矿井涌水量的计算与评述
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
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）。可以把水位抽降、巷道开拓面积、矿产产量、降水量等作为自变量，把矿井涌水量作为因变量。6数值法也就是计算机模拟，是通过利用计算机模拟地下水流场的变化，计算矿井涌水量的一种方法。7常用的大井法、集水廊道法等解析法计算矿井涌水量，只考虑了含水层的导水性，没有考虑地下水的补给量。因此，只有进行了解析法和水均衡的计算，用地下水的补给量验证解析法计算的结果，计算的矿井涌水量的精度才能达到C级。
2 稳定流、非稳定流公式应用的主要条件
2.1一般报告采用的解析解大井法、集水廊道法，是基于稳定流理论推导的地下水动力学计算公式。它要求地下水有比较充分的补给条件，要求在该水平开采的几年到几十年内，矿井排水计算的地下水影响半径边界上的水头高度，永远稳定
在计算采用的高度上。
2.2基于非稳定流理论推导的地下水动力学计算公式，恰恰相反，它的使用条件
是地下水没有补给，含水层分布无限，地下水影响半径不断向外扩大。
2.3由于采用大井法、集水廊道法，一般都没有考虑地下水补给量的问题，因此，
计算的结果可能有较大的误差，它的精度一般只有D级。
3 影响半径的计算
3.1计算影响半径的经验公式有很多，它们计算的结果有相当大的误差。如常用的库萨金经验公式对于裂隙水来说，计算的值一般偏小2～5倍。吉哈尔经验公式对承压水含水层，可以作近似的计算，但计算的结果一般偏小（参考《供水水文地质手册》第二册，地质出版社1977，第268页）。
3.2影响半径，处在矿井涌水量计算公式分母的位置，因此，计算的影响半径偏小，就会导致计算的矿井涌水量偏大。这是一般地质报告计算矿井涌水量偏大的
主要原因。
3.3利用经验公式计算的承压水影响半径一般偏小，从而计算的矿井涌水量偏大。为此，最好是利用实测的影响半径，或是利用大井法、集水廊道法公式反求
的影响半径，预算矿井涌水量。
3.4据甘肃省安新煤田大柳井田勘探报告，该井田开采侏罗系煤层。经实测，相距4000m的新周煤矿建井，水位已影响到大柳煤矿的井筒。估计影响半径可能有
5000m。
3.5内蒙古自治区东胜煤田王家坡煤矿距宏景塔一矿2km。王家坡煤矿利用实测
的资料，采用大井法公式，可以反求影响半径：
王家坡煤矿实测矿井涌水量=50m3/d，承压水头高度=64.82m，巷道系统面积=1800000m2, 承压含水层厚度=9.09m，砂岩承压含水层渗透系数
=0.0276m/d。巷道系统引用半径757m，大井引用半径，地下水承压转无压裘布衣公式。将上述数据代入公式，，，=3.7062，=5084m，4327m。
利用反求的影响半径4327m，采用大井法公式，可以预算宏景塔一矿的矿井
涌水量为154m3/d。
3.6内蒙古贺兰山煤田天荣五号煤矿，煤层较陡，采用水平巷道开采。井巷涌水量=400m3/d，水头高度=199.55m，巷道长度=2100m，砂岩厚度=56.5m,渗透系数=0.1275m/d，坑道内水层高度=0m。将上述数据，代入集水廊道单边进水承压转无压的公式，求得影响半径=6479m。
3.7长期开采条件下，承压水影响半径一般有3000m～5000m～7000m。
4 直接降落在露天采坑中的降水量（）的计算
4.1直接降落在露天采坑中的降水量（），应有频率的概念，必须进行频率的
计算。
4.2根据一日最大降水量，通过理论频率的计算，计算直接降落在露天采坑中、不同概率的降水量，见表2、3、4及图1。
表2 一日最大降水量的计算
设，查皮尔逊III型频率曲线φ值表（参考《供水水文地质手册》第二册，地质出版社1977，第666～671页），计算不同频率的一日最大降水量如表3。
表3 不同频率的一日最大降水量计算
Table 3 Calculated the maximum precipitation for one day
年平均的一日最大降水量。频率为80%的一日最大降水量，相当5年一遇的枯水年的一日最大降水量。频率为90%的一日最大降水量，相当10年一遇的枯水年的一日最大降水量。频率为95%的一日最大降水量，相当20年一遇的枯水年的一日最大降水量。频率为99%的一日最大降水量，相当100年一遇的枯水年的一
日最大降水量。
图1 一日最大降水量频率曲线
Figure 1 Frequency curve of the maximum precipitation for one day
in different frequency
根据不同频率的一日最大降水量，计算直接降落在露天采坑中的降水量如表
4。
表4 直接降落在露天采坑中的降水量（）
×104m2。2参考地质出版社《水文地质手册》，暴雨地表径流系数值选用0.7。
3一日最大降水形成的采坑涌水量。
根据上述计算的结果，一日最大降水直接降落在采坑中的水量：100年一遇的是19.0万m3/d；20年一遇的是14.5万m3/d；10年一遇的是12.4万m3/d；5年一遇的是10.2万m3/d；多年平均值是7.0万m3/d。
考虑一日最大降水量的观测序列（）长达23年；但暴雨地表径流系数值选用0.7有较大的误差。参照GB 15218-94《地下水资源分类分级标准》，报告计算的一日最大降水直接降落在采坑中的水量（），其精度相当C级，最大误
差大体在50%以内。
4.3露天开采，应计算地下水涌入采坑的水量和一日最大降水直接降落在采坑中
的水量。二者相比，前者水量很小，一般只有后者的1/10～1/100。
4.4露天开采，涌入采坑的地下水量和一日最大降水直接降落在采坑中的水量，都是可能被利用的地下水资源。因此，对上述计算的水量，都应认定它们的精度
级别和误差。
4.5选用的暴雨地表径流系数值，具有较大的误差。最好是根据实测的一日最
大降水量和实测的采坑或邻近采坑的积水量，反求暴雨地表径流系数值。
5 作图法求解矿井的涌水量
5.1可以利用作图法求解矿井涌水量。金属矿床一般具有较大的倾角，开采时，往往有几个甚至几十个不同深度的开采中段。当煤层的倾角较大时，如新疆的准南煤田、内蒙古的贺兰山煤田，也具有较多的开采水平。在这种情况下，可以利用多层实测的开采中段或开采水平的矿井涌水量，采用作图的方法，预测下一个开采中段或开采水平的矿井涌水量。以湖南省沃溪矿区金锑钨矿为例，该矿1～7中段年矿井涌水量41.7万m3/a, 8～16中段年矿井涌水量38.9万m3/a，17～20中段年矿井涌水量3
6.4万m3/a，21～36中段年矿井涌水量30.2万m3/a，全矿1～36中段年矿井总涌水量为14
7.2万m3/a。通过作图法，可以预测37～42中段的年矿井涌水量为25.2万m3/a，它的精度大体相当B级（参阅图2）。
图2 作图法求B级矿井涌水量Figure 2 Calculated mine inflow of B degree using graph method
5.2作图法计算过程简单、直观。由于设计部门对预算的矿井涌水量的精度，要求不是很高，因此，作图法求解的矿井涌水量，一般可以满足设计的要求。
6 含水层突水量的计算
6.1对岩溶含水层的突水量，可以进行粗略的计算。以安徽省涡阳县耿皇煤矿为例，计算石炭系太原统石灰岩的突水量——根据淮北各煤矿的实践，工作面突水面积一般采用工作面的长度a=30m，宽b=15m，坑道系统的大井引用半径m。利用公式，，以及，计算太原统石灰岩地下水的可能突水量为740m3/h。
6.2实际上，这种计算的方法，是把太原统石灰岩的突水，看作是一个半径为11.97m的承压水大井。突水面积采用工作面的长度a=30m，宽b=15m。其宽度，是参考周期来压的长度，是一个具有地方性的经验数字。由于计算采用的突水面积误差很大，参照GB 15218《地下水资源分类分级标准》，上述报告计算的灾变性涌水量，其精度相当D级，误差大体在80%以内。
7 对计算的矿井涌水量进行评述的内容
GB 12719-91《矿区水文地质工程地质勘探规范》4.5.4款，要求对计算的矿井涌水量进行详细的评述。详细评述的内容应包括：1应用的参数，是实测的参数、半实测的参数还是经验的参数，可靠程度如何。单孔抽水试验，其影响半径是经验公式计算的结果，因此，计算的渗透系数属于半实测的参数。大井或集水廊道的影响半径，一般是经验公式计算的结果，属于经验的参数。2矿井涌水量计算的公式是理论公式，还是经验公式。不常见的公式，要说明它的出处。3当地的水文地质条件，是否适合报告使用的稳定流或是非稳定流矿井涌水量计算公式。4计算的结果可能偏大还是可能偏小，理由是甚麽。5参照GB 15218-94《地下水资源分类分级标准》，报告计算的矿井涌水量的精度属于哪个级别，它的误差有多少以及误差的计算方法。6计算的矿井涌水量考虑了哪些充水因素，没有考虑哪些充水因素。7报告提交的矿井涌水量精度，是否可以满足矿山设计
的要求。
8 矿井涌水量精度的级别
8.1地下水可开采量和矿井涌水量，都是地下水资源。参照GB 15218-94《地下水资源分类分级标准》、GB 50027-2001《供水水文地质勘察规范》以及GB/T 17766-1999《固体矿产资源/储量分类》，地下水可开采量和矿井涌水量按勘查研究程度，分为以下5级。地下水资源量与固体矿产资源量不同的是，由于地下水资源具有可以恢复、可以再生的特点，因此，地下水资源量多了一级验证过的
资源量：
A级——验证过的地下水可开采量、验证过的矿井涌水量
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
8.2参照GB 15218-94《地下水资源分类分级标准》，不同的勘查研究程度、不同的计算方法求得的矿井涌水量，可以认定为不同的精度级别。常见的实例如下：A级——开采水平或开采中段不变，开采面积基本不变，经过多年开采实践，利用多年观测的矿井涌水量，预测未来几年的矿井涌水量，属于A级的精度。如即将闭坑或是即将倒闭的矿山预测的矿井涌水量。
B级——具有3个以上开采水平或开采中段的矿山，利用2个或2个以上开采水平或开采中段涌水量观测数据，采用数理统计、相关分析的方法或是采用作图延长曲线的方法，计算的下一个开采水平或开采中段的矿井涌水量，属于B
级的精度。
C级——利用第一开采水平或是第一开采中段实测的矿井涌水量，采用水文地质比拟的方法，计算的第二开采水平或是第二开采中段的矿井涌水量；利用邻近水文地质条件近似矿山的矿井涌水量，采用水文地质比拟的方法，计算的矿井
涌水量，属于C级的精度。
D级——利用单孔抽水试验求取渗透系数，采用大井法或是集水廊道法计算
的矿井涌水量，属于D级的精度。
E级——根据水文地质和气象等条件、根据地下水径流模数、泉水流量，由有经验的水文地质技术人员估计、估算的矿井涌水量，属于E级的精度。
9 矿井涌水量的允许误差
9.1计算的地下水可开采量的精度和计算的矿井涌水量的精度，都分为A、B、C、
D、E五级，但同一级别，地下水可开采量允许误差，小于矿井涌水量允许误差，其差值大体有20%。这是因为：1供水对可开采量的保证程度要求较高，一般农业用水要求保证率为75%，生活用水和工业用水要求保证率为90%，火力发电厂用水要求保证率为97%。而矿井排水量的保证程度要求较低。2计算地下水可开采量，对水位抽降不作严格的限定，而矿井排水则有确定的水位抽降。3供水管井井径有限，井内安装水泵，抽水量和水位抽降受到严格的约束；矿井排水，地下空间较大，利用高压水泵扬水，排水的设计和调整，都比较简便和经济。因此，同一勘查阶段，提交矿井涌水量精度的级别，一般也低于地下水可开采量的级别。如：水源地勘探阶段，以提交B级地下水可开采量为主；固体矿产勘探阶段，则
以提交D级矿井涌水量为主。
9.2参照GB 15218-94《地下水资源分类分级标准》、GB 50027-2001《供水水文地质勘察规范》以及GB/T 17766-1999《固体矿产资源/储量分类》，计算的地
下水可开采量的允许误差：
A——10%；
B——20%；
C——35%；
D——50%；
E——80%
计算的矿井涌水量的允许误差：
A——10～20%；
B——20～40%；
C——40～60%；
D——60～80%；
E——80～90%
9.3允许误差计算的方法，都是以计算值和实测值的差值作分子，计算值和实测值中的大值作分母，再乘以100%。如计算的地下水可开采量或矿井涌水量为3700m3/d，实测的地下水可开采量或是矿井涌水量为2400m3/d，则误差为×
100%=35%。
9.4考虑计算参数误差的大小、当地水文地质条件与计算公式的适用程度等因素，报告计算的矿井涌水量的允许误差，可以认定在一定的范围以内，如D级的精度，其误差可以认定为60%、70%或80%。
9.5上述的“允许误差”与固体矿产的“精度”互为补数，即若“允许误差”为30%，“精度”即为70%。“精度”的计算是以计算的固体矿产储量和实际的固体矿产储量中的大值作分母，以计算的固体矿产储量和实际的固体矿产储量中的小值作分子，再乘以100%（参考GB/T 13908-2002《固体矿产地质勘查规范总
则》C2款）。
10 水文地质参数和水资源量的有效数字
10.1地下水流量的计量误差有1～3%，因此，以地下水流量为基础，计算的水文地质参数和地下水资源量的有效数字，就不能超过2～3位。根据GB 8170-87《数值修约规则》和GB 15218-94《地下水资源分类分级标准》3.10款的规定，计算的水文地质参数和地下水资源量，修约成2位或3位有效数字。
10.2一个数据只能保留最后一位可疑数字，它是下一位4舍5入进上来的，也就是说，有效数字的最后一位可能有正负1的误差。一个正确表达的数据，可以大体表达出它的误差。2位有效数字：9.9～1.0，它的误差是1%～10%（0.1÷9.9×100%=1.0%；0.1÷1.0×100%=10%）；3位有效数字：9.99～1.00，它的误差是0.1%～1%（0.01÷9.99×100%=0.1%；0.01÷1.00×100%=1.0%）。可以看出，2位有效数字，基本符合计算的水文地质参数和地下水资源量误差的范围。由于预算的矿井涌水量的误差较大，如果选择3位有效数字，则第3位有效数字应该
说是多余的。
10.3科学计数——11、2、3、4、5、6、7、8、9是有效数字。2这些数字左侧的0不是有效数字；这些数字右侧的0是有效数字。3科学计数就是小数点前，保留一位有效数字，再乘以10的n次方。例如：2位有效数字的科学计数，就是小数点前保留1位有效数字，小数点前、后保留2位有效数字，再乘以10的n次方。3位有效数字的科学计数，就是小数点前保留1位有效数字，小数点前、后保留3位有效数字，再乘以10的n次方。
10.4由于计算的矿井涌水量误差较大，计算的矿井涌水量应该修约成2位有效数字。如计算的矿井涌水量是18349.76m3/d，修约成2位有效数字，按照科学计数的原则写作1.8×104m3/d（不甚严格通俗地也可以写作18000m3/d），数字本身说明它可能有1÷18=5.6%的误差，对计算的矿井涌水量来说，有效数字的位数已经足够了。如果修约成3位有效数字，按照科学计数的原则写作1.83×104 m3/d（不甚严格通俗地也可以写作18300m3/d），数字本身说明它可能有1÷183=0.55%的误差，对计算的矿井涌水量来说，可以看出，有效数字的位数是过
多了。
参考文献：
[1] SL/Z 322-2005《建设项目水资源论证导则（试行）》[S],2005.
[2] 钱学溥.娘子关泉水流量几种回归分析的比较[J].工程勘察，1983,(4).
[3] 《供水水文地质手册》编写组.供水水文地质手册[M].北京：地质出版社，
1977.
[4] GB 15218-94《地下水资源分类分级标准》[S],1994.
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[R],2007.
[7] GB/T 17766-1999《固体矿产资源/储量分类》[S],1999.
[8] GB 8170-87《数值修约规则》[S],1987.
Calculating and Discussion of Mine Inflow
Qian xuepu
(Ministry of the Land and Resources ,Beijing 100812,China)
Abstract:The degree of precision,allowable error,effective figure of mine inflow are discussed.Calculated the radius influence conversely,calculated mine inflow using graph method are advanced in this
paper.
Keywords:mine inflow；exploration；calculate；degree of precision：
allowable error；effective figure
____________________________________
作者简介：钱学溥，生于1932年，男，北京市人，教授级高级工程师，矿产储量评估师。曾任黄河三门峡水利枢纽工程地质队地质队长，长江三峡水利枢纽西陵峡比较坝段技术负责，山西省第一水文地质队总工程师、国家矿产储量管理局副总工程师。主笔GB 15218-94《地下水资源分类分级标准》。
矿井涌水量观测方法
矿井涌水量观测方法主要有以下几种： 1、容积法：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，m3 t——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，m2 H——水位回升的高度，m t——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，m2 H——水位上升的高度，m T——水位上升所需的时间，h（min）当H=0时，即水位不上升，则Q=KNW 4、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=K(F1+F2)/t*L 式中Q——涌水量，m3/h（m3/min） F1——断面1的面积，m2 F2——断面2的面积，m2 t——从断面1到断面2的水流时间，h（min） L——从断面1到断面2的水流距离，m K——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。堰测法采用的测水堰板通常有三角堰、梯形堰和矩形堰3种，(a) 三角堰(b)梯形堰(c)矩形堰堰测法计算涌水量公式分别如下：
井下涌水量观测、分析记录资料
2月份XXXXX煤矿井下涌水量观测、分析记录 一检查时间：2012年2月28日 二参加人员： 宋晓文、刘训、崔德全、邰振旺、高明文 三检查、观测情况： 1、N402上、下顺槽： 巷道局部滴水，各钻孔无水，其它变化不大。两条巷道涌水量1m3/h左右。 2、N402综采工作面： 综采工作面推进700米左右，前90米工作面无积水，后70米工作面有出水，工作面上隅角无水，总的涌水量2m3/h 左右。 3、N403掘进停工区有积水，并在此地对相邻N402采面采空区进行打钻放水.此地总涌水量4m3/h左右。（排水量20m3/h的水泵每日工作5小时左右） 4、其它水量：主井、三条大巷等巷道局部积水保持在1m3/h 以内，涌水量稳定。 四分析与评估： 矿井涌水量在8m3/h左右，与上月相比相差不大。矿井涌水量明显小于矿井正常涌水量10m3/h。正值冬季，地表砂土层、基岩含水层无大量补给条件，所以涌水量较小。
五需要注意的问题： 1、虽矿井涌水量小于正常涌水量，任然要注重工作面排水工作，准备好充足的备用水泵。 2、坚持采空区地表的检查工作，坚决不落下。 XXXXXXXXXX煤矿 2012年2月28日
3月份XXXXX煤矿井下涌水量观测、分析记录 一检查时间：2012年3月31日 二参加人员： 宋晓文、刘训、崔德全、邰振旺、高明文 三检查、观测情况： 1、N402上、下顺槽： 巷道局部滴水，各钻孔无水，其它变化不大。两条巷道涌水量1m3/h左右。 2、N402综采工作面： 综采工作面推进700米左右，前90米工作面无积水，后70米工作面有出水，工作面采空区涌水量2.5m3/h左右。 3、N403掘进停工区有积水，并在此地对相邻N402采面采空区进行打钻放水.此地总涌水量4m3/h左右。（排水量20m3/h的水泵每日工作5小时左右） 4、其它水量：主井、三条大巷等巷道局部积水保持在1m3/h 以内，涌水量稳定。 四分析与评估： 矿井涌水量在8m3/h左右，与以往相比变化不大。矿井涌水量小于矿井正常涌水量10m3/h。现正冬季无雨，地表砂土层、基岩含水层无大量补给条件，所以涌水量基本正常。
矿井(坑)涌水量计算
附 录 A （资料性附录） 矿井（坑）涌水量计算 A.1 比拟法 比拟法是一种应用相当广泛的传统方法。它是当新矿井与生产矿井的水文地质条件相类 似时，用生产矿井的资料来预测新矿井（坑）涌水量的方法，虽属一种近似的预测方法，但 往往可以获得满意的效果，特别是对于那些水文地质条件简单或者中等的矿井。比拟法包括 富水系数法、矿井单位涌水量比拟法、相关关系分析法等。 A.1.1 富水系数法 P K Q p ?= .................................... (D.1) 式中： Q ——新矿井（坑）涌水量，单位为立方米每年（m 3/a ）； p K ——富（含）水系数，单位为立方米每吨（m 3/t ）； P ——新矿井设计年产量，单位为吨每年（t/a ）。 1 1p Q K p = ...................................... (D.2) 式中： p K ——富（含）水系数，单位为立方米每吨（m 3/t ）； 1Q ——生产矿井（坑）年涌水量，单位为立方米每年（m 3/a ）； 1p ——生产矿井年产煤量，单位为吨每年（t/a ） A.1.2 矿井单位涌水量比拟法 当矿井（坑）涌水量增长幅度与开采面积、水位降低呈直线比例的情况下： 1 110S F Q q = ..................................... (D.3) 式中： 0q ——生产矿井（坑）单位涌水量，单位为立方米每吨平方米（m 3/tm 2）； 1Q ——生产矿井（坑）总涌水量，单位为立方米每年（m 3/a ）； 1F ——生产矿井开采面积，单位为平方米（m 2）； 1S ——生产矿井水位降低，单位为米（m ）。 S F q Q ??=0 .................................. (D.4) 式中： Q ——新矿井（坑）预计涌水量，单位为立方米每年（m 3/a ）； 0q ——生产矿井（坑）单位涌水量，单位为立方米每吨平方米（m 3/tm 2）；
矿井涌水量的计算与评述 钱学溥
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 Table 1 Mine inflow and hydrogeological exploration
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）。可以把水位抽降、巷道开拓面积、矿产产量、降水量等作为自变量，把矿井涌水量作为因变量。○6数值法也就是计算机模拟，是通过利用计算机模拟地下水流场的变化，计算矿井涌水量的一种方法。○7常用的大井法、集水廊道法等解析法计算矿井涌水量，只考虑了含水层的导水性，没有考虑地下水的补给量。因此，只有进行了解析法和水均衡的计算，用地下水的补给量验证解析法计算的结果，计算的矿井涌水量的精度才能达到C 级。 2 稳定流、非稳定流公式应用的主要条件 2.1一般报告采用的解析解大井法、集水廊道法，是基于稳定流理论推导的地下水动力学计算公式。它要求地下水有比较充分的补给条件，要求在该水平开采的几年到几十年内，矿井排水计算的地下水影响半径边界上的水头高度，永远稳定在计算采用的高度上。 2.2基于非稳定流理论推导的地下水动力学计算公式，恰恰相反，它的使用条件是地下水没有补给，含水层分布无限，地下水影响半径不断向外扩大。 2.3由于采用大井法、集水廊道法，一般都没有考虑地下水补给量的问题，因此，计算的结果可能有较大的误差，它的精度一般只有D级。
煤业涌水量观测制度
龙门塔煤业涌水量观测制度 龙门塔煤业涌水量观测制度 一、根据矿制定的水害管理岗位责任制，矿井涌水量观测工作由矿技术副矿长负责技术管理，生产技术科负责具体组织和协助组织实施。涌水量观测必须记放登记台帐，报生产技术科进行成果整理和备案。 二、根据相关规定要求，我矿井分别在-200m水平主水仓口、-300m延深水平水仓口分别设立了涌水量观测站，各水仓口涌水量观测要求每10天观测一次。 三、井下如遇出水较大的断裂破碎带、陷落柱等出水点，必须设立观测站进行观测，每月观测1-3次。 四、如遇井下涌水量出现异常、井下发生突水或者受降水影响矿井的雨季时段，各涌水量观测站观测频率应当增加为每3～5天一次。五、生产技术科统一安排矿井涌水水质的监测，每年不少于2次，丰、枯水期各1次。 六、对于井下新揭露的出水点，在涌水量尚未稳定或尚未掌握其变化规律前，由所在安全员每日观测1次。对溃入性涌水，在未查明突水原因前，必须安排专人每隔1-2h观测1次，以后可适当延长观测间隔时间，并采取水样送生产技术科，由生产技术科负责进行水质分析。涌水量稳定后，可按井下正常观测时间观测。 七、当采掘工作面上方影响范围内有地表水体、富水性强的含水层、穿过与富水性强的含水层相连通的构造断裂带或接近老空积水区时，
必须安排安全员每日观测涌水情况，以及时掌握水量变化。 八、新掘进斜井，垂深每延深10m，安排技术员观测1次涌水量。掘进至新的含水层时，如果不到规定的距离，也应当在含水层的顶底板各测1次涌水量。 十、当井下对含水层进行疏水降压时，在涌水量、水压稳定前，应当每小时观测1-2次钻孔涌水量和水压;待涌水量、水压基本稳定后，按照正常观测的要求进行。疏放老空水的，应当每日进行观测。 十一、我矿矿井涌水量观测采用容积法、堰测法、浮标法、流速仪法等方法。为确保矿观测精度，测量工具和仪表由生产技术科负责定期校验，以减少人为误差。
矿区水文观测制度(及涌水量观测制度)
矿区水文观测制度 1、认真做好地表水体分布情况调查。对于含水层露头或采动导水裂隙带能影响到的地表水体、大气降雨、水位、水量等，要坚持每月进行3次正常观测。雨季要根据降雨情况增加观测次数。 2、认真做好降雨量观测，并做好记录，建好台帐，收听收看天气预报，分析天气变化趋势，及早采取预防措施。地面各水文观测钻孔每日一次水位观测，雨季必要时加密观测，并认真做好原始记录，及时登记上台帐。井下发生突水后提高监测频率，1-2小时监测一次。 3、根据需要对井田范围内的水源井进行调查。内容包括取水量、水位、井口坐标、井的结构及井深等。对新打的钻孔及时上台帐登记。掌握水位变化情况，对水位出现异常要分析原因。 4、进行观测工作时，应当按照固定的时间和顺序进行，并尽可能在最短时间内测完，并注意观测的连续性和精度。钻孔水位观测每回应当有2次读数，其差值不得大于2 cm，取用平均数值。 5、每周对水位变化情况进行统计分析并报主管领导。
矿井涌水量观测制度 根据上级主管部门的精神，结合我矿的实际生产情况，为确保安全生产，有效预防水灾的发生，加强防治水措施及观测井下各地点涌水、采空区，采掘工作面顶底板的渗水情况，特制订出我矿井下涌水量观测制度。 1、每天进行一次矿井实际涌水量观测。雨季要根据降雨情况增加观测次数。认真做好记录，建好台帐，分析涌水量变化趋势，发现异常采取预防措施。 1）、主泵房每天开泵时间及排水量，做好记录。 2）、观测井下疏水孔涌水量及水压变化情况。 3）、观测井下底板渗水的变化情况及工作面开泵时间、排水量。 2、对于井下新揭露的出水点，在涌水量尚未稳定或尚未掌握其变化规律前，一般应当每班观测1次。对溃入性涌水，在未查明突水原因前，应当每隔1-2 h观测1次，以后可适当延长观测间隔时间，并采取水样进行水质分析。涌水量稳定后，可按井下正常观测时间观测。 3、当采掘工作面上方影响范围内有地表水体、富水性强的含水层、穿过与富水性强的含水层相连通的构造断裂带或接近老空积水区时，应当每日观测涌水情况，掌握水量变化。确保安全生产。 5、每月制表上报主管领导，进行分析及时掌握涌水量变化情况，
矿井涌水量的计算
三、地下水动力学法 地下水动力学法的理论依据是地下水运动的线性渗透定律，即达西定律。根据这个原理和具体的水文地质条件，可选择不同的公式计算矿井井简的浦水量。 (一)垂直井筒涌水量的计算 1.潜水完整井涌水量计算 所谓潜水完整井是指开凿在潜水含水层中，井打穿含水层到隔水层底板的井筒 22 1.366lg lg H h Q K R r -=- 因为 h=H-S 所以 (2)1.366lg lg H S S Q K R r -=- 在井筒掘凿时，井筒中式不允许积水的，因此h=0，或者说S=H,这时， 2 1.366lg lg H Q K R r =- 式中 Q ——井筒涌水量（m3/d ） K ——含水层渗透系数（m/d ） H ——含水层厚度 h ——井中出水地段高度 S ——水位降低值 R ——影响半径 r ——井筒半径 2．承压水完整井涌水量计算 承压水完整井是指开凿在承压含水层中，并全部揭露含水层的井筒 ()2.73lg lg M H h Q K R r -=-或 2.73lg lg MS Q K R r =- 3.完整潜水承压井涌水量计算 当井筒穿过承压含水层水位下降很大，降到隔水顶板以下时，井筒附近变为无压水，这种情况称为潜水承压井 22(2)1.366lg lg HM M h Q K R r --=- 上述公式同样适用于钻孔涌水量计算 如果抽水试验是在井筒检查孔中进行，用钻孔涌水量可按下式换算成井筒涌水量 112122 lg lg lg lg R r Q Q R r -=- (二)水平尽道涌水量的预剐方法 计算水平巷道涌水量时，同样可将巷道看成为水平集水于程。因此，可利用地卞水向水平集水工程运动的公式计算。
矿井涌水量计算
庆华集团（煤化）韦二煤业有限公司 矿井涌水量计算 2010年09月10日
庆华集团（煤化）韦二煤业有限公司 矿井涌水量计算 一、矿井概况 1、交通位置 （1）位置 井田位于韦州矿区中南部，宁夏中部大罗山东麓。行政区划属吴忠市同心县韦州镇管辖。 井田范围：北以韦二井田北井南部边界为界、西南以设计中的F7号断层为界、东以各煤层露头为界、西北以井田边界及+400m水平为界。走向长约4.0km，倾斜宽7.8km，面积20.4km2。 地理坐标:位于东经106°27′07″至106°31′15″、北纬37°10′58″至37°17′00″之间。 （2）交通 井田内目前客运和货运主要依靠公路运输。S203（惠平公路）从韦州镇穿过，在惠安堡镇与G211公路及S302（盐兴公路）相接，经S302公路可东去盐池并与GZ35（青岛～银川高速公路）相接、西去中卫可与G109公路及银川～武汉高速公路相接；经G211公路可北去吴忠、灵武及银川，往南可抵盟城、下马关及予旺镇。韦州镇至吴忠101km，至同心县城85km。 新规划的中太铁路（225km）将从井田北部穿过，经过惠安堡镇，矿区铁路可与该铁路接轨；规划中的中（宁）～盐（池）高速公路将从本区北部通过，并经过惠安堡镇，中间为矿区留有出入口，交通十分便利。 1、企业性质 可采煤层 主要开采山西组下部的二1煤层。其次为一4煤层。
4、煤层标高 二1煤层埋深270m～337m，煤层开采深度底板标高为-140m～0m。一4煤层埋深260m～400m，煤层开采深度底板标高为-160m～-30m。 5、技改简况 全矿井采用四立井开拓，主井深297.67m, 井筒直径2.6m，装备JK2/30x提升绞车；副井深322m，井筒直径4.0m，装备JK-2.0×1.8提升绞车，风井井深300.1m，井筒直径2.6m，排水井井深332m，井筒直径2.6m。 通风方式为中央分列式，风井装备两台FBCDZ-N016/2×75型主扇抽出通风,其他三个井筒进风，已形成通风系统。 排水:井底安设6台水泵，其中：主井底2台，型号为D46-50×8,副井底D85-45×8水泵3台，D46-50×8水泵1台。 地面有三趟6KV供电电源，分别引自孙岭变电站14板、17板和22板，另外矿井配备发电机组4台，其中：主井400KW 两台，副井300KW一台，风井350KW一台。 井下6个掘进工作面，分别是：副井井下变电所、水仓、首采工作面风、机巷、下山水仓2个头。年产15万吨技改工作正加紧进行。 二、矿井水文地质 矿区主要含水层分为：寒武系上统崮山组，石炭系上统
涌水量观测方法精编版
涌水量观测方法精编版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】
矿井首采工作面 回采期间矿井涌水量观测方法 一、首采工作面涌水量实测方法 首采工作面涌水量观测方法较多,但由于首采工作面的一些客观原因,为了便于操作，可以采用以下6种观测方法，这6种涌水量观测方法通过综合应用可以达到实测首采工作面涌水量并观测其变化的目的： 1、容积法 观测过程：通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 计算公式: Q﹦V×3600÷t（m3/h） 式中V—水桶的容积,m3; t—充满水桶的时间,s。 2、水泵排量法 观测过程：记录水泵的标牌排水量，计算水泵的运转效率，记录水泵运转时间,记录临时水仓的水位变化，计算临时水仓的水面面积。 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，m3/h K—水泵实际效率 t—水泵开启时间，s
N—水泵台数，台 S—临时水仓的水面面积，m2 H—水位上升高度，m T—水位上升H高度时的时间，s 3、浮标法 观测过程：观察首采工作面的顺槽水沟，找一段顺直、规 则、水流平稳的、无淤泥杂物的水沟，水沟内如有淤泥清理干 净。水沟长度为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的平均值。 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~; L—上、下两断面的间距,m; t—浮标的平均历时,s; F—过水断面面积,m2。 4、水仓水位法 观测过程：计算首采工作面顺槽临时水仓的自由水面的面 积，记录停泵时的水位、停泵时间及停泵一定时间后的水位。 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时水仓上升水位，m；
矿井涌水量计算
郑煤集团（宝丰）盛源煤业有限公司 矿井涌水量计算 2008年06月09日
郑煤集团（宝丰）盛源煤业有限公司 矿井涌水量计算 一、矿井概况 1、地理位置 郑煤集团（宝丰）盛源煤业位于宝丰县大营镇宋坪村西南，东距宝丰县城约19Km，距韩庄至大营公路0.5Km。由公路通往该矿，交通十分便利。 2、企业性质 宝丰县盛源煤业公司是由宝丰县大营镇宋坪村办煤矿和大营镇双鱼山二矿于2005年资源整合而成，于2007年12月被郑煤集团整合，更名为郑煤集团（宝丰）盛源煤业有限责任公司。 3、可采煤层 主要开采山西组下部的二1煤层。其次为一4煤层。 4、煤层标高 二1煤层埋深270m～337m，煤层开采深度底板标高为-140m～0m。一4煤层埋深260m～400m，煤层开采深度底板标高为-160m～-30m。 5、技改简况 全矿井采用四立井开拓，主井深297.67m, 井筒直径
2.6m，装备JK2/30x提升绞车；副井深322m，井筒直径4.0m，装备JK-2.0×1.8提升绞车，风井井深300.1m，井筒直径2.6m，排水井井深332m，井筒直径2.6m。 通风方式为中央分列式，风井装备两台FBCDZ-N016/2×75型主扇抽出通风,其他三个井筒进风，已形成通风系统。 排水:井底安设6台水泵，其中：主井底2台，型号为D46-50×8,副井底D85-45×8水泵3台，D46-50×8水泵1台。 地面有三趟6KV供电电源，分别引自孙岭变电站14板、17板和22板，另外矿井配备发电机组4台，其中：主井400KW 两台，副井300KW一台，风井350KW一台。 井下6个掘进工作面，分别是：副井井下变电所、水仓、首采工作面风、机巷、下山水仓2个头。年产15万吨技改工作正加紧进行。 二、矿井水文地质 矿区主要含水层分为：寒武系上统崮山组，石炭系上统本溪组和太原组，二又叠系下统山西组、下石盒子组，第四系。 1、寒武系上统崮山组灰岩含水层 岩性为白云质灰岩，本组厚60～130m，野外观测结果裂隙、岩溶不甚发育，无泉水出露。 2、石炭系上统太原组含水层
矿井涌水量观测方法
矿井常用涌水量观测法 矿井涌水量观测方法很多,但由于一些客观原因,为了便于操作通常采用以下几种观测方法： 1 量桶容积法 当流量小于1 L/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20 s 流量计算公式: 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： 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宽度,m; b———巷道内自由水面长度,m。 3水泵排量法 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 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(中断面)、下断面,测量每个断面的横断面积,单位 为m2。 (2)在上断面上游附近投放浮标,以便使浮标在接近上断面时,已具有同行水流的流速,测出浮标从上断面至下断面的时间t,求出流速。 (3)浮标从上断面至下断面的漂流历时一般应不短于20 s,如流速较大,可酌情缩短,但不能短于10 s。 (4)投放浮标的数量,视沟道宽度而定,一般不少于2个,每个至少重复投放两次,若两次漂历时间相差不超过10%,则取其平均历时计算，公式如下： 式中Q———断面流量,m3〃s-1; Kf———断面浮标系数,据经验数值一般介于0.6~0.8;
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 0(2)5-1S M M h Q B K R --= （） 5-2 （） 式中：Q ——预测矿坑涌水量，m 3/h ； S ——水位降低值，m ； K 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0.4427 2、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： 计算公式为：(2)1.366H M M Q K LgR Lgr -=-
式中：Q%～矿井涌水量(m 3/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=η 4 a b + R 0%～引用半径(m)，R 0=10S K (S=H) R%～影响半径(m)，R=R 0+ r 0 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=η 4 a b +=379.5m R 0=10S K =1574.1m R = R 0+ r 0=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=3743m 3/d （156m 3/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 m 3/d （187.2m 3/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 m 3/d(170.75 m 3/h) 最大涌水量Qmax=425+4492 =4917 m 3/d(204.88m 3/h)
涌水量观测方法
涌水量观测方法 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
矿井首采工作面 回采期间矿井涌水量观测方法 一、首采工作面涌水量实测方法 首采工作面涌水量观测方法较多,但由于首采工作面的一些客观原因,为了便于操作，可以采用以下6种观测方法，这6种涌水量观测方法通过综合应用可以达到实测首采工作面涌水量并观测其变化的目的： 1、容积法 观测过程：通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 计算公式: Q﹦V×3600÷t（m3/h） 式中V—水桶的容积,m3; t—充满水桶的时间,s。 2、水泵排量法 观测过程：记录水泵的标牌排水量，计算水泵的运转效率，记录水泵运转时间,记录临时水仓的水位变化，计算临时水仓的水面面积。 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，m3/h K—水泵实际效率 t—水泵开启时间，s
N—水泵台数，台 S—临时水仓的水面面积，m2 H—水位上升高度，m T—水位上升H高度时的时间，s 3、浮标法 观测过程：观察首采工作面的顺槽水沟，找一段顺直、规 则、水流平稳的、无淤泥杂物的水沟，水沟内如有淤泥清理干 净。水沟长度为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的平均值。 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~; L—上、下两断面的间距,m; t—浮标的平均历时,s; F—过水断面面积,m2。 4、水仓水位法 观测过程：计算首采工作面顺槽临时水仓的自由水面的面 积，记录停泵时的水位、停泵时间及停泵一定时间后的水位。 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时水仓上升水位，m；
矿井涌水量观测方法
矿井涌水量观测方法主要有以下几种： 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，m3 t——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，m2 H——水位回升的高度，m t——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，m2 H——水位上升的高度，m T——水位上升所需的时间，h（min） 当H=0时，即水位不上升，则Q=KNW 4、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，m2 V=L/t t——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，m K——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。
煤矿出、涌水量的几种测量方法
煤矿出/涌水量的几种测量方法 1 量桶容积法 当流量小于1 L/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20 s 流量计算公式: 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： 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宽度,m; b———巷道内自由水面长度,m。 3水泵排量法 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
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(中断面)、下断面,测量每个断面的横断面积,单位 为m2。 (2)在上断面上游附近投放浮标,以便使浮标在接近上断面时,已具有同行水流的流速,测出浮标从上断面至下断面的时间t,求出流速。 (3)浮标从上断面至下断面的漂流历时一般应不短于20 s,如流速较大,可酌情缩短,但不能短于10 s。 (4)投放浮标的数量,视沟道宽度而定,一般不少于2个,每个至少重复投放两次,若两次漂历时间相差不超过10%,则取其平均历时计算，公式如下： 式中Q———断面流量,m3〃s-1; Kf———断面浮标系数,据经验数值一般介于0.6~0.8; Vf———虚流速,即Vf=L/t计算时采用浮标平均流速,m〃s-1;
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 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
矿井涌水量观测方法
矿井涌水量观测方法 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
矿井常用涌水量观测法 矿井涌水量观测方法很多,但由于一些客观原因,为了便于操作通常采用以下几种观测方法： 1 量桶容积法 当流量小于1 L/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20 s流量计算公式: 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： 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宽度,m; b———巷道内自由水面长度,m。 3水泵排量法 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 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(中断面)、下断面,测量每个断面的横断面积,单位为m2。 (2)在上断面上游附近投放浮标,以便使浮标在接近上断面时,已具有同行水流的流速,测出浮标从上断面至下断面的时间t,求出流速。 (3)浮标从上断面至下断面的漂流历时一般应不短于20 s,如流速较大,可酌情缩短,但不能短于10 s。 (4)投放浮标的数量,视沟道宽度而定,一般不少于2个,每个至少重复投放两次,若两次漂历时间相差不超过10%,则取其平均历时计算，公式如下： 式中Q———断面流量,m3·s-1; Kf———断面浮标系数,据经验数值一般介于~;