某金屬礦區(qū)水文地質(zhì)特征及礦坑涌水量預(yù)測

王瀝晨，李 晶

（四川省蜀通巖土工程公司，四川 成都 640041）

礦床地下水涌水量的大小基本上都是由礦區(qū)水文地質(zhì)條件來進(jìn)行決定的，其影響因素主要有地下水的匯集條件、礦區(qū)地形和徑流條件對地表水、含水層的補(bǔ)給、基巖裂隙發(fā)育程度、含水層的結(jié)構(gòu)及富水性等等。針對礦區(qū)水文地質(zhì)條件的認(rèn)識與水文地質(zhì)試驗(yàn)所獲取的參數(shù)來計(jì)算礦坑涌水量，其最終的結(jié)果可以作為礦產(chǎn)排水工程方案設(shè)計(jì)和施工的根本依據(jù)。

1 礦井涌水量評價(jià)體系

礦區(qū)之中主要待開采礦體單層的厚度通常在0.174m～21.216m之間，礦區(qū)最低開采點(diǎn)（+303.00m）坑道到華江河楓木坳的直線距離在430.00m左右，但是排水影響的半徑為96.7m，其借鑒的是影響半徑是384.1m，這和之前的距離相比之下，坑道到華江河楓木坳的直線距離小，依照的是影響半徑來將補(bǔ)給邊界計(jì)算出來礦用水量。該礦區(qū)水平坑道的涌水量預(yù)測相關(guān)水文地質(zhì)來將各項(xiàng)參數(shù)計(jì)算出來，并且依照的是穩(wěn)定流理念。用水量計(jì)算公式為：

+558m～+358m中段：

+346m～+303m中段：

式中：Q代表的是水平坑道涌水量，m3/d；B代表的是水平坑道長度，m，依舊礦區(qū)開采設(shè)計(jì)各個(gè)中段來進(jìn)行確定；K代表的是碎屑巖基巖裂隙水含水巖組的滲透系數(shù)，m/d，在經(jīng)過相應(yīng)的抽水試驗(yàn)得知，K=0.0115m/d；S代表的是水平坑道之水位降深度，m；H1（H2）代表的是補(bǔ)給（排泄）方向的含水層厚度，m；T代表的是水平坑道到潛水含水層隔水底板之間的距離；b代表的是水平坑道的寬度，最終得知b=2.20m；h1=H1-T；h2=H2-T；R1（R2）代表的是補(bǔ)給（排泄）方向水平坑道疏干排水的影響半徑，m。將地下開采坑道涌水量計(jì)算出來，其最終的結(jié)果具體見表1。

針對礦區(qū)水文地質(zhì)具體情況來分析，運(yùn)用+303m中段實(shí)際觀測資料來已知數(shù)值，最終實(shí)施比擬計(jì)算。

2 礦井涌水量預(yù)測及誤差分析

2.1 礦坑總涌水量預(yù)測

針對露天煤礦首采區(qū)來預(yù)測礦坑的涌水量，主要可以運(yùn)用大井法與狹長水平坑道法。

（1）大井法。其主要依據(jù)的是無壓水井流公式來計(jì)算礦坑的涌水量，可以運(yùn)用以下的公式來進(jìn)行計(jì)算：

式中：Q代表的是礦坑的實(shí)際用水量，單位：m3/d；K代表的是滲透系數(shù)，單位：m/d；M代表的是含水層厚度，單位：m；H代表的是靜止水頭高度；單位：m；R0代表的是引用影響半徑，單位：m；r0代表的是大井半徑，單位m。

（2）狹長水平坑道法。其主要依據(jù)的是無壓狹長水平坑道公式來計(jì)算礦坑用水量，那么可以運(yùn)用下的公式來進(jìn)行計(jì)算：

式中：Q代表的是礦坑用實(shí)際水量，單位則為m3/d；B代表的是進(jìn)水?dāng)嗝孢厧烷L度，單位則為m；K代表的是滲透系數(shù)，單位則為m/d；M代表的是含水層厚度，單位則為m；s表代表的是疏降深度，單位則為m；R代表的是抽水影響半徑，單位則為m。

2.2 礦坑大氣降水量預(yù)測

在將礦坑開挖之后，礦坑垂直方向降雨直接性的會進(jìn)入到礦坑之中，那么最終的總量就可以運(yùn)用以下的公式來進(jìn)行計(jì)算：Q=FλX

式中：Q代表的是降雨進(jìn)入礦坑水量(m3/d)；F代表的是降水受水面積(m2)，也就是礦坑開挖面積1.25km2；λ代表的是有效降雨系數(shù)；X代表的是最大日平均降雨量或者是雨季平均日降雨量。

在具體進(jìn)行計(jì)算之后，就可以將其分為最大日降雨量與分雨季日平均降雨量來進(jìn)行計(jì)算分析。

3 誤差控制方法

該種方式主要是用來進(jìn)行礦山礦坑涌水量預(yù)測之中的統(tǒng)計(jì)分析方式，其針對礦井用水量和各類因素來主要運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方式來進(jìn)行計(jì)算。也就是利用構(gòu)建Q～s曲線方程式，并依照礦坑具體涌水量之前水文地質(zhì)資料來得到最少一個(gè)水文年的動態(tài)觀測數(shù)據(jù)。

4 結(jié)語

在具體建設(shè)施工的過程之中，充分考慮到影響礦井涌水量預(yù)測誤差的因素，運(yùn)用相應(yīng)方法來進(jìn)一步的提升礦井涌水量預(yù)測的精準(zhǔn)性，最終在最大限度之上來促進(jìn)煤礦生產(chǎn)過程安全可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]李志強(qiáng),莫運(yùn)松,梁楠.金屬礦山礦坑涌水量預(yù)測[J].西部探礦工程,2017,29(07)：164-167.