基于稳定流公式计算斜井井筒涌水量的应用研究.pdf

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1、煤矿现代化2013年第4期总第115期基于稳定流公式计算斜井井筒涌水量的应用研究屈兴波(兖矿集团东华地矿建设分公司，山东邹城273500)摘要斜井井筒的检查钻孔工程无法沿井筒方向施工，一般情况，在井筒方向上布置几个钻孔，根据钻孔施工情况，大体判断斜井井筒所穿越的地层情况，而在计算井筒涌水量时，无法使用稳定流公式中的“大井法”进行计算，只有根据“集水廊道法”对所施工钻孔进行分别计算，并近似测算出井筒涌水量，而这种方法在实际应用中的效果还有待进一步的研究。关键词稳定流公式；井筒涌水量；集水廊道法；抽水试验中图分类号：TD742

2、．1文献标志码：B文章编号：1009—0797(2013)04—0047—04层厚度为0～11．75m，而只有检2号孔进行了第四系1引言砂层的抽水试验，检3号孑L第四系砂层不含水，而根充州煤业鄂尔多斯能化公司转龙湾矿井地处内据检2号孔第四系砂层抽水试验资料：水位埋深蒙古自治区东胜煤田准格尔召一新庙矿区，在鄂尔1．42m，含水层厚度11．75m，降深8．58m，涌水量多斯东胜区东南方向约45km处。由于该矿区可采煤0．054Us，单位涌水量0．00629Us·m，渗透系数层埋藏较浅，为提高井筒的提升能力，主副井筒设计0．05

3、99m／d，富水性弱。为斜井井筒。在主副斜井开拓之前，沿两井筒中间的2．1．2侏罗系砂岩承压孔隙水轴线上布置了3个井简检查钻孔(见图1)，以查明井本次施工的3个井筒检查孔均进行了侏罗系砂筒开凿过程中穿越各地层的厚度、岩性、风化带厚岩的抽水试验，结合检查钻孔所揭露的含水岩层，本度、岩层特性、构造形状、工程地质、水文地质以及各层段的含水层主要为承压孔隙水，为II一3煤上部粗含水层情况并测算井筒涌水量，为井筒开凿施工工粒砂岩含水层，含水层厚度在30．70～34．69m，抽水资艺提供选择依据，以满足矿井井筒建设施工的需要。料显示：

4、涌水量为0．155Us，单位涌水量0．0048～0．0063Us·m，渗透系数0．0121～0．0174m／d，富水性弱。2．2隔水层从本次施工的3个井筒检查孑L揭露地层的岩性组成特征分析，检1号钻孔18．50～50．32m，厚度31．82m，岩性为砂质泥岩和粉砂岩，岩芯完整、致密，为较好的隔水层；检2号钻孔16．90～44．80m，厚度27．90m，岩性以泥岩和粉砂岩为主，岩芯完整、致密，为较好的隔水层；另外，可采煤层的顶底板多为细碎屑岩为较好的隔水层。各隔水层的存在对第四系含水层与基岩含水层以及基岩各含水层之问有一定的

5、图1钻孔布置图水力阻隔作用，即正常情况下，各含水层之问的水力2含(隔)水层概况联系较弱或不存在水力联系。本次施工的3个钻孔，根据现场采取岩芯的岩3抽水试验性、风化程度、裂隙程度以及流量测井数据划分了主副斜井井筒所穿过的含水层及隔水层。3．1检1号孔侏罗系砂岩含水层抽水试验2．1含水层本次抽水段为侏罗系砂岩含水层段，含水层深根据主、副斜井井筒所穿过的地下含水层的埋度为51．1O～81．80m，岩性为粗砂岩为主，颜色主要为藏条件、含水介质等因素，该井筒勘查区内地下含水灰色，成份以石英、长石为主，次为岩屑，分选中等，层的类型均为

6、孔隙水。大部具泥质胶结，下部夹煤线，全层岩芯较完整，其2．1．1第四系砂层孔隙潜水中含水层总厚度为52．01m。试抽后测得静止水位埋主副斜井井筒检查3个钻孑L均揭露了该层，含水深为25．45m。·47·煤矿现代化2013年第4期总第115期正式抽水时做得水位最大降深s为24．61m，计0．00488Us．m。抽水过程中测得水温为12％。抽水结算出涌水量Q为0．155Us，单位涌水量q为束后测得恢复水位埋深为22．82m。0．0063Us．m。抽水过程中每2～4h进行一次水温测依据抽水资料，按照承压水公式(1)计算了渗透量，

7、测得水温为13℃，变化不大。抽水结束后测得恢系数及影响半径，抽水试验参数见表3。复水位埋深为27．34m。表3抽水试验参数表依据抽水资料，按照承压水公式计算了渗透系降深水位降深涌水量单位涌水量渗透系数影响半径次别s(In】Q(US)q(US．m)k(m／d)R(m)数及影响半径，抽水试验参数见表1。1175n1n00488n0121350．366×Q×log—R—计算公式：K=——]；R=msx／-K-(1)3．4检3号孔侏罗系砂岩含水层抽水试验本次抽水段为侏罗系砂岩含水层段，含水层深式中：Q为钻孔涌水量，m／d；R一影响

8、半径，m；S为水度为8．80～38．00m，岩性为粗砂岩与中砂岩为主，颜位降深，m；M为含水层厚度，m；r为钻孔半径，m；K色主要为淡黄色及灰一灰白色，成份以长石、石英为为渗透系数，m／d主，大部具泥质胶结，局部钙质胶结，全层岩芯较完表1抽水试验参数表整，其中含水层总厚度为29．20m。试抽时测得静止水