矿井涌水量的计算与评述

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1、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/Z322-2005《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

2、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Table1Mineinflowandhydrogeologicalexploration矿山类型多年生产的矿山特大涌水矿山疏

3、干开采矿山大水矿山中水矿山小水矿山矿井涌水量（m3/d）具有10年以上观测资料大于500005000～50000500～5000小于500抽水试验的类型和数量不需要进行抽水试验多孔抽水试验1～5组，群孔抽水试验1组多孔抽水试验1～5组单孔抽水试验1～5孔不一定需要进行抽水试验12涌水量的主要计算方法作图法、数理统计数值法、数理统计比拟法、解析法加水均衡计算、作图法比拟法、解析法、作图法比拟法、解析法、地下水径流模数法、泉水流量统计法勘探、核实或检测地质报告预算井涌水量需要提交的精度ABB、CB、C、DD、E注：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

4、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。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。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。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。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

5、变量，把矿井涌水量作为因变量。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。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

6、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。123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

7、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