[发明专利]一种基于空间分析的矿井静涌水量计算方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及矿井水文地质领域，具体涉及一种基于空间分析的矿井静涌水量计算方法及系统。

背景技术

矿井涌水量是煤矿建井、防治水中长期规划、煤矿水文地质勘查的主要要素。准确的涌水量预测对于合理确定防治水措施,优选施工方案是极其重要的。井筒涌水量预测的准确与否,直接关系到建井工期、施工安全和经济效益。

我国西部的煤系地层上覆着的含水层的富水性较差，但由于其充水含水层厚度较大，因而也赋存较大量地下水，在工作面回采过程中，开采影响范围内的含水层所赋存的地下水也会较短时间内溃入矿井，从而威胁着煤矿安全生产。

然而，目前涌水量的计算方法主要是针对动涌水量，即导水裂隙带所影响的含水层的地下水单位时间流经预测范围横断面的体积，而对于工作面开采影响范围的含水层所赋存地下水的静储量没有进行计算评价，从而导致对矿井涌水量的预测结果不准确。

发明内容

本发明针对现有的涌水量计算方法存在的上述技术问题，提供一种基于空间分析的矿井静涌水量计算方法及系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于空间分析的矿井静涌水量计算方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、根据预先录入的充水含水层的特征参数，建立充水含水层的分布模型；

步骤2、根据预先设定的预测域，建立预测域模型；

步骤3、根据所述充水含水层的分布模型和所述预测域模型，建立预测域静涌水量模型；

步骤4、根据所述预测域静涌水量模型，计算矿井静涌水量。

本发明的有益效果是：通过对工作面开采影响范围的含水层所赋存地下水的静储量的计算评价，提高了对矿井涌水量的预测结果的准确性。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述特征参数包括：给水度、地下水水位标高和充水含水层底板标高，所述充水含水层的分布模型包括给水度分布模型、预测前地下水水位标高分布模型和充水含水层底板标高分布模型；

所述根据充水含水层的特征参数，建立充水含水层的分布模型具体包括：

根据所述给水度建立所述给水度分布模型；

根据所述地下水水位标高建立所述预测前地下水水位标高分布模型；

根据所述充水含水层底板标高建立所述充水含水层底板标高分布模型。

进一步，所述充水含水层的分布模型还包括充水含水层厚度分布模型，所述根据所述充水含水层的分布模型和所述预测域模型，建立预测域静涌水量模型具体包括：

根据所述地下水水位标高和所述充水含水层底板标高，建立充水含水层的充水含水层厚度分布模型；根据所述充水含水层的充水含水层厚度分布模型、给水度分布模型和预测域模型，采用空间分析方法建立预测域静涌水量模型。

进一步，所述预测域包含至少一层充水含水层；所述矿井静涌水量为所述所述预测域中所有充水含水层中任一层的单位面积静涌水总量，所述根据所述预测域静涌水量模型，计算矿井静涌水量具体包括：

步骤4.1、从所述预测域静涌水量模型中获取与第一充水含水层对应的至少一个预测域单元的给水度和充水含水层厚度；

步骤4.2、分别根据所述至少一个预测域单元中每一个预测域单元的给水度和充水含水层厚度，计算每一个预测域单元的单位面积静涌水量；

步骤4.3、根据每一个预测域单元的单位面积静涌水量，统计所述预测域中第一充水含水层的单位面积静涌水总量，其中所述第一充水含水层为所述至少一层充水含水层中的任意充水含水层。

进一步，所述预测域包含至少一层充水含水层；所述矿井静涌水量为所述所述预测域中所有充水含水层的静涌水总量，所述根据所述预测域静涌水量模型，计算矿井静涌水量具体包括：

步骤4.1、从所述预测域静涌水量模型中获取与第一充水含水层对应的至少一个预测域单元的给水度、充水含水层厚度和面积；

步骤4.2、分别根据所述至少一个预测域单元中每一个预测域单元的给水度、充水含水层厚度和面积，计算每一个预测域单元的静涌水量；

步骤4.3、根据每一个预测域单元的静涌水量，统计所述预测域中第一充水含水层的静涌水总量；

步骤4.4、统计所述至少一层充水含水层中的每一层充水含水层的静涌水总量之和，作为所述矿井静涌水量，其中所述第一充水含水层为所述至少一层充水含水层中的任意充水含水层。

为实现上述发明目的，本发明还提供一种基于空间分析的矿井静涌水量计算系统，该系统包括：

第一建立模块，用于预先录入的充水含水层的特征参数，建立充水含水层的分布模型；