浅谈矿坑涌水量预测的影响因素.doc

1、浅谈矿坑涌水量预测的影响因素摘要：本文分析了矿坑涌水量的影响因素主要有补给条件、矿体围岩的性质及产状、矿体的开采方式以及选用公式中各参数的选择。 关键词：涌水量预测影响因素 中图分类号：O741+.2 文献标识码：A 文章编号： 在工作及生产实践中，矿坑涌水量预测结果的准确程度相当重要，它直接关系到矿山合理开采和安全生产，是矿山设计防排水的重要依据。因此对矿坑涌水量的影响因素进行周密的分析及研究，使涌水量预测结果更加接近实际，显得尤为重要。预测矿坑涌水量应当关注的影响因素主要有以下几点： 1、矿坑水的补给条件对涌水量预测的影响 矿坑水补给的强度、时间、补给范围及补给边界条件的变化是重要的影响因

2、素。 大气降水，往往直接或间接成为矿床充水因素。补给区近，埋藏浅的矿井涌水量变化速度块，幅度大。补给区远，埋藏深的矿井则相反。在预测涌水量时，应查清其正常涌水量，枯水季涌水量，雨季涌水量及其可能出现的日期，延续时间等情况，其基础资料是大气降水及地下水动态观测等资料。 地表水体(即补给边界条件)如海洋，河流，湖泊，水库等对矿床充水的影响，取决于矿井与地表水体之间的水力联系程度、补给距离与地表水体的规模。因此，在预测矿坑涌水量时，应根据具体的水文地质条件，选择正确的影响半径，指出矿坑涌水量可能发生的变化。这一工作要建立在查明地表水与矿坑之间的水力联系及地表水与地下水动态的基础上。 构造破碎带是否成

3、为矿井充水的因素，取决于破碎带的性质、充填物质的程度及其胶结性、构造破碎带同地表水体的联系程度。在预测涌水量时，应考虑突水事故发生的可能性及突水强度。同时，在确定补给半径时，应考虑可能受到的含水或隔水大构造破碎带的阻截等情况。 2、岩石的性质及产状对涌水量预测的影响 2.1 岩石性质 地表水及地下水是通过围岩的裂隙通道流入矿坑的，矿体及其围岩的性质、产状，在很大的程度上控制着地下水运动的特性。但是每一个矿井的围岩矿体的性质、产状无论在时间及空间上都有不同程度的差别。因此要根据各矿围岩特点分析岩层体及岩层组的以下特点： 岩石成份、粒度、形状、排列及胶结情况。 岩石孔隙、裂隙、岩溶及发育的形状、规

4、律及其强度。 岩石形状在水平及垂直方向上的变化规律。 对疏松岩层应研究堆积的成因类型及分布特点。 对坚硬及半坚硬岩层应研究裂隙的性质（原生的、构造的、风化的）裂隙的分布规律（区域的、局部的） ，指出最发育的情况及交切情况以及地下水运动的方向的关系等。 对碳酸盐岩应研究岩溶发生、发展、变化的规律及其分布特征 岩石性质的不均一性，常引起岩石透水性的差异，一般情况是在最发育的裂隙方向上，岩石的透水性越强。 2.2、岩层产状 不同的地层产状，直接影响矿坑的进水条件。 水平产状，底板为单一均质水平隔水岩层，矿坑进水简单。 上部岩层含水及丰富时，矿坑上部进入的水量应单独考虑。 直立岩层，两侧为弱透水性岩层

5、时，进入矿井的水有两部分，一为沿岩层走向进入的水量，一为垂直岩层走向进入的水量，沿垂直岩层走向进入的水量，受两侧岩层控制。 对于倾斜岩层，倾角大于 45 度的可按直立岩层计算，倾角小于 45度的可按水平岩层计算。 3、矿床的开采方式对矿坑涌水量的影响 不同的开采方式，将直接影响矿坑的充水程度及进水条件 水平坑道，充水的程度取决于所揭露岩层的富水性，及人工开采所引起的裂隙引起顶板含水层的充水。 竖井开采，可穿过许多厚度不同的、含水量不同的岩层，但对矿井充水具有实际意义的是充水性大的含水层。因此，在预测竖井含水量时，应分别计算各个含水层。 随着矿坑开采加深，水头高度、压力也随之加大，开采面积的加大

6、，涌水量也会不断增加。 此外动储量与静储量的开采对矿坑涌水量也有较大的影响。 如果矿井地下水是以静储量为主，在开采初期用水量最大，以后逐渐减少。如果有大量的动储量，有固定的充水水源，开采初期水量较少，随着采掘加深，开采面积增大，以及降落漏斗的形成与扩大，涌水量将会逐渐增大。如沟通老窑及岩溶积水等，就会产生突水。 4、计算公式中的参数对矿坑涌水量预测的影响 矿坑涌水量预测的正确与否，与原始数据的精确程度和计算参数的正确选择有关。以地下水动力学预测涌水量常用的裘布依公式Q=1.336K(2H-S)S/(lgR-lgr)为例，其中各参数如渗透系数（K） 、影响半径（R） 、井筒半径（r） 、含水层厚

7、度（H） 、水位降深（S）等对涌水量（Q）存在直接影响。 （1）渗透系数（K） K 值在公式中与用水量成正比关系，由于同一矿区地层、地段、地形等不同，K 值也不同。K 值计算公式繁多，选择一个符合具体条件的公式，正确获得渗透系数的大小，对矿坑涌水量极其重要。 （2）影响半径（R）与井筒半径（r） ， R、r 值在公式中都是取其对数，对涌水量计算影响不大，但在实际情况中，由于岩层透水性不同及开采方式的影响，使计算产生不同的结果，因此必须正确确定影响半径及井筒半径。 （3）含水层厚度（H、M） 在自然界中，含水层的富水性取决于岩层的岩溶、裂隙的发育程度及分布规律，因此，判定含水层厚度是极其复杂的，

8、同时也是十分重要的。它直接关系到矿坑充水条件及涌水量的大小。 （4）水位降低（S） 水位降低与含水层厚度有一定的关系，并且影响到矿坑涌水量的变化，一般认为水位降低到含水层厚度一半时，涌水量最大，当水位降低到含水层底板时， （即 S=H） ，计算出的涌水量可能要偏大约 1/4，因此，矿坑涌水量的计算，应适当考虑水位降低与含水层的关系。 5、结语 本文对矿坑涌水量预测进行了探讨，但在实际工作中，各矿山的具体情况千差万别，自然条件、地质及水文地质条件错综复杂，预测矿坑涌水量必须详尽全面分析各种影响因素，既要抓住主要方面，又要抓住次要方面影响因素，这样才能使预测结果更加准确而接近实际情况，从而为矿山安全生产提供依据。 参考文献 李俊亭，王俞吉 水文地质手册Z 北京：地质出版社，1988 房佩贤等 专门水文地质学M 北京：地质出版社，1987 水文地质干部进修班编著 矿坑涌水量预测方法Z1990 作者简介：牛锐林（1966） ，江西鹰潭人。1989 年毕业于郑州地质学院水文地质专业，现从事水文地质、工程地质、环境地质工作。