473000,China ）Abstract：After the completion of a coal mine project,part of the mine water is treated by the mine water treatment station and returned to the production system.Part of it is used for the power plant and water plant,and the rest of the mine is discharged into the nearby river through the main outlet of the plant.The prediction and analysis of mine water inflow provide a reliable support and basis for the demonstration and reuse of coal mine water resources.Key words：water resource demonstration;water inflow prediction;hydrogeology;analysis 1引言某地煤矿项目位于新郑市辛店镇赵家寨村，矿区东西长13.50km ，南北宽3.70km ，面积48.96km 2。
露天矿矿坑涌水量预测及评价——以湖北宜昌某建筑石料用灰岩矿为例
总第807期第13期2023年7月河南科技Henan Science and Technology矿业与水利工程收稿日期：2023-03-14作者简介：徐圣（1990—），男，硕士，研究实习员，研究方向：矿山水工环地质。
露天矿矿坑涌水量预测及评价——以湖北宜昌某建筑石料用灰岩矿为例徐圣陈永宝张书杰漆双林王腾姜从刚（湖北冶金地质研究所（中南冶金地质研究所），湖北宜昌443000）摘要：【目的】矿坑涌水量预测是矿床水文地质勘查的重要组成部分，是生产设计部门制订开采方案、确定排水能力和制定疏干措施的主要依据，正确预测矿坑涌水量是安全开发矿山的重要工作。
【方法】以湖北宜昌某建筑石料用灰岩矿为例，探讨露天矿矿坑涌水量的预测方法。
通过分析矿区水文地质条件，构建水文地质概念模型，建立水文地质数学模型，选用水均衡法与解析法两种方法联合估算矿坑涌水量。
【结果】预测结果大致符合矿区客观实际。
【结论】数据结果可供生产设计部门参考，同时为其他水文地质条件相似的露天矿的矿坑涌水量预测提供了一种案例参考。
关键词：露天矿；矿坑涌水量预测；水文地质条件；数学模型；水均衡法；解析法中图分类号：TD742.1文献标志码：A文章编号：1003-5168（2023）13-0068-04DOI ：10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2023.13.013Prediction and Evaluation of Mine Water Inflow in Open-Pit Mine——Taking a Limestone Mine for Building Stone in Yichang,Hubei Province as an ExampleXU ShengCHEN Yongbao ZHANG Shujie QI Shuanglin WANG Teng JIANG Conggang(Hubei Institute of Metallurgical Geology (Central South Institute of Metallurgical Geology),Yichang 443000,China)Abstract:[Purposes ]Prediction of mine water inflow is an important part of hydrogeological exploration.It is the main basis for the production design department to formulate the mining plan,determine the drainage capacity and formulate the drainage measures.Correct prediction of mine water inflow is an im⁃portant work for safe development of mines.[Methods ]This paper takes a limestone mine for building stone in Yichang,Hubei as an example to discuss the prediction method of mine water inflow in open-pit mine.By analyzing the hydrogeological conditions of the mining area,a hydrogeological conceptual modelwas constructed,a hydrogeological mathematical model was established,and water balance method aswell as analytical method were selected to jointly estimate the water inflow of the mine pit.[Findings ]The prediction results are roughly in line with the objective reality of the mining area.[Conclusions ]The data can be used for reference by the production design department.At the same time,it provides a case refer⁃ence for the prediction of mine water inflow in other open-pit mines with similar hydrogeological conditions.Keywords:open-pit mine;prediction of mine water inflow;hydrogeological conditions;mathematicalmodel;water balance method;analytical method 0引言矿坑涌水量预测是矿床水文地质勘查的重要组成部分，它不仅是确定矿床水文地质类型、对矿床进行技术经济评价及合理开发的重要指标之一，更是生产设计部门制订开采方案、确定排水能力和制定疏干措施的主要依据［1］。
矿井涌水量监测与预测
（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
（适用于涌水量较小时） 涌水量计算公式为：
QV 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：
•
Q 0.8F L
•
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
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
Q0，P0 — —老矿井涌水量、开采量
（2）水文地质条件比拟法：
2、相关分析法
预测矿井涌水量的计算级别与精度评述
预测矿 井涌水 量的计算级别 与精度评述
钱 学 溥
（ 土资 源 部 ， 京 西城 国 北 １０ １ ） ０ ８２
摘
要 ： 据水利部 ２０ 根 ０ ５年 发 布 的 《 设 项 目水 资 源论 证 导则 （ 行 ）技 术 文 件 中 的有 关 规 定 与 要求 ， 照 《 水 水 建 试 》 参 供
Ｂ级— — 探 明 的地 下 水可 开采 量 、探 明的矿井 涌水 量 。
Ｃ级—— 控 制 的地 下水 可开 采 量 、控制 的矿井
涌水量 。 Ｄ级—— 推断 的地 下水 可开 采量 、 推断 的矿 井 涌水 量 。 Ｅ级—— 预测 的地 下水 可 开采 量 、预 测 的矿井 涌水 量 。
量 ， 用水 文 地 质 比拟 的方法 ， 采 计算 的矿井 涌水 量 ， 属 于 Ｃ级 的精 度 。 Ｄ级—— 利 用 单 孑 抽水 试 验 求 取 渗 透 系 数 ， Ｌ 采
Ａ级— — 验证 过 的地下 水 可开采 量 、验 证过 的 矿 井 涌水 量 。
维普资讯
第１ ９卷 ５ 期 ２ｏ ｏ ７年 ｌ 月 ０
文 章编号 ：０ ４ ９ ７ （０７ ０ －０ ８ ０ １０ — １７ ２０ ）５ ０ ４ － ３
中 国 煤
田 地 质
ＣＯＡＬ ＧＥ０Ｌ０ＧＹ ０Ｆ ＣＨＩ ＮＡ
Ｖｏ ． ｏ５ １９Ｎ ． １ ０ｔ ｃ． ２ ０ ｏ７
文地质勘察规 范》 以及 《 固体 矿 产 资 源／ 量 分 类 》 认 为 地 下 水 可 开 采 量 与 预 测 矿 井 涌 水 量 的 计 算 可 按 勘 查 研 究 程 储 ， 度， 将其 可分 为 Ａ、 、 、 Ｅ等 ５个 精 度 等 级 。 照各 级 别 的允 许 误 差 ， 证 了 目前 矿 井 涌 水 量 预 测 计 算 公 式 及 方 法 Ｂ Ｃ Ｄ、 参 论
矿井涌水量评价常用方法及公式
附 录 A（资料性附录）矿井涌水量评价常用方法及公式A.1 比拟法A.1.1 富水系数法aP Q K P = ...................................... (A.1)11p Q K P = ...................................... (A.2) 式中：Q ——新矿井预计涌水量，单位为立方米（m 3）；K p ——富（含）水系数，单位为立方米每吨（m 3/t ）；P ——新矿井设计产量，单位为吨（t ）；Q 1——生产矿井年涌水量，单位为立方米（m 3）；P 1——生产矿井年产煤量，单位为吨（t ）。
a 式中的涌水量和产煤量均是同一一定时间内的。
A.1.2 矿井单位涌水量比拟法当矿井涌水量增长幅度与开采面积、水位降深呈直线比例的情况下：1Q q FS = ...................................... (A.3)1111Q q F S = ...................................... (A.4) 当矿井涌水量增长幅度与开采面积、水位降深不呈直线比例时:Q Q =(A.3) 式中：Q ——新矿井预计涌水量，单位为立方米每秒（m 3/s ）；q 1——生产矿井单位涌水量，单位为每秒（s -1）；F ——新矿井设计开采面积，单位为平方米（m 2）；S ——新矿井设计水位降深，单位为米（m ）；Q 1——生产矿井总涌水量，单位为立方米每秒（m 3/s ）；F 1——生产矿井开采面积，单位为平方米（m 2）；S 1——生产矿井水位降深，单位为米（m ）；m 、n ——地下水流态系数，根据两年以上生产矿井涌水量采用最小二乘法或图解法求得。
A.1.3 相关关系分析法a) 当生产矿井涌水量与两个影响因素存在直线关系时，采用下述三元直线相关数学表示式预算新井矿井涌水量（Q ）：01122Q b b x b x =++ .................................. (A.4)式中：x 1 、x 2——影响矿井涌水量的二个因素变量；b 1 、b 2——称为Q 对x 1 、x 2的回归系数。
矿坑涌水量预测——大井法
任务十六矿坑（井）涌水量预测五、矿坑涌水量预测——大井法（一）大井法的原理和适用条件大井法是矿坑涌水量预测解析法的一种，是矿坑涌水量预测最常用的方法。
大井法：将坑道系统看成一个面积与之相等、半径为r的等效的理想“大井”，整个坑道系统的涌水量，就相当于大井的涌水量，即可采用井流公式预测矿坑涌水量。
大井法适用于矿坑坑道系统近于等轴或长方形分布，充水含水层均质、各向同性、边界形状规则，含水层原始条件及水文地质参数数据查明的矿坑。
（二）计算方法、步骤1、确定大井半径r0(1)大井半径确定若矿井巷道系统及采区接近于等轴形，即采区长/宽≤2，则大井半径r0=(F/π)1/2 若矿井巷道系统及采区近于长条形，即采区长/宽＞2，则大井半径r0=P/2πF——矿坑巷道系统分布范围面积P——矿坑矿坑巷道系统分布范围周长(2)引用半径确定引用半径R0：是大井中心到矿坑疏干排水降落漏斗边缘的距离。
1引用半径R0 =r0+RR——疏干影响半径（潜水含水层R=2S（HK）^1/2；承压含水层R=10SK^1/2）2、确定水文地质模型依据边界类型确定水文地质模型，模型类型有：无限含水层承压含水层稳定井流、无限含水层潜水含水层稳定井流；有界含水层承压含水层稳定井流、有界含水层潜水含水层稳定井流。
理想化边界类型条件系数如下图。
23、矿坑涌水量计算两种情况：一是潜水充水层矿坑涌水量计算；二是承压转无压矿坑涌水量计算。
（1）潜水充水层矿坑涌水量计算例1：某在建矿井，开采石炭系下统测水组C1c煤层，产状平缓，倾角8-12°。
设计开采最低标高至-50m，设计开采区（近似正方形）平面积31400m2。
据勘探资料，矿井充水水源为上覆测水组C1c和梓门桥组C1z岩溶裂隙潜水，含水层厚100m，渗透系数0.25m/d。
预测矿井涌水量。
（2）承压转无压矿坑涌水量计算3。
《矿井涌水量预测研究》
《矿井涌水量预测研究》篇一一、引言矿井涌水量预测是矿山安全生产和环境保护的重要环节。
通过对矿井涌水量的准确预测，可以为矿山设计、采矿规划、安全生产及环境管理提供重要的决策依据。
本文旨在研究矿井涌水量的预测方法，并通过对实际案例的分析，为相关领域的学者和从业人员提供有价值的参考。
二、研究背景及意义随着矿产资源的开采深度和广度不断拓展，矿井涌水量逐渐增大，对矿山安全和环境保护带来极大的挑战。
矿井涌水量的准确预测不仅关系到矿山的生产效率和安全，而且对矿区周围环境的水资源管理和防治水灾害具有重要意义。
因此，研究矿井涌水量预测方法具有重要的现实意义和实际应用价值。
三、矿井涌水量预测方法研究1. 传统预测方法传统的矿井涌水量预测方法主要包括水文地质法、经验公式法等。
这些方法基于历史数据和地质条件，通过建立数学模型来预测矿井涌水量。
然而，这些方法往往受到地质条件、气候环境等因素的影响，预测精度有限。
2. 现代预测方法随着科技的发展，越来越多的现代预测方法被应用于矿井涌水量预测。
例如，基于人工智能的预测方法，包括神经网络、支持向量机等。
这些方法通过学习历史数据中的规律和模式，建立更为精确的预测模型。
其中，基于长短期记忆网络（LSTM）的预测模型在处理时间序列数据方面表现出色，能够有效地捕捉矿井涌水量的动态变化特征。
四、案例分析以某矿山为例，采用现代预测方法对矿井涌水量进行预测。
首先，收集该矿山的历史涌水量数据、地质条件、气候环境等数据。
然后，利用LSTM网络建立预测模型。
通过不断调整模型参数，使模型能够准确地反映矿井涌水量的动态变化特征。
最后，利用该模型对未来一段时间内的矿井涌水量进行预测。
经过实际验证，该预测模型的精度较高，能够为该矿山的生产规划和安全管理工作提供重要的决策依据。
同时，该模型还可以为其他类似矿山提供参考和借鉴。
五、结论与展望通过对矿井涌水量预测方法的研究，本文提出了一种基于LSTM网络的现代预测方法。
矿井涌水量预测
地下水动力学中井的分类 潜水井 根据水井揭露 的地下水类型
承压水井 完整井
根据揭露含水层 程度和进水条件
不完整井
不完整井井周围地下水三维运动！
水向井的运动
潜水向井的运动
承压水向井的运动
井附近的水位降深 1. 水位降深 水位降深：初始水头减去抽水t时间后的水头， 也简称降深。抽水时，井中心降深最大，离井越 远，降深越小，形成漏斗状水头下降区。
QI QO F
式中： QI —均衡时段内地下水系统的天然补给总量；
Qo —均衡时段内地下水系统的天然排泄总量；
—潜水含水层给水度；
F —均衡区含水层的分布面积；
—均衡时段内地下水水位变化幅度。
对于地下水来说，天然条件下，地下水的补给与排泄始终动平衡状态。在一个水文年内， 地下水补给量大于排泄量，地下水储存量增加，水位上升；地下水排泄量大于补给量，地下水 储存量减少，水位下降。一个水文年内的地下水补给量与排泄量总处在变化状态，地下水水位 随补给与排泄关系有所变化，但从多年来看，地下水补给量和排泄量基本上是相等的，即天然 条件下，地下水多年天然补给量等于多年天然排泄量。天然条件下，地下水的均衡方程为：
世界深井—探地工程： ★ 世界上已有20口深度4000米以上的深孔 ★ 苏联科拉G-3钻孔深12262米,世界第一超深孔 ★ 德国KTB钻孔深9100米,为世界第二超深孔 ★ 中国大陆科学钻探—江苏省东海县，深度 5158米，2001-2005年，投资1.5亿，2005年中国 十大科技进展
完整井：水井贯穿整个含水层，在全部含水层厚度上都 安装有过滤器，并能全面进水的井。 不完整井：水井没有贯穿整个含水层，只有井底和含水 层的部分厚度上能进水的井。如图。
Darcy 实验装置
矿井涌水量预测方法及适用性评价
Ｅｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ
ｏ ｆ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｆ ｌ 耍： 本文在广泛 阅读 圆内外相关文献的基础上， 从分布参数法和集中参数法的角度 出发 。 深入 地综述和剖析 了现有矿 井涌水量预测的方法。同时以新汶矿 区为实例。 运用数值法、 解析法和比拟
法对矿井涌水量进行预计。与实测数据对比， 对预测方法的特点及适用性进行 了评价。评价 结果
表明。 对于研 究区水文地质资料详 实的情况下可利 用数值法进行预测。对于研 究区资料不够丰富 时， 可采用数值法进行模拟进行预测， 同时利用解析法进行对 比。对 于新建的矿 井。 水文地质参数
Ｖ０ １ ． １ ｌ Ｎｏ ． ２
Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ４
矿 井 涌水 量 预 测 方 法及 适 用 性 评 价
连会青 ， 夏向学 ， 徐
（１ 华北科技学院 ． 北京 东燕郊
斌 ， 徐 慧 ， 尹尚先
１ ０ １ ６ ０ １ ｊ ２中国矿业大学（ 北京 ） 。 北京 １ ０ ０ ０ ８ ３ ）
ｆ ｌ ｏ ｗ ｉ ｎ ｍｉ ｎ ｅ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｍｍａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｗ ｏ ａ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｓ ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ａ ｒ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｅ ｄ—ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｉ ｎ ｇ ｄ ｏ ｍｅ ｓ ｔ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ ｆ ｏ ｒ ｅ ｉ ｇ ｎ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｌ ｉ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ，ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｏ ｆ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ －
矿井涌水量预测方法
矿井涌水量预测方法引言：矿井涌水是指在矿井开采过程中，地下水源不受控制地进入矿井的现象。
涌水量的预测对矿井的安全开采至关重要。
本文将介绍一些常用的矿井涌水量预测方法，包括经验公式法、数学模型法和人工智能方法。
一、经验公式法经验公式法是根据历史数据和经验总结得出的一种预测方法。
根据矿井的地质条件、开采工艺和涌水历史数据等因素，通过经验公式计算出矿井涌水量的预测结果。
这种方法简单易行，但对于复杂的地质条件和变化的开采工艺可能存在一定的误差。
二、数学模型法数学模型法是通过建立数学模型，利用数学方法对矿井涌水量进行预测的方法。
常用的数学模型包括多元回归模型、神经网络模型和支持向量机模型等。
这些模型可以根据矿井的具体情况进行参数调整和优化，提高预测的准确性。
但建立数学模型需要大量的历史数据和专业知识，并且对于模型的选择和参数调整需要一定的经验。
三、人工智能方法人工智能方法是近年来发展起来的一种新型预测方法，其基本思想是模拟人类的智能思维过程，通过机器学习和数据挖掘等技术，自动学习和优化预测模型。
人工智能方法具有较强的适应性和灵活性，可以根据不同的矿井情况进行预测，并且可以自动调整模型参数以提高预测效果。
但人工智能方法需要大量的训练数据和计算资源，并且对于模型的解释性较弱。
四、综合方法在实际应用中，常常采用综合方法进行矿井涌水量的预测。
综合方法是将多种预测方法进行组合，通过权重调整和结果融合来得到最终的预测结果。
这样可以综合各种方法的优势，提高预测的准确性和稳定性。
综合方法的具体实施需要根据具体的矿井情况和数据特点进行调整，选择合适的权重和融合策略。
结论：矿井涌水量预测是矿井安全开采的重要环节，采用合适的预测方法可以提高矿井的安全性和经济效益。
经验公式法、数学模型法和人工智能方法是常用的预测方法，每种方法都有其适用的场景和优势。
在实际应用中，可以根据矿井的具体情况选择合适的方法，并进行综合预测。
这样可以提高预测的准确性，并为矿井的安全开采提供可靠的依据。
比拟法预测矿坑涌水量与结果评价浅析
管理及其他M anagement and other比拟法预测矿坑涌水量与结果评价浅析秦壮杰摘要：北洺河铁矿位于百泉泉域岩溶水系统南部地下水分水岭一带，矿体全部位于当地最低侵蚀基准面之下，为水文地质条件复杂的岩溶裂隙直接充水矿床。
水文地质条件基本相似，开采方法相同，矿山排水量相对较为稳定，通过利用矿山以往的排水资料，采用比拟法对矿区-245m水平涌水量进行预测，其计算结果可推荐为采场排水设计依据。
关键词：水文地质条件；比拟法；矿坑涌水量；北洺河铁矿北洺河铁矿位于河北省武安市上团城村北，生产矿山，采用无底柱分段崩落采矿方法。
近年来，周边矿点闭坑停止排水后，地下水水位回升，矿坑排水量增加，矿山下一步计划对-245m水平进行开采。
为确保北洺河铁矿深部-245m同水平疏干开采的安全可靠性，为矿山深部安全高效开采提供科学依据，因此合理预测-245m水平矿坑涌水量对矿山防排水尤为重要。
1 矿区水文地质条件分析1.1 矿区基本概况北洺河铁矿位于河北省武安市上团城村北，隶属于中国五矿邯邢矿业有限公司，设计年产铁矿石180万吨，已于2002年投产。
矿区处在邢台百泉岩溶水系统之北洺河—百泉岩溶水强径流带上游，矿体赋存于奥陶系中统石灰岩与燕山期闪长岩接触带，属接触交代型铁矿床。
矿区主要地层有古生界奥陶系、石炭系和二迭系及新生界第四系，燕山期闪长岩呈复杂的似层状侵入到奥陶系中统及其他地层中。
水平上，北洺河矿区南临武安岩体中团城—崇义—上泉一线岩体，北接矿山岩体南端的焦寺岩体，东部边缘为玉泉岭—郭二庄断裂带之东的石炭系、二迭系，矿区内为顺北洺河河床呈NW—SE展布的北洺河岩体。
垂向上，矿区灰岩上覆有第四系砂砾卵石层、砂质黏土砾石层和底部黏土层，下为燕山期火成岩托底。
北洺河铁矿位于百泉泉域岩溶水系统南部地下水分水岭一带，矿体全部位于当地最低侵蚀基准面之下，上部有北洺河穿过，北洺河于2002年进行了河流改道，并对河床进行了防渗处理，北洺河为季节性河流，平时无水，不构成矿床充水的主要因素。
矿井涌水量评价常用方法及公式
附录 A （资料性附录）矿井涌水量评价常用方法及公式式中：Q ――新矿井预计涌水量，单位为立方米（卅）；K >—富（含）水系数，单位为立方米每吨（ m/t ）； p ――新矿井设计产量，单位为吨（t ）； Q ——生产矿井年涌水量，单位为立方米（m 5）；P i ――生产矿井年产煤量，单位为吨（t ）。
式中的涌水量和产煤量均是同一一定时间内的。
A.1.2矿井单位涌水量比拟法当矿井涌水量增长幅度与开采面积、水位降深呈直线比例的情况下:Q iq i =F i S i当矿井涌水量增长幅度与开采面积、水位降深不呈直线比例时式中：Q 新矿井预计涌水量，单位为立方米每秒（ m/s ）；q i ——生产矿井单位涌水量，单位为每秒（ S -1）； F ――新矿井设计开采面积，单位为平方米（卅）；S ——新矿井设计水位降深，单位为米（m ）；Q ——生产矿井总涌水量，单位为立方米每秒（ m/s ）；F i ――生产矿井开采面积，单位为平方米（卅）；S ——生产矿井水位降深，单位为米（m ）；m 、n ――地下水流态系数，根据两年以上生产矿井涌水量采用最小二乘法或图解法求得。
A.1 比拟法 A.1.1 富水系数法 Q = K p P ................................(A.1)K pQ i(A.2)Q = q^S ................................ (A.3)(A.4)(A.3)A.1.3 相关关系分析法a)当生产矿井涌水量与两个影响因素存在直线关系时，采用下述三元直线相关数学表示式预算新井矿井涌水量(Q :Q 二b o b i x b2x2................................式中：X i、X2――影响矿井涌水量的二个因素变量；b i、b2――称为Q对x i、X2的回归系数。
在多元回归中，Q对某一自变量的回归系数表示当其它自变量都固定时，该自变量变化一个单位时Q平均改变的数值；b o、b i、b2 ------------- 用最小二乘法确定。
浅析矿井涌水量预测中的常用方法
式 中： Ｑ为矿井涌水量 ； ｆ（ ｘ ） 为 矿 井 涌 水 量 与 其 影 响 因素 之 间 的相关 函数关 系 式 ； ｚ 为 影 响矿 井 涌水 量 的 因素 。 这 些 因素 主 要 有 ： 矿井 开采深度 ， 矿 区大气降水量 ， 矿
井 采掘 过 程 中地 下水 位 变 幅 ， 时 间， 矿 井采 掘 过 程 中充 水 含 水层 的水 位 等 。南 方 矿 区 涌 水 量 多 与 降 水 量 及 回采 面 有 关， 用 回归分 析 法取 得 了较多 成 功ｌ ＿ ４ ］ 。
扩 大 开采 时 的 涌水 量 预测 ］ 。
１ ． ２ 回 归 分 析 法
统 及 其 相配 套 的防 治水 工 程 设 计 和选 择 合适 的 防 治 水 措 施
的重 要 依 据 。对 矿 井 涌 水 量 进 行 时 间 和 空 间 上 的 预 测 评
回 归分 析也 称 为 相 关 因 素 统 计 分 析 ， 它 是 一 种 数 理 统
方 法 。这些 相 似条 件 包括 含 水层 和 隔水 层 的 性 质 结 构 和 地
我 国煤 炭资 源 储 量 丰 富且 分 布 辽 阔 ， 但 同时 煤 矿 水 文 地质条件复杂， 煤 炭 开 采 深 受 矿 山水 害 的威 胁 。 随 着 煤 炭 资源 不 断 开 发 ， 如 何 有效 防治 煤 矿 水 害 ， 保 证 煤 炭 生 产 安 全 而高 效 的 进行 成 为 一 个 亟 待 解 决 的 问题 ， 广 大 的矿 业 和 地 质 工 作 者 一 直致 力 于 这方 面 的研 究 。我 国煤 矿 水 害 主 要 来 自于 矿 井 涌 水 ， 其 大 小 从 一 定 程 度 上 决 定 了 水 害 的 严 重 程
下 水 的 埋藏 条 件 、 矿 井 充水 的水 流 动力 学 性 质 、 矿 井 开 采 方 式 与 采 掘 的三 维 空 间 分 布 等 影 响 矿 井 涌 水 量 的有 关 因素 ， 这 些 因 素具 有 相似 性 或具 有 可 比较 的 内在 相 关 关 系 。其 中
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
矿井涌水量预测方法评述发表时间：2019-05-09T10:20:24.733Z 来源：《新材料.新装饰》2018年9月下作者：马雷[导读] 从确定和不确定性分析的角度，综述了工程实践中常用的矿井涌水量预测方法，评述了各评价方法的主要特点及适用性。
在分析各常用预测方法存在问题和预测方法的最新研究进展基础上给出了对矿井涌水量预测方法的展望。
（中化地质矿山总局河北地质勘查院，河北省石家庄市 050000）摘要：从确定和不确定性分析的角度，综述了工程实践中常用的矿井涌水量预测方法，评述了各评价方法的主要特点及适用性。
在分析各常用预测方法存在问题和预测方法的最新研究进展基础上给出了对矿井涌水量预测方法的展望。
关键词：矿井涌水量预测；确定性预测方法；非确定性预测方法1、引言矿井涌水量大小不仅是对矿井建设进行技术经济评价、合理开发的重要指标，更是矿山生产设计部门制定采掘方案、确定矿井排水能力、制定疏干措施、防止重大水害和利用地下水资源的重要依据[1]。
因此，正确预测矿井涌水量是矿井水文地质工作的重要任务。
2、矿井涌水量常用预测方法目前矿井涌水量预测方法有多种，根据当前矿床水文地质计算中常用各种数学模型地质背景特征及对水文地质模型概化的要求，可将矿井涌水量预测方法进行分类，如图1所示[2]。
图1 矿井涌水量预测模型分类2.1、确定性预测方法确定性预测方法是利用水力学、地下水动力学等方面的理论，通过数学演绎，推导出矿井涌水量与环境地下水、围岩渗透性、地下水补给面、时间等因素的定量关系，得出一系列理论解析式，以预测计算矿井的涌水量，这类方法包括解析法、水均衡法、物理模拟法和数值模拟法等。
2.1.1、解析法解析法是根据解析解的建模要求，通过对实际问题的合理概化，构造理想化模式的解析公式，用于矿坑涌水量预测。
该方法具有对巷道类型的适应能力强、简便、快速、经济等优点，是最长用的基本方法。
该方法又分为稳定井流解析法和非稳定解析法。
稳定井流解析法用于矿坑疏干流场处于相对稳定状态的流量预测；非稳定解析法用于矿床疏干过程中地下水位不断下降、疏干漏斗不断扩展的非稳定状态下的涌水量预测[3]。
米金科等[4]应用解析法对兴隆庄煤矿的静储量进行了预测，预测结果为34万m3，根据不同参数值进行分区，得到十采区工作面不同推进速度下的涌水量。
虽然，解析法是预测矿坑涌水量比较常用的方法，但在工程实践中，边界条件概化的失误是导致解析解失真的主要原因之一，理想化要求常与实际条件相差甚远，这已成为解析法应用中的难点。
2.1.2、水均衡法水均衡法是利用水均衡原理预测矿井涌水量的一种方法，它通过研究某一均衡期矿区地下水各收支项目之间的关系，建立地下水均衡方程，从而计算矿井涌水量。
水均衡法适用于地下水运动为非渗流型且水均衡条件简单的充水矿床，对于这类矿床，可宏观地、近似地预测矿井的正常涌水量和最大涌水量[5]。
当施工段涌水补给源有限时，也可以作为核对其他方法计算结果的一种补充性计算方法。
运用水均衡法的关键是正确圈定均衡区域、选择均衡期及测定均衡要素。
但在解决上述问题时会遇到一个问题，那就是建立在天然条件下的水均衡关系常会在矿床开采过程中遭到强烈的破坏，如强烈的降压疏干使地下水运动的速度和水力坡度降增大等。
2.1.3、物理模拟法用近似分割原理摆脱解析法处理实际问题时的严格理想化要求，更接近实际，主要用于水文地质条件复杂的大水矿床。
依据大流量抽放水试验为其对水文地质条件整体暴露，提供建模、模型识别、大降深疏干预测的各种信息资料。
模拟是按照不同的、且更加方便的比例再现某种现象变化过程的技术。
常用的有电模拟法、运用增长曲线数学模型模拟矿井涌水量的变化规律等。
2.1.4、数值法数值法是随着电子计算机的出现而迅速发展起来的一种近似计算方法。
这种方法适合解决复杂条件下的水文地质问题。
随着计算机技术和工程应用软件的开发和发展，数值法也逐渐走向成熟，成为求解大型地下水流问题的主要方法。
应用时，可以采用水文地质参数分区处理非均质及各向异性问题。
通过实际矿区的地下水流系统离散化，将求解流场上的连续水头分布转化为计算各节点的水头，把偏微分方程及边界条件转化为线性代数方程组，通过求解，得到各节点的水头近似值，最后计算矿井涌水量。
数值法可以很方便地处理解析法难以解决的问题，适用于水文地质的很多领域，如水量计算、水质模拟等。
数值法是一种具有远大前景的方法，常用的数值方法有有限单元法、有限差分法、离散单元法和边界元法等，其中有限单元法和有限差分法是两种常用的方法。
有限单元法是用三角形单元或四边形单元划分网格，便于灵活处理曲线边界与非均质各向异性问题；有限差分法具有物理概念清晰、计算方法简单等优点，尤其是不规则网格差分方法的出现，使对渗流区域的刻画更加精细，该方法有进一步改进的可能性。
数值法摆脱了解析法求解微分方程时对水文地质条件的严格要求，能灵活的适应各种非均质地质结构和复杂边界条件下的矿井涌水量。
理论上，数值法采用分区计算，能无限逼近真实的条件，通过反演计算，也可求取含水层水文地质参数。
采用数值法计算矿井涌水量的前提条件是拥有丰富的水文地质勘探资料，最好有大型的抽放水资料。
李廷春等等运用有限差分软件FLAC3D对厦门海底隧道的涌水情况进行了流固祸合分析；王建秀等等用试算流量法计算隧道涌水量；宋业杰应用有限差分软件，以陕北某矿区为例，建立了该矿区的三维水文地质模型，预测了该矿采煤工作面的涌水量变化规律。
用数值法预测矿坑涌水量的优势是明显的，除了能较真实的刻画矿区复杂的水文地质条件外，还能刻画各种复杂开采条件下和各类疏干工程运行过程中水文地质条件的变化，因此它能根据不同水文地质条件和不同生产要求作出相应的预报，以实现包括解析法在内的传统计算方法难以实现的目标。
2.2、非确定性预测方法矿坑水的补给条件、矿体围岩岩性和产状，矿床的开采方式及有关计算公式、参数的选择等都将影响矿坑涌水量预测的准确程度。
因此，实际工程中存在着各种各样的不确定性。
如把不确定因素作为确定因素来处理，会得到矛盾的和不合理的结果。
所以，确定性分析方法不能满足要求时，用不确定性分析方法来预测矿井的涌水量是可行的。
常用的不确定性矿井涌水量的预测方法有水文地质比拟法、回归分析法、模糊数学模型、灰色系统理论、BP人工神经网络法、时间序列分析法等。
2.2.1、水文地质比拟法水文地质比拟法是利用地质和水文地质条件相似、开采方法基本相同的生产矿井的排水资料来预测新建矿井的涌水量，即以既有工程的涌水量计算拟建工程的涌水量。
其预测精度取决于既有工程和拟建工程的相似性，两者越相似其预测精度越高。
因此该法适用于拟建工程附近有类似工程，且其水文地质条件与既有工程相似。
如刘大野等采用比拟法对风水沟煤矿一、二采区2007、2008、2009三年的涌水量进行了分析预测，结果表明，涌水量与实际疏干水量之间的误差分别为6.5%、8.7%和7.9%，预测精度较高；周汉江等采用比拟法对青山煤矿新水平的涌水量进行预测，预测结果与实测结果差值较小，预测结果可供类似矿井参考。
该方法的主要缺点是新建矿井与老矿井的条件基本相似，老矿井要有长期的水量观测资料，否则无法保证涌水量与各影响因素之间数学表达式的可靠性，从而使该方法的应用范围受到限制。
2.2.2、回归（相关）分析法回归分析法是一种数理统计方法，它是通过矿坑涌水量与主要影响因素间的统计建立回归方程，进而预测矿井涌水量，其本质是根据矿井开采历史和当前的水文地质资料，建立矿坑涌水量与其影响因素之间的内在联系，并利用这种内在联系预测矿坑未来的涌水量及其状态变量的变化规律错误!未找到引用源。
沈慧珍等应用多元回归分析法对皖北任楼矿的涌水量进行预测，其预测涌水量为4063.62m3/d，实测涌水量为4130m3/d，预测值与实测值较为接近。
应用相关分析法时，要获得较准确的预测结果，需具备两个条件，一是需要有足够的数据和较长的数据系列，若数据较少或数据系列较短的话，预测结果可能不准确；二是正确选择相关因子。
2.2.3、灰色系统理论灰色系统理论是将一随机变量看作一定范围内变化的灰色量，将随机过程看作一定范围内变化的、与时间有关的灰色过程。
与传统的建模方法相比，灰色模型具有所需样本量少、无需知道样本的分布规律、运算量小且运算时间短以及预测精度高等优点，具有一定的实用价值，肖有成等将其用于矿井涌水量的预测。
但该方法也有一定的局限性，如只能预测一个序列，不能对多个序列同时预测，不能充分反映各个序列间的相互关系；对数据序列的规律性要求较高等。
2.2.4、人工神经网络法在众多的智能型方法中，人工神经网络是最具代表性和革命性的方法。
人工神经网络能同时处理众多影响因子具不确定性的信息，其在一定程度和层次上具有记忆性和人工智能性。
由于水文地质条件的复杂性，很难用准确的数学模型对矿井涌水量进行有效预测，因此建立一个矿井充水因素与涌水量之间的映射关系是可行的。
这种方法符合矿井涌水量的特点，可以在复杂水文地质条件下及有一定观测资料的矿井涌水量预测中应用。
陈南祥等将偏最小二乘回归与神经网络耦合，建立了矿井涌水量预测模型；姜素等提出基于BP神经网络的矿井涌水量预测方法，对新安煤矿+25m开采水平的正常涌水量进行了预测，预测结果和实际观察结果能较好的吻合，表明采用人工神经网络预测矿井的涌水量是可行的；说明该模型具有一定的实用性；李春静等采用小波神经网络法对涌水量进行分析，预测指标满足了矿井涌水量排水的要求。
对于生产实际来说，矿井的充水水源和通道经常难以查清，需要时间序列资料的长期积累，并且一个神经网络系统往往只适用于某一特定的矿井，其他矿区则无法使用，该方法尚未达到成熟的程度。
因此，当缺乏研究区水文地质条件，无法确切地得到地下水动态与其影响因素间的模型公式时，则可采用BP人工神经网络法。
2.2.5、时间序列分析法时间序列方法也是一种统计分析方法]，着重研究具有随机性的动态数据，从频域和时域的角度对矿井涌水量时间序列的变化规律进行定量分析。
近年来，不断有人应用该方法对矿井涌水量进行预测。
如陈玉华等应用时间序列分析法对煤矿区1985年到2005年矿井涌水量进行时间序列分析，通过对比预测值与实测值，表明预测精度较高；高召宁等在小波分析和分析理论的基础上，提出了矿井涌水量时间序列分形维数的小波计算方法，对巷道涌水量和回采工作面涌水量时间序列的分维值进行了计算，并验证了该方法在提取矿井涌水量中所具有的分形特征信息是稳定和可靠的。
时间序列分析法也有其局限性，该方法受到实际观测数据的影响。
并且由于时间序列处理本身的原因，会使随机性的波动被当做固定影响，而固定的影响被视为随机波动而剔除，这样会对精度产生不利影响。