竖井涌水量方程判定方法
涌水量观测办法
矿井首采工作面回采时期矿井涌水量观察方法一、首采工作面涌水量实测方法首采工作面涌水量观察方法许多,但因为首采工作面的一些客观原由,为了便于操作，能够采纳以下 6 种观察方法，这 6 种涌水量观察方法经过综合应用能够达到实测首采工作面涌水量并观察其变化的目的：1、容积法观察过程：经过导水管或导水布把水导入水桶内，记录水桶接满水所用时间3计算公式 :Q ﹦V× 3600÷ t （ m/h ）式中 V—水桶的容积 ,m 3 ;t—充满水桶的时间,s。
2、水泵排量法观察过程：记录水泵的标牌排水量，计算水泵的运行效率，记录水泵运行时间 ,记录暂时水仓的水位变化，计算暂时水仓的水面面积。
计算公式 :Q=W ×K×t×N/3600+SH ×3600/t式中Q—涌水量 ,m3/h 。
W—水泵标牌排水量，m 3/hK—水泵实质效率t—水泵开启时间，sN—水泵台数，台S—暂时水仓的水面面积，m2H —水位上涨高度，mT—水位上涨H 高度时的时间，s3、浮标法观察过程：察看首采工作面的顺槽水渠，找一段顺直、规则、水流平稳的、无淤泥杂物的水渠，水渠内若有淤泥清理洁净。
水渠长度为 3-5 倍沟宽。
用木屑或纸屑做浮标，在上断面处投放浮标 ,测出浮标从上断面至下断面的时间t。
投放三次取 t 的均匀值。
计算公式 :Q ＝ Kf×L×F×3600/t式中 Q—断面流量 ,m3 /h;K—断面系数 ,一般介于0.6~0.8;L—上、下两断面的间距,m;t—浮标的均匀历时,s;F—过水断面面积,m2。
4、水仓水位法观察过程：计算首采工作面顺槽暂时水仓的自由水面的面积，记录停泵时的水位、停泵时间及停泵一准时间后的水位。
计算公式 :Q ＝（ H2-H1 ）×F×3600/t式中 Q—涌水量， m3 /h；H1 —停泵时水仓水位，m ；H2 —停泵时间t 时水仓上涨水位，m；F—水仓内自由水面面积，m2 。
井筒涌水量计算公式
井筒涌水量计算公式
涌水量=涌水速度×面积×涌水时间
其中，涌水速度是指井口单位时间内涌水的速度，通常以立方米/小
时为单位；面积是指井筒的截面面积，通常以平方米为单位；涌水时间是
指井筒涌水的时间长度，通常以小时为单位。
面积=π×半径²
另外，井筒涌水量计算公式中的涌水速度也可以根据井筒内部的水力
特性进行修正。
例如，若井筒内存在流速降低的装置（如收敛段、扩散段等），则涌水速度需要根据流速分布进行积分计算。
需要注意的是，在实际应用中，井筒涌水量计算公式还需要考虑井筒
壁面的摩擦阻力、地下水位的变化以及水井的累积涌水量等因素。
这些因
素会对涌水量进行修正，并可通过现场观测和实验数据进行拟合和优化。
总之，井筒涌水量计算公式是通过将井筒的涌水速度与井筒的几何形
状和涌水时间相结合来计算井筒涌水量的一种公式。
根据实际情况和需要，还可以通过修正因素和附加条件来进行精确计算和预测。
这些计算公式和
方法在水资源评价、工程设计和水文地质等领域具有重要应用价值。
容积法测涌水量计算公式
容积法测涌水量计算公式
1、量桶容积法
当流量小于1 L/s 时,常用此法。
容器-般用量桶或水桶,为了减少测量误差,计量容器的充水时间不应小于20s流量计算公式: Q=V/t (L.s-')
式中V--容器的容积，L;
t--充满容器的时间,s。
2、巷道容积法
在矿井发生突水时,利用水流淹没倾斜巷道的过程中,经常不断
地测量巷道与自由水面相交断面面积(F=ab),用单位时间内水位.上
涨高度(H)来计算水量，公式如下:
Q=ab*H/t (m3 .h-')
式中H-t时间内水位上涨高度, m;
t--水位上涨高度为片时的时间，h;
A--巷道内自由水面的平均度, m;
b一巷道内自由水面长度，m。
涌水量计算、井点管数量与井距的确定,以及抽水设备选用等
轻型井点计算轻型井点的计算内容包括：涌水量计算、井点管数量与井距的确定，以及抽水设备选用等。
井点计算由于受水文地质和井点设备等许多因素影响，算出的数值只是近似值。
轻型井点涌水量计算之前，先要确定井点系统布置方式和基坑计算图形面积。
如矩形基坑的长宽比大于5或基坑宽度大于抽水影响半径的两倍时，需将基坑分块，使其符合计算公式的适用条件；然后分块计算涌水量，将其相加即为总涌水量。
1）涌水量计算①单井涌水量计算井点系统涌水量计算是按水井理论进行的。
水井根据井底是否达到不透水层，分为完整井与不完整井；凡井底到达含水层下面的不透水层顶面的井称为完整井，如图1-74所示，否则称为不完整井。
根据地下水有无压力，又分为无压力井（即水井布置在潜水埋藏区，吸取的地下水是无压潜水时）与承压井（即水井布置在承压水埋藏区，吸取的地下水是承水时）。
各类井的涌水量计算方法都不同，其中以无压完整井的理论较为完善。
无压完整井抽水时，水位的变化如图1-74所示。
当抽水一定时间后，井周围水面最后降落成渐趋稳定的漏斗状曲面，称之为降落漏斗。
水井轴至漏斗边缘（该处原有水位不变）的水平距离称为抽水影响半径R 。
图1-74 完整井水位降落曲线1—不透水层； 2—透水层； 3—井； 4—原有地下水位线；5—水位降落曲线； 6—距井轴x 处的过水断面；7—压力水位线根据达西线性渗透定律，可得无压完整井单井的涌水量Q 为：(m3/d) (1-55)式中H —含水层厚度（m ）；h —井内水深（m ）；R —抽水影响半径（m ）；r —水井半径（m ）。
承压完整井单井的涌水量Q （图1-74b ）为（1-56）式中H —承压水头高度（m ）M —承压含水层厚度（m ）s —井中水位降低深度（m ）r R hH k Q lg lg 366.122--=r R s H KM Q lg lg )(73.2--=②井点系统（群井）涌水量计算井点系统是由许多单井组成。
抽水试验公式计算
采用承压转无压完整式大井涌水量解析法公式计算，即：20ln ])2[(r R h M M H K Q --=π （1）式中：Q —大井涌水量，m 3/d ；K —含水层渗透系数，m/d ；H —抽水前大井的水柱高度（从含水层底板到初始静止水位），（m ）M —承压含水层厚度，（m ）h 0—抽水稳定后大井中的水柱高度（从含水层底板到动水位），（m ）r 0—大井的引用半径（基坑的等效半径），（m ）； R 0—引用影响半径，R 0=R+r ，其中R —为用抽水试验资料或者经验公式计算出的影响半径，（m ）：（1）基坑等效半径的确定r 0引用半径为基坑的假想等效半径，当基坑为矩形或者长条形时，基坑的等效半径可可按下式计算：40ba r +=η， （2） 式中，a ——基坑长度；b ——基坑宽度（m ）；η为概化系数，η值取值见下表：（基坑工程手册）表1 系数η与b/a 关系表本次降水基坑长度为98m，宽度为3m，这样计算出的r为：r0=1.15×（98+43）/4=40.54m（2）大井法引用影响半径的确定对承压水，当降深一定时，可采用承压水影响半径的经验公式吉哈尔特公式近似计算大井的影响半径：=（3）R10ksR——影响半径，m；s——大井中的水位降深，m；K——渗透系数对于潜水，当降深一定时，可采用下面的经验公式来计算大井的影响半径：=（4）R2sKH其中，H——含水层厚度，m；若采用承压水计算影响半径的公式，则计算出的影响半径为：⨯10⨯sR=433.5m=k=10.17750.5若采用潜水计算影响半径的公式，则计算出的影响半径为：2=20.5⨯==75⨯⨯.s17mR37KH6212.由于本次基坑的降水过称为承压转无压，所以既不能采用承压水的经验公式，也不能采用潜水的经验公式来计算大井的影响半径。
而应该根据实际情况和以往经验综合判定。
结合以往的降水经验，本次采用二者的平均值，即323m。
地下水涌水量的经验公式法
地下水涌水量的经验公式法一、涌水量与水位降深关系曲线法采用这种方法的基本条件，是预测地区与试验地区的水文地质条件基本相似，同时，要有三个或三个以上的稳定降深和阶梯流量抽水试验资料。
根据实践，应用上部水平排水或坑道放水试验资料预测深部水平涌水量，能取得很好效果。
同时也司用于水文地质条件相似的邻近矿区的矿坑涌水量计算。
这种方法与竖井涌水最计算经验公式法类似，也需将抽（放）水试验的Q=f（s）图形由曲线关系转换成直线关系，然后推算矿坑总涌水量。
为了易于确定变换后的直线关系，可将抽水试验的Q、S资料按表1的要求进行整理。
二、水文地质比拟法这种方法是用类似水文地质条件矿山地下水涌水量的实际资料，来推求设计矿山的涌水量。
多用于扩建或改建矿山。
对于新建矿山，若相邻地区有类似条件的矿山，亦可应用。
新设计的矿山与所比拟的矿山的地质、水文地质条件相似，是使用本方法预计目坑涌水量的基础。
因此，对相似水文地质条件的生产矿山，应作如下主要方面的调查：矿山地质、水文地质条件，坑道充水岩层的特征，坑道涌水量、水位降深与开采面积的关系等等。
一般常用的比拟法计算式见表2。
三、相关分析法（一）相关关系的概念相关分析是一种处理变量间的相关关系的数理统计方法。
变量之间的关系可分为两种类型，一是完全确定的关系，即函数关系；另一种类型是变量之间存在联系，但是又不能由一个或几个变量的数值精确地求出另一个特定变量的值，这类变量之间的关系称相关关系。
（二）顶计矿坑水童的步骤相关分析法是一种数理统计方法，它根据一系列的实测资料，研究影响矿坑涌水量因素之间的规律性的，所以必须要有相当数量的观测资料。
计算的步骤是在掌握矿坑涌水量主要的影响因素的基础上，确定相关线型。
如系曲线型，则需根据不同类型曲线用不同变数代换，化为直线，（具体作法见表3-5），求出回归方程式和相关系数。
当确定涌水量对某影响因素的回归方程后，只要将预计情况下的影响因素值代入回归方程，便可计算出预计的矿坑涌水量。
竖井涌水量计算的经验公式法
竖井涌水量计算的经验公式法[导读]本文详细介绍了竖井涌水量计算的经验公式法。
若在竖井位置及其附近有三个或三个以上降深的稳定流抽水试验资料，可用本方法计算竖井涌水量。
一、计算步骤（一）根据抽水试验资料，作涌水量（Q）与降深（S）的关系吗线，即Q=f（s）曲线；（二）根据抽水试验资料，用图解法、差分法或曲度法判断涌水量曲线方程类型，并找出相应的涌水量方程式；（三）根据相应的方程式计算与设计竖井水位降深相同时的钻孔涌水量Qi；（四）根据钻孔涌水量Qi换算成为竖井涌水量。
二、计算方法（一）绘制Q=f（s）曲线根据钻孔抽水试验资料，绘制Q=f（s）曲线。
（二）涌水量曲线方程类型的判断1、图解法根据已绘出的Q= f（s）曲线如为非直线型应进行单位水位降深、双对数或单对数变换。
根据Q= f（s）或经过变换后的直线图形形式即可判定涌水量曲线方程类型。
若Q= f（s），在Q，s直角座标中是直线关系，则涌水量曲线方程为直线型，见表1-2中图（1），即Q=qs；若S0= f（Q）在S0，Q直角座标中是直线关系，则涌水量曲线方程为抛物线型，见表1-2中图（2）及图（3）；即S=aQ+bQ2，亦即S0=a+bQ；若lgQ=f（lgS）在lgQ，lgS直角座标中是直线关系，则涌水量曲线方程为指数型，见表1-2中图（4）及图（5），即Q= ,亦即；若Q=f（lgS）在Q，lgS直角座标中是直线关系，则涌水量曲线方程为对数型，见表1-2中图（6）及图（7），即Q=a+blgS。
2、差分法一般凡属直线方程或直线化的抛物线方程S0=a+bQ、指数方程、对数方程Q=a+blgS 的一阶差分虽为常数，但不相等。
在这种情况下，可根据曲线拟台差的大小来判断接近那种涌水量方程。
选取拟合误差最小的曲线相对应的涌水量方程式，作为竖井涌水量计算的方程式。
表1 Q=r（s）曲线方程式及其适用条件（一）表2 Q=r（s）曲线方程式及其适用条件（二）一阶差分误差的大小可用曲线拟合误差（c）来表示：式中、，——一阶差发，足标为差分的顺序号。
涌水量计算公式
Q=#DIV/0! 1.366K*(2H-S)*S/log(1+R/r)对潜水含水层按下式计算R=02*S*SQRT(K*H)对承压含水层按下式计算R=010*S*SQRT(K)r=00.29*(a+b)r=0SQRT(A/3.1415926)Q=#DIV/0! 1.366k*(2H-S)*S/log(2b/r)Q=#DIV/0! 1.366k*(2H-S)*S/log(2（b 1+b 2）*COS(3.1416*(b1-b2)/2/（b1+b2))/3.1416r)Q=#NUM! 1.366k*(2H-S)*S/（2log(r+R)-log（r*（2b+r）））Q=#DIV/0! 1.366k*(H²-h m ²)/（log（1+R/r）+(h m -l)*log(1+0.2*h m /r)/l)2、均质含水层潜水非完整井基坑涌水量计算（1）当基坑远离地面水源一、基坑涌水量计算（2）基坑靠近河岸时（3）基坑位于两地表水体之间或位于补给区与排泄区之间时（4）当基坑靠近隔水边界时当基坑非圆形时，矩形基坑等效半径按下式计算当基坑非圆形时，不规则形状基坑等效半径按下式计算（1）基坑远离地面水源时1、均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算Q=#DIV/0!1.366ks*（（l+s)/log(2b/r)+l/(log(0.66l/r)+0.25l/M*log(b²/(M²-0.14l²）））Q=#DIV/0! 1.366ks*（（l+s)/log(2b/r)+l/(log(0.66l/r)-0.22arsh（0.44l/b））Q=#DIV/0!1.366ks*（（l+s)/log(2b/r)+l/(log(0.66l/r)-0.11*l/b））Q=#DIV/0! 2.73k*MS/LOG(1+R/r)Q=#DIV/0! 2.73k*MS/LOG(2b/r)Q=#DIV/0! 2.73k*(2H-S)*S/log(2（b 1+b 2）*COS(3.1416*(b 1+b 2)/2/（b 1+b 2))/3.142r)Q=#DIV/0! 2.73k*MS/(LOG(1+R/r)+（M-l)/l*log(1+0.2*M/r))Q=#DIV/0! 1.366k*（(2H-M)*M-h²）/log(1+R/r)q=0120πrlk^(1/3)降水3、均质含水层承压水完整井基坑涌水量计算(1)基坑远离地面水源(2)基坑靠近河岸（3）基坑位于两地表水体之间或位于补给区与排泄区之间时（2）当基坑靠近河岸，含水层厚度不大时（3）当基坑靠近河岸，含水层厚度很大时4、均质含水层承压水非完整井基坑涌水量计算5、均质含水层承压水非完整井基坑涌水量计算n=#DIV/0! 1.1*Q/qK H S R ra bAk H S r bk H S r b1b2k H S r R bk H h m r R l hk b h r s l Mk b h r s larsh （0.44l/b）#DIV/0!k M S R rk M S b rk H S r b1b2 k M S R r l k M H h R rQ q r l k公式中参数Q------基坑涌水量K------土壤的渗透系数H------潜水含水层厚度S------基坑水位降深R------降水影响半径k------土的渗透系数r------基坑等效半径a、b------基坑的长、短边A---------基坑面积（b<R/2）M---------由含水层底板到滤头有效工作部分中点的长度（b>M/2）（b<l）（b>l）M--------承压含水层厚度b<0.5rq-------单井出水量r-------过滤器半径（m）k-------含水层的渗透系数（m/d）。
井点降水涌水量计算
按照初定方案，本工程除埋深较深段使用拖拉管施工外，剩余大部分需使用井点降水大开挖施工。
按照设计及规范初步设计沟槽底宽1.5m，沟槽深按照最大挖深设计取4m，开挖沟槽边坡按照1：1，基坑横剖面图如附图。
经地质勘探，天然地面属耕植土，其下为粉质粘土（<=-4m），淤泥质粉质粘土(<=-7.14m)、淤泥质粉质粘土夹粉砂，底部为泥岩,基本都属于透水层。
地下水位标高为-0.5m采用轻型井点降水施工。
1井点布设根据工程地质及施工状况，轻型井点采用沟槽两侧单排布设，为是总管接近地下水位，井点管布设于已挖好的路床底。
总管距沟槽开挖线边缘1m，总管长度 L=50×2=100(m)水位降低值S=4 (m)采用一级轻型井点，井点管的埋设深度（总管平台面至井点管下口，不包括滤管） H2>=H1 +h+IL=4.0+0.5+0.1×5.75=5.1(m)采用6m长的井点管，直径50mm，滤管长1m。
井点管外露地面0.2m，埋入土中5.8m（不包括滤管）大于5.2m，符合埋深要求。
按无压非完整井环形井点系统计算。
2)．基坑涌水量计算按无压非完整井环形点系统涌水量计算公式（式1—23）进行计算Q=先求出H、K、R、x0值。
H：有效带深度 H=1.85(S,+L)s’=6-0.2-1.0=4.8m求得H：H=1.85（s,+L）=1.85（4.8+1.0）=10.73（m）由于H0 <H(含水层厚度)，取H0=10.73（m）K：渗透系数，经实测 K= 0.4m/dR：抽水影响半径 R=（m）x0：基坑假想半径，x0 = （m）将以上数值代入公式得基坑涌水量Q：Q=（m3/d）。
矿坑涌水量的预测方法 (Q-S)
Q~S 曲线方程外推法（一）原理与应用条件指用稳定井流条件下抽水试验的Q=f （s ）方程，外推未来疏干水位降的涌水量。
实质上也是一种相似条件下的比拟法。
应用时的前提条件是：一、抽水试验建立Q=f （s ） ，应符合稳定井流条件；二、抽水试验的各种条件应与预测对象的疏干条件接近。
因此，必须重视试验的技术条件，包括：1.应将抽水试验孔布置在预测对象的分布地段，保证水文地质条件的一致性；2.采用大口径（或孔组）试验，计算时为消除井径对涌水量的影响，需做井径换算；3.抽水降深应大于疏干水位水柱高度的1/2~1/3，计算时的外推疏干降深不应超过1.75倍的抽水降深，主要考虑疏干状态下的补给条件；4.用枯季抽水试验预测正常涌水量，根据雨季试验预测季节性最大涌水量；5.要排除抽水过程中一切自然和人为随机影响因素的干扰。
Q~s 曲线方程法的优点是：回避各种水文地质参数求参过程中的失真，计算简单易行。
适用于建井初期的井筒涌水量预测。
上水平疏干资料外推下水平的涌水量，以及矿床规模小、矿体分布集中、边界条件和含水结构复杂的涌水量预测。
（二）计算方法与步骤1. 鉴别Q~s 曲线类型（1）曲度法：即用曲度n 值进行鉴别：1212lg lg lg lg Q Q S S n --=，当n ＝1时，为直线Q =qS ；1＜n ＜2时，为幂曲线Q =b S a ；n ＝2时，为抛物线S=aQ+bQ 2；n ＞2时，为半对数曲线S=a+blgS 。
如果n ＜1时，表明抽水试验不正确。
2. 确定方程参数（1）最小二乘法：应根据Q=f （s ）类型选用最小二乘法，如常见的幂函数型：∑∑∑∑∑=-⋅-Q S Q S NS S b lg lg )lg (lg )lg ()(lg 22NS bQ a ∑∑-=lg 1lg lg（2）图解法：即利用直角坐标的图解，a 为图解中纵坐标上所切的截距线段；b 为直线对水平倾角的正切。
其它类型详见地下水动力学。
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。
【免费下载】矿山涌水量计算公式
矿山地质、水文地质条件，坑道充水岩层的特征，坑道涌水量、水位降深与开采面积 的关系等等。
一般常用的比拟法计算式见表 2。
计算式
表 2 水文地质比拟法计算公式
适用条件
当涌水量与水位降低值、Q—设计矿坑某阶段涌水量，
开采面积成正比时
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资，配料不置试仅技卷可术要以是求解指，决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下，安与要全过加，度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高；试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中，核资或对料者定试对值卷某，弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试，.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置，弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误，试高要方中求案资技，料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高，术料课中并3中试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术，管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高，案中为；资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资，管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装，工置合作调理并试利且技用进术管行，线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确：指灵在导活分。。线对对盒于于处调差，试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷，术调应问试采题技用，术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔，变开需压处要器理在组；事在同前发一掌生线握内槽图部内 纸故，资障强料时电、，回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资，料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而，与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检，卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
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。
涌水测量计算公式
涌水测量计算公式涌水测量是指通过对涌水量进行测量和计算，来评估地下水资源的蕴藏量和流动状况的一种技术手段。
涌水量的测量对于地下水资源的合理开发和利用具有重要的意义。
在进行涌水测量时，需要根据实际情况选择合适的测量方法和计算公式，以确保测量结果的准确性和可靠性。
涌水量的计算公式是涌水测量的核心内容之一。
根据涌水的特点和测量数据，可以选择不同的计算公式来进行涌水量的计算。
常用的涌水量计算公式包括，孔隙水流量计算公式、水头变化法计算公式、渗流速度计算公式等。
下面将分别对这些计算公式进行详细介绍。
孔隙水流量计算公式是通过对地下水位的测量和分析，来计算地下水的流量。
该计算公式的基本原理是根据地下水位的变化和地下水的渗流速度，来确定地下水的流量。
具体的计算公式如下：Q = K A (h1 h2) / L。
其中，Q表示地下水的流量，单位为m³/s；K表示渗透系数，单位为m/s；A 表示截面积，单位为m²；h1和h2分别表示地下水位的起始高度和终止高度，单位为m；L表示地下水流动的距离，单位为m。
水头变化法计算公式是通过对地下水位的变化进行测量和分析，来计算地下水的流量。
该计算公式的基本原理是根据地下水位的变化和地下水的流动速度，来确定地下水的流量。
具体的计算公式如下：Q = A (dh/dt)。
其中，Q表示地下水的流量，单位为m³/s；A表示截面积，单位为m²；dh/dt 表示地下水位的变化速度，单位为m/s。
渗流速度计算公式是通过对地下水的渗流速度进行测量和分析，来计算地下水的流量。
该计算公式的基本原理是根据地下水的渗流速度和地下水的截面积，来确定地下水的流量。
具体的计算公式如下：Q = K A (h1 h2) / L。
其中，Q表示地下水的流量，单位为m³/s；K表示渗透系数，单位为m/s；A 表示截面积，单位为m²；h1和h2分别表示地下水位的起始高度和终止高度，单位为m；L表示地下水流动的距禢，单位为m。
煤矿井下涌水量计算的几种观测方法
煤矿井下涌水量计算的几种观测方法1、水桶法水桶法指的是，将涌出的水导入一定容积的量水桶（圆形或方形），用秒表测流满该量水桶所需的时间，然后按下式计算涌水量：Q= V/t式中Q——涌水量，m3/h（m3/min）V——量水桶的体积，m3t——水流满量水桶的时间，h（min）2、水位标定法水位标定法指的是利用水泵将水窝（或水仓）中的水位降低，然后停泵，测量回升到原来位置所需要的时间，然后按下式计算涌水量：Q=FH/t式中Q——涌水量，m3/h（m3/min）F——水窝（或水仓）的断面积，m2H——水位回升的高度，mt——水流满凉水桶的时间，h（min）3、水泵能力法水位能力法指的是维持水位不变时增加水泵的排水能力，按下式计算涌水量：Q=KNW+SH/t式中Q——涌水量，m3/h（m3/min）K——水泵的排水系数，％（当新水泵排清水时K=1，旧水泵排清水时K=0.8，排混水时K=0.9,旧水泵排混水时K=0.7，双台旧水泵排水时K=0.6）N——增加的水泵台数，台W——水泵的铭牌排水量，m3/h（m3/min）S——水仓（或水窝）水平截面积，m2H——水位上升的高度，mT——水位上升所需的时间，h（min）当H=0时，即水位不上升，则Q=KNW4、浮标法浮标法指的是利用木屑或纸屑作为浮标，测量水沟中水的流速，根据水沟断面计算涌水量。
按下式计算涌水量：Q=KVF式中Q——涌水量，m3/h（m3/min）F——断面面积，m2V=L/tt——从断面1到断面2的水流时间，h（min）L——从断面1到断面2的水距离，mK——断面系数，与水沟粗糙度、风流方向和大小有关：在一般情况下，水沟水深大于1.0吗，当水沟粗糙时，K=0.75—0.85；在水沟水沟平滑时，K=0.80—0.90。
此计算方法可用于巷道排水沟中水的测量；当涌水较大，淹没巷道水沟时，也可用来测量巷道流水中水量。
5、堰测法堰测法指的是在井下排水沟中设置测水堰板，使水流通过一定形状的堰口水流高度，然后计算涌水量。
煤矿出、涌水量的几种测量办法
煤矿出/涌水量的几种测量方法
1量桶容积法
当流量小于1L/s时,常用此法。
容器一般用量桶或水桶,为了减少测量误差,计量容器的充水时间不应小于20s流量计算公
利用水泵实际排水量和水泵运转时间,来计算涌水量
Q=水泵铭牌排水量×实际效率×开动时间×台数
式中Q—涌水量,m3·d-1。
4浮标测流法
F t
H H Q ⋅-=21采用水面浮标的流水沟道地段及实测断面应符合下列要求:
(1)沟道顺直,沟床地段规则完整,长度为3-5倍的沟宽。
(2)水流均匀平稳,无旋涡及回流。
(3)沟道地段内无阻碍水流的杂草、杂物。
实测程序:
(1)选定了实测地段后,按相等距离布设三个断面:上断面、基本断面(中断
(2)
(3),可酌
(4)次,
L ———上、下两断面的间距,m;
t ———所选有效浮标的平均历时,s;
F ———过水断面面积,m 2。
（5）水仓水位法
涌水量即可用下式计算：
式中Q—涌水量，m3/min；
H1—停泵时水仓水位，m；
H2—停泵时间t时水仓水位，m；
F—水仓底面积，m2。
t—水仓水位从H1上升到H2所需的时间，min。
``。
涌水量计算方法
涌水量计算方法：类比法；解析法；数值法；统计学方法
1．潜水完整井涌水量计算
潜水完整井是指井筒揭露了整个潜水含水层，并一直打到含水层隔水底板（图10-33）。
其涌水量计算
公式为：
式中Q——井筒涌水量，m3/d；
K——含水层渗透系数，m/d；
H——静止水位高度（对潜水完整井即潜水含水层厚度），m；
h——动水位至含水层底面的距离为动水位高度（h=H-s）,m；
s——水位降低值，m；
R——地下水降落范围，即影响半径，m；
r——井筒半径，m。
2.自流水完整井涌水量计算
自流水完整井是指井筒揭露了整个承压水含水层，并一直打到含水层底板隔水层（图10-34）。
其涌水
量计算公式为：
式中M——自流水含水层厚度,m。
井筒涌水量计算公式中参数R 的确定
计算影响半径R的公式有理论公式和经验公式两种
理论公式为：
潜水
承压水
经验公式
潜水——承压水
自流水
水平巷道涌水量的预测方法
通常水平巷道在排水初期，统一的降落漏斗未形成之前，可用下列公式计算其用水量。
（1）潜水完整水平巷道涌水量计算公式
式中K——渗透系数，m/d
B——巷道长度，m。
自流水完整水平巷道涌水量计算公式
采区或采面涌水量计算
例如，某一采区在承压含水层之下开拓，其平面形状近似正方形（图10-39）。
由于在煤层开采过程中，水位降低到隔水
顶以下，所以涌水量计算公式为：
(计算影响半径的经验公式，K单位为m/d)；M、H、K 可在勘探报告中查找到；h 值取零。
矿山竖井工程勘察井筒涌水量预测
井筒涌水量的大小对竖井的施工工期及成本有很大影 响，当前井筒涌水量计算常用的方法有比拟法、大井法等。 张丽阁 [1] 运用大井法对东庞矿西庞井新风井井筒涌水量进行 了预测 ；方向清等 [2] 借助 MAPGIS 空间分析平台，采用达 西公式给出了矿井涌水量计算模型和方法 ；朱慧秦等 [3] 运用 大井法进行了矿井涌水量的预算 ；常敏 [4] 通过抽水试验，运 用大井法和 Q-S 曲线法对井筒涌水量进行了预算。本文通 过单孔综合抽水试验，运用大井法，结合拟建竖井附近既有 提升井实际涌水量，对拟建竖井井筒涌水量进行分析预测。
2 抽水试验成果 抽水试验是计算水文参数的主要手段之一，结合甲乌拉
区域地质构造、区域水文地质资料及既有提升井实际涌水情 况，本次对各含水层采用了单孔稳定流综合抽水试验，抽水 设备为深井泵，抽水过程中严格按照试验规程要求进行。抽
收稿日期 ：２０１９－０５ 作者简介 ：吴高权，生于 １９８７ 年，男，工程师，硕士，研究方向 ：岩土工 程勘察设计。
3 井筒涌水量预测 场地内工程地质条件简单，地层岩体较完整，构造破碎
带及影响带稍发育。水文地质条件简单，含水构造及导水构 造稍发育，钻探时未发现漏水及涌水现象。根据抽水试验成 果，对于井筒实际涌水量的预测，本次采用大井法进行计算 ：
松散岩类孔隙水 + 风化带网状裂隙水井筒涌水量计算 公式如下 ：
基岩构造裂隙水承压转无压井筒涌水量计算公式如下 ：
摘 要 ：根据甲乌拉铅锌银矿查明的水文地质条件，结合竖井工程勘查抽水试验的实际成果，采用“大井法”对拟建竖
井的涌水量进行预测 ；其结果表明，在水文地质条件简单场地，采用单孔综合抽水试验，运用“大井法”可较好的反应
出竖井涌水量。
关键词 ：竖井 ；工程勘察 ；抽水试验 ；大井法 ；涌水量预测
井下涌水量的计算公式
井下涌水量的计算公式井下涌水量是指井下水文地质勘探中，地下水从地下岩层中涌出的流量。
在地下水资源勘探和开发中，准确计算井下涌水量对于合理开采和利用地下水资源具有重要意义。
因此，我们需要了解井下涌水量的计算公式以及相关的影响因素。
井下涌水量的计算公式可以通过多种方法得到，其中最常用的是Darcy定律。
Darcy定律是描述地下水流动规律的经典理论，它可以用来计算地下水的涌水量。
Darcy定律的数学表达式为：Q = K A (h1 h2) / L。
其中，Q表示井下涌水量，单位为立方米每秒；K为渗透系数，单位为米每秒；A为截面积，单位为平方米；h1和h2分别为地下水位高程，单位为米；L为水流长度，单位为米。
根据Darcy定律，井下涌水量与渗透系数、截面积、地下水位高程差以及水流长度有关。
因此，在实际计算中，我们需要对这些因素进行准确的测量和分析，以得出可靠的井下涌水量。
首先，渗透系数是衡量岩层渗透性的重要参数，它反映了岩层对地下水渗透的能力。
渗透系数的大小取决于岩层的孔隙度、渗透性以及地下水的流动状态。
通常情况下，我们可以通过水文地质勘探和实地测试来获取渗透系数的数值，从而用于井下涌水量的计算。
其次，截面积是指地下水流动通道的横截面积，它直接影响着地下水的涌水量。
在实际计算中，我们需要准确测量地下水流动通道的截面积，并结合地下水位高程差来计算涌水量。
地下水位高程差是指地下水在流动过程中的高程差异，它是影响地下水流动速度和涌水量的重要因素。
在计算井下涌水量时，我们需要准确测量地下水位的高程差，并将其纳入计算公式中。
最后，水流长度是指地下水流动通道的长度，它也会对井下涌水量产生影响。
通常情况下，水流长度可以通过地下水流动通道的地质特征和实地测量来确定，从而用于井下涌水量的计算。
除了上述因素外，地下水的温度、粘度和地质构造等因素也会对井下涌水量产生一定的影响。
因此，在实际计算中，我们需要综合考虑各种因素，并利用适当的方法和技术来准确计算井下涌水量。
涌水量计算
涌水量计算（1）解析法根据井田水文地质条件和矿井主要充水因素，利用解析法进行矿坑涌水量预测时，直接充水含水层太原组灰岩岩溶水。
1）太原组灰岩岩溶水预测2(2S?M)M?h0 Q ?BK （5-1）R R ?10SK （5-2）式中：Q——预测矿坑涌水量，m3/h；B(m) 3200 K(m/d) 0.4427 M(m) 9.5 S(m) 169 R(m) 1124.45 Q(m3/h) 163.82 S——水位降低值，m； K——渗透系数，m/d；M——含水层厚度，m； B——进水廊道长度，m； R——影响半径，m；K取抽水实验资料0.4427K2、10+11号煤层矿井涌水量预算(大井法)开采10+11号煤层布置一个工作面，工作面宽180 m，推进长度1200m，因此，将矩形工作面（长a=1200m,宽b=180m）看做一个大井，使用大井法预算矿井涌水量：(2H?M)M计算公式为：Q?1.366KLgR?Lgr式中：Q%～矿井涌水量(m3/d) K%～渗透系数(m/d) H%～水头高度(m) M%～含水层厚度(m) r%～大井半径(m)，r=ηa?b4R0%～引用半径(m)，R0=10SK(S=H) R%～影响半径(m)，R=R0+ r0根据ZK504号孔资料，太原组含水层水位标高1120.58m，渗透系数(K)0.4427m/d,含水层厚度(M)约9.5m,先期开采地段10+11号煤层底板标高最低为884m,由此确定水头高度:(H=S)=1120.58-884=236.58(m) r=ηa?b4=379.5mR0=10SK=1574.1m R= R0+ r0=1953.6m将上述参数代入上述公式得开采10+11号煤层矿井正常涌水量Q=3743m3/d （156m3/h）最大涌水量Qmax=δQ正，δ: 季节影响比值系数开采2号煤层时，季节影响比值系数δ=1.2故最大涌水量Qmax=3743×1.2=4492 m3/d（187.2m3/h） 2号煤层与10+11号煤层联合开采，矿井正常涌水量为上述涌水量之和，即矿井正常涌水量：Q正=355+3743=4098 m3/d(170.75 m3/h)最大涌水量Qmax=425+4492 =4917 m3/d(204.88m3/h)3 狭长水平坑道法采用承压——无压公式：Q?BK(2S-M)M （5-5）L式中：Q——为预测的矿坑涌水量（m3/d）；K——为渗透系数（m/d）； S——为最大水位降深（m）； M——为含水层厚度（m）；L——为水平坑道影响宽度（m），采用奚哈尔德公式R?10SK；B——进水廊道长度，主采煤层工作面年推进度，即B=2500m。
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若在竖井位置及其附近有三个或三个以上降深的稳定流抽水试验资料，可用本方法计算竖井涌水量。
一、计算步骤
（一）根据抽水试验资料，作涌水量（Q）与降深（S）的关系吗线，即Q=f（s）曲线；
（二）根据抽水试验资料，用图解法、差分法或曲度法判断涌水量曲线方程类型，并找出相应的涌水量方程式；
若Q= f（s），在Q，s直角座标中是直线关系，则涌水量曲线方程为直线型，见表1-2中图（1），即Q=qs；
若S0= f（Q）在S0，Q直角座标中是直线关系，则涌水量曲线方程为抛物线型，见表1-2中图（2）及图（3）；即S=aQ+bQ2，亦即S0=a+bQ；
若lgQ=f（lgS）在lgQ，lgS直角座标中是直线关系，则涌水量曲线方程为指数型，见表1-2中图（4）及图（5），即Q= ,亦即 ；
以某钻孔三次抽水资料（表3）为例，将其值代入各种不同涌水量方程式，求其拟合误差（C），其结果见表4。
表3某钻孔三次抽水试验资料
水位下降次序
第一次
第二次
第三次
降深（m）
11.96
18.31
25.27
涌水量（L/S）
1.55
1.88
2.17
表4涌水量方程拟合误差计算结果
方程类型
一阶差分
曲线拟合误差
计算公式
表5层流时稳定流解析法井筒涌水量计算公式
含水层类型
潜水
承压水
承压－潜水
计算公式中符号说明
计算公式
EQ
图示
完整井
非完整井
(1)
Q—竖井涌水量，m3/d；
K—渗透系数，m/d；
H—潜水含水层厚度或承压含水层由底板算起的水头值，m；
S—水位降低值，m；
r—井筒半径，m；
R—影响半径，m；
Rc—水流阻力系数；
表1 Q=r（s）曲线方程式及其适用条件（一）
涌水量方程式
涌水量曲线
改变后的涌水量方程式
改变后的涌水量曲线
Q=qS
（1）
S=aQ+bQ2
（2）
方程两边除Q
S0=a+bQ
（3）
Q=
（4）
方程两边取对数
（5）
Q=a+blgS
（6）
仍用原式
Q=a+blgS
（7）
表2 Q=r（s）曲线方程式及其适用条件（二）
计算公式
符号说明
Qi=Si
Q—涌水量，m3/d；
H—潜水含水层厚度，m；
S—水位降低值，m；
Sn—抽水试验中最大水位降低值，m；
Qn—相应于水位降低Sn时的抽水孔涌水量，m3/d·m；
q—抽水孔的单位涌水是，m3/d；
a、b、q0、m—决定于抽水试验的经验系数；
S0—单位水位降落，m；
Si—相应于竖井的设计水位降低值，m；
计算数据
抛物线型
S0=a+bQ
6.128
6.779
6.558
指数型
lgQ=lgq0+
0.4535
-1.825
0.4553
对数型
Q=a+blgS
1.783
1.504
2.073
根据对各种涌水量方程拟合误差计算结果进行相互对比，得出指数型方程拟合误差最小为-1.825，则选用指数型涌水量方程计算竖井涌水量最合适。但在选用涌水量曲线方程类型时，应考虑涌水量曲线方程类型的相互转化问题。如果井的结构不变时，随着水位降深增大，涌水量曲线方程一般由指数型转化为抛物线型，最后转化为对数型。因此，推算降深较小时可选用指数型；推算降深很大时，可选用对数型。
3、曲度法
是用涌水量曲线Q=f（S）的曲度值来确定曲线类型。计算公式如下：
当n=1时，为直线型；
当1＜n＜2时，为指数型；
当n=2时，为抛物线型；
当n＞2时，为对数型；
当n＜1时，为反常型。
此法适用于计算允许推算水位降深范围之内的涌水量曲线方程类型的判别。
（三）设计竖井要求水位降深的钻孔涌水量Qi计算
若Q=f（lgS）在Q，lgS直角座标中是直线关系，则涌水量曲线方程为对数型，见表1-2中图（6）及图（7），即Q=a+blgS。
2、差分法
一般凡属直线方程或直线化的抛物线方程S0=a+bQ、指数方程 、对数方程Q=a+blgS的一阶差分虽为常数，但不相等。在这种情况下，可根据曲线拟台差的大小来判断接近那种涌水量方程。选取拟合误差最小的曲线相对应的涌水量方程式，作为竖井涌水量计算的方程式。
Qi—相应于水位降低Si时的抽水孔涌水量，m3/d；
S1、S2—抽水试验中，第一、第二次水位降低值，m；
Q1、Q2—相应于水位降低S1、S2时的抽水机涌水量，m3/d
Q1=a+blgSi
A=Q1-blgSi
一阶差分误差的大小可用曲线拟合误差（c）来表示：
式中、 ， ——一阶差发，足标为差分的顺序号。
（三）根据相应的方程式计算与设计竖井水位降深相同时的钻孔涌水量Qi；
（四）根据钻孔涌水量Qi换算成为竖井涌水量。
二、计算方法
（一）绘制Q=f（s）曲线
根据钻孔抽水试验资料，绘制Q=f（s）曲线。
（二）涌水量曲线方程类型的判断
1、图解法
根据已绘出的Q= f（s）曲线如为非直线型应进行单位水位降深、双对数或单对数变换。根据Q= f（s）或经过变换后的直线图形形式即可判定涌水量曲线方程类型。
当确定变换后的涌水量直线方程式之后，可按表1中所列公式计算设计竖井所要求水位降深时的钻孔涌水量。
（四）竖井涌水量的换算
根据上述经验公式推算所得到的钻孔涌水量Qi，可通过以下方法换算成为竖井的涌水量Q。
若为无界含水层时：
相应的竖井涌水量可以用下式表示：
上两式相比右端分子相等，消去后即得竖井涌水量换算公式如下：
x0—井或矿坑中心到两相交隔水边界交点的距离，m
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(ห้องสมุดไป่ตู้)
(10)
式中Qi——水位降低与竖井要求降低相同时，抽水钻孔涌水量，m3/d；
R——竖井排水时的影响半径，m；
Ri——水位降低与竖井要求的水位降低相同时，抽水钻孔的影响半径，m；
r——竖井半径，m；
ri——抽水钻孔的半径，m。
其它各种有界含水层中的竖井涌水量，可依据竖井所在不同边界条件，选择表5中公式，按上述方法进行推导。
b，b1，b2—井筒至供水或隔水边界的距离，m；
M—承压含水层的厚度，m；
h0—井筒中水柱高，m；
L—二供不、二隔水或一供一隔水边界之间的距离，m；
ξ0，ξ—取决于( )的非完整井系数。查表2或表3或者图1及图2确定；
i—映射井至抽水井的距离(其值取至1.5M为止)，m
n= EQ (n为整数)
σ—井、矿坑至边界距离，m；