矿山涌水量计算公式

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。

表1 用于图形转化的抽（放）水试验资料整理

q S

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。

表2 水文地质比拟法计算公式

的平方根、

时

比时

和开采面积的平方根成正

比时

的平方根成正比，

积的增加对其影响较小时

水量起主要作用的矿山

水量起主要作用的矿山

水量志主要作用的矿山

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。

表3 回归方程的变换方法

Y=aebx或

lgy=lgu+(blge)x

A=lga B=blge

Y=A+BX

对于前者，取和；

或

对于后者，为X=x和即变为

直线方程Y=a+bX

A=lga则化为直线方程

直线y=a+bx称为y倚x的回归直线。经整理后得

倚x的回归方程为：

(1)

同理可得x倚y的回归方程为：

(2)

当由x求y时用y倚x的回归方程(1)

而由y求x时用x倚y的回归方程(2)

表4 单相关计算

注：y1、y2……yx和x1、x2……xn是代表两种现象（如涌水量Q与水位降深S或其它）的两组观测值。

表5 二元复相关计算

注：x1、y2……xn；y1、y2……yn和z1、z2……zn是代表各种现象（如涌水量Q、水位降深S和影响半径R或其他）的观测值。

（三）相关指数R2的确定方法

对于直线相关的两个变数，可用相关系数r衡量其相关的密切程度。

对于曲线相关，情况稍有不同，此时是将原有的变数X，Y进行变数代换，变成X，Y后再行相关计算的，此时的相关系数r仅仅表示新变数X和Y的线性关系的密切程度。但要求的是新配曲线与观测数据配合较好，可以用相关指数R2作为衡量配曲线效果好坏的指标。

R2称为曲线相关的相关系数，它和线性相关系数r不是一回事。R2（或R）愈大（愈接近1），表明配曲线的效果愈好。

另外还可以用回归线的均方差Sy衡量配曲线的效果，均方误差Sy愈小，配曲线的效果愈好。均方误差Sy的计算见表5及表6。

（四）相关分析特征数

相关分析特征数见表6。

表6 相关分析特征数

特征数表达式(模比系数法) 说明

模比系数一指一组数据中每

一个数值和均值之比，即

x、y、z—各组系列观测值；

、、—各组系列平均观

测值；

n—观测次数

相关系数r的绝对值永远在

时，相关关系良好。也可以用如下方法求得：

当|r|＞|4Er|时，即认为相关关系良好

式中：