CN114991872A - 富水煤矿井下工作面涌水量分段预计方法、***及设备 - Google Patents

富水煤矿井下工作面涌水量分段预计方法、***及设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了富水煤矿井下工作面涌水量分段预计方法、***及设备，以往解析法计算主要依靠勘探阶段所获得的水文地质参数，在煤层采动影响后，地下水实际水文地质条件已发生变化，沿用勘探期间的水文地质参数导致计算结果与实际有较大差别，本发明计算方式以已回采工作面实际观测数据为依据，更接近矿井涌水实际，计算结果可靠性更高。可将工作面分成区段，按照回采进度分段预测，提高了预测精度，对工作面回采防治水工作指导性更强。已回采工作面的涌水量数据一般较齐全，计算所需水文地质参数较少，减少了数据获取的难度。根据工作面充水特点，充分考虑了含水层过流断面的影响，提高了预测准确性。

Description

富水煤矿井下工作面涌水量分段预计方法、***及设备
技术领域
本发明涉及工作面涌水量预测技术领域，具体为一种富水煤矿井下工作面涌水量分段预计方法、***及设备。
背景技术
随着东部区煤炭资源的逐渐枯竭，煤炭资源的开发利用逐步向西部转移，西部深部煤矿工作面高强度回采过程中，面临工作面顶板大量涌水的威胁。为了消除井下大量涌水对生产工作的干扰及可能产生的水害威胁，需要***工作面回采过程中的涌水量，然后依据预测的涌水量设计、建设工作面排水***。以往采用的“大井法”、“廊道法”等数学解析算法，由于水文地质计算参数相对较少，整个矿井只有几个水文地质钻孔，在工作面范围内，水文地质参数获取困难，预测的涌水量与实际相差较大，一般只能预测整个工作面回采完成的总涌水量，且数学解析法大部分是以矿井为预测范围，预测精度往往有限，难以根据工作面回采进度分段计算，从而指导工作面排水***逐步优化。采用GMS和VisualMODFLOW等数值模拟方法，可以在一定程度上提高涌水量预测精度，但这些软件专业性较强、所需水文地质参数种类多数量大、操作难度较大，普通生产作业人员难以熟练运用，在生产实际中应用有限。“单宽流量法”、“吨煤系数法”等比拟算法，对含水层空间形态及工作面充水方式考虑不足，计算结果与实际生产也有较大差距。
发明内容
针对现有技术中工作面涌水量预测存在的问题，本发明提供一种富水煤矿井下工作面涌水量分段预计方法、***及设备，根据含水层空间形态和工作面充水特点，总结以往生产中积累的涌水量数据，选取对工作面涌水量影响较大的典型水文地质参数，构建基于以往工作面涌水量历史数据的工作面涌水量过水断面面积和渗透系数的比拟计算法。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种富水煤矿井下工作面涌水量分段预计方法，包括如下步骤：
步骤1，获取含水层水文地质参数；
步骤2，根据所获取的含水层水文地质参数统计待采工作面和已回采工作面的涌水量及水文地质参数；
步骤3，根据已知待采工作面和已回采工作面的涌水量及水文地质参数分段统计工作面水文地质参数；
步骤4，根据数分段统计的工作面水文地质参数分段计算工作面涌水量。
优选的，步骤1中，获取含水层水文地质参数的步骤如下：
根据待采工作面在矿井中的位置，确定工作面回采时的直接充水含水层，根据所确定的工作面回采时的直接充水含水层在全矿井试验成果中确定抽水试验最大影响半径R，通过抽水试验最大影响半径R统计待采工作面和已回采工作面的涌水量及水文地质参数。
进一步的，根据抽水试验最大影响半径R确定待采工作面和已回采工作面附近抽水试验最大影响半径R范围内钻孔的抽水试验参数；根据抽水试验参数分别计算待采工作面和已回采工作面含水层厚度和渗透系数的算术平均值。
更进一步的，待采工作面的抽水试验参数包括渗透系数K和含水层厚度M；所述已回采工作面的抽水试验参数包括渗透系数K0和含水层厚度M0。
更进一步的，待采工作面含水层厚度和渗透系数的算术平均值计算公式如下：
待采工作面含水层厚度的平均值计算公式：
Figure BDA0003710465990000021
待采工作面渗透系数K的平均值计算公式：
Figure BDA0003710465990000022
已回采工作面含水层厚度和渗透系数的算术平均值计算公式如下：
已回采工作面含水层厚度的平均值计算公式：
Figure BDA0003710465990000031
已回采工作面渗透系数K的平均值计算公式：
Figure BDA0003710465990000032
其中，M1+M2+M3+……Mn为待采工作面各个钻孔直接含水层厚度值；K1+K2+K3+……Kn为待采工作面各个钻孔渗透系数值；M01+M02+M03+……M0n为已回采工作面各个钻孔直接含水层厚度值；K01+K02+K03+……K0n为已回采工作面各个钻孔渗透系数值。
优选的，步骤3中，对待采工作面按照回采进尺规划进行分段，并按照待采工作面回采进尺分段情况，统计已回采工作面对应进尺处涌水量数据，并按照工作面进尺分段，计算对应进尺处工作面周长。
进一步的，对应进尺处工作面周长的计算公式如下：
待采工作面周长C＝2*(待采工作面宽+待采工作面进尺长度)；
已回采工作面周长C0＝2*(已回采工作面宽+已回采工作面进尺长度)。
优选的，步骤4中，根据数分段统计的工作面水文地质参数分段计算工作面涌水量的计算公式如下：
Figure BDA0003710465990000033
其中，Q为待采工作面涌水量，m3/h；Q0为已回采工作面涌水量，m3/h；
Figure BDA0003710465990000034
为待采工作面附近区域含水层渗透系数平均值，m/d；
Figure BDA0003710465990000035
为已回采工作面附近区域含水层渗透系数平均值，m/d；C为待采工作面周长，m；C0为已回采工作面周长，m；
Figure BDA0003710465990000036
为待采工作面附近区域含水层厚度平均值，m；
Figure BDA0003710465990000037
为已回采工作面附近区域含水层厚度平均值，m。
一种富水煤矿井下工作面涌水量分段预计***，包括
获取模块，用于获取含水层水文地质参数；
第一统计模块；用于根据所获取的含水层水文地质参数统计待采工作面和已回采工作面的涌水量及水文地质参数；
第二统计模块，用于根据已知待采工作面和已回采工作面的涌水量及水文地质参数分段统计工作面水文地质参数；
计算模块，用于根据数分段统计的工作面水文地质参数分段计算工作面涌水量。
一种富水煤矿井下工作面涌水量分段预计设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述所述一种富水煤矿井下工作面涌水量分段预计方法的步骤。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供了一种富水煤矿井下工作面涌水量分段预计方法，以往解析法计算主要依靠勘探阶段所获得的水文地质参数，在煤层采动影响后，地下水实际水文地质条件已发生变化，沿用勘探期间的水文地质参数导致计算结果与实际有较大差别，本发明计算方式以已回采工作面实际观测数据为依据，更接近矿井涌水实际，计算结果可靠性更高。可将工作面分成区段，按照回采进度分段预测，提高了预测精度，对工作面回采防治水工作指导性更强。
进一步的，已回采工作面的涌水量数据一般较齐全，计算所需水文地质参数较少，减少了数据获取的难度。
进一步的，根据工作面充水特点，充分考虑了含水层过流断面的影响，提高了预测准确性。
进一步的，通过数学计算即可得到预测数值，降低了计算难度，容易操作，更适合在实际生产中使用。
附图说明
图1为本发明中富水煤矿井下工作面涌水量分段预计方法的流程图；
图2为本发明实施例中3103工作面分段预测涌水量与实测涌水量对比图；
图3为本发明中工作面含水层充水示意图；
图4为本发明中过流断面按周长展开图。
图中：1-工作面及周边钻孔；2-工作面顶板含水层径流方向；3-工作面进尺长度；4-待采工作面规划走向长度边界；5-工作面所在地质体；6-工作面抽水试验最大影响半径覆盖范围；7-工作面进水断面。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
本发明提供一种富水煤矿井下工作面涌水量分段预计方法、***及设备，根据含水层空间形态和工作面充水特点，总结以往生产中积累的涌水量数据，选取对工作面涌水量影响较大的典型水文地质参数，构建基于以往工作面涌水量历史数据的工作面涌水量过水断面面积和渗透系数的比拟计算法。
本发明是一种计算方法简单、水文地质参数较少、充分考虑工作面顶板含水层发育形态和工作面充水特点的工作面涌水量预测方法。可以根据工作面回采进度实现分段预测，用以指导工作面排水***设计建设。
根据图3所示，在工作面所在地质体5分布有工作面抽水试验最大影响半径覆盖范围6，并在工作面抽水试验最大影响半径覆盖范围6内分布工作面及周边钻孔1，工作面抽水试验最大影响半径覆盖范围6中分布工作面顶板含水层径流方向2，工作面抽水试验最大影响半径覆盖范围6的长度为工作面进尺长度3，待采工作面规划走向长度边界4分布在工作面抽水试验最大影响半径覆盖范围6的边界。
根据图4所示，工作面及周边钻孔1的内部分布工作面进水断面7，工作面进水断面7分布有各个钻孔渗透系数值和各个钻孔直接含水层厚度。
根据图1所示，该富水煤矿井下工作面涌水量分段预计方法，包括如下步骤：
步骤1，获取含水层水文地质参数；
具体的，获取含水层水文地质参数的步骤如下：
根据待采工作面在矿井中的位置，确定工作面回采时的直接充水含水层，根据所确定的工作面回采时的直接充水含水层在全矿井试验成果中确定抽水试验最大影响半径R，通过抽水试验最大影响半径R统计待采工作面和已回采工作面的涌水量及水文地质参数。
当深埋煤层一般上覆多个含水层，煤层回采后上覆岩层由于失去支撑将会向下垮落，导致被破坏的含水层水体从四周向工作面涌入，被破坏的含水层即为直接充水含水层，不受煤层采动破坏的含水层为间接含水层。因此，首先需要确定根据已回采工作面情况确定待采工作面所在位置直接充水含水层。
对于确定抽水试验最大影响半径R，一般而言，每个矿井水文地质钻孔数量较少，勘探报告对所有抽水试验数据均有统计，从所有抽水试验参数中找出煤矿回采直接充水含水层影响半径最大值R。
在步骤1后，以工作面边界为基准，以含水层影响半径最大值为外扩距离，划定工作面影响范围。
步骤2，根据所获取的含水层水文地质参数统计待采工作面和已回采工作面的涌水量及水文地质参数；
具体的，根据抽水试验最大影响半径R确定待采工作面和已回采工作面附近抽水试验最大影响半径R范围内钻孔的抽水试验参数；根据抽水试验参数分别计算待采工作面和已回采工作面含水层厚度和渗透系数的算术平均值。
其中，所述待采工作面的抽水试验参数包括渗透系数K和含水层厚度M；所述已回采工作面的抽水试验参数包括渗透系数K0和含水层厚度M0。
待采工作面含水层厚度和渗透系数的算术平均值计算公式如下：
待采工作面含水层厚度的平均值计算公式：
Figure BDA0003710465990000071
待采工作面渗透系数K的平均值计算公式：
Figure BDA0003710465990000072
已回采工作面含水层厚度和渗透系数的算术平均值计算公式如下：
已回采工作面含水层厚度的平均值计算公式：
Figure BDA0003710465990000073
已回采工作面渗透系数K的平均值计算公式：
Figure BDA0003710465990000074
其中，M1+M2+M3+……Mn为待采工作面各个钻孔直接含水层厚度值；K1+K2+K3+……Kn为待采工作面各个钻孔渗透系数值；M01+M02+M03+……M0n为已回采工作面各个钻孔直接含水层厚度值；K01+K02+K03+……K0n为已回采工作面各个钻孔渗透系数值。
步骤3，根据已知待采工作面和已回采工作面的涌水量及水文地质参数分段统计工作面水文地质参数；
具体的，对待采工作面按照回采进尺规划进行分段，并按照待采工作面回采进尺分段情况，统计已回采工作面对应进尺处涌水量数据，并按照工作面进尺分段，计算对应进尺处工作面周长。
根据工作面回采规划，将工作面分成不同的小段，选择已回采工作面对应进尺位置工作面涌水量数据；将前述数据统计在同一个表格里。
其中，对应进尺处工作面周长的计算公式如下：
待采工作面周长C＝2*(待采工作面宽+待采工作面进尺长度)；
已回采工作面周长C0＝2*(已回采工作面宽+已回采工作面进尺长度)。
步骤4，根据数分段统计的工作面水文地质参数分段计算工作面涌水量。
从平面上看，煤矿工作面一般多为较规则的矩形，煤层回采后顶板岩层以工作面为中心垮落，上覆岩层的垮落会导致含水层的破坏，含水层破坏后周边含水层水体将会从四周涌入工作面。由于水体过流断面受含水层空间形态影响，含水层的截面形状即为涌入工作面的水体过流断面，其面积越大，单位时间内涌入矿井的涌水量就越大。而过流断面面积为工作面平面周长和含水层厚度的乘积，工作面周长可以根据进尺计算，因此只需对含水层厚度进行统计，将含水层厚度与工作面周长相乘即可得到过流断面面积。另外，含水层水体涌水工作面的速度受含水层内部结构的影响，可以通过含水层渗透系数进行表征。按照工作面充水的这一特点，根据数分段统计的工作面水文地质参数分段计算工作面涌水量的计算公式如下：
Figure BDA0003710465990000081
其中，Q为待采工作面涌水量，m3/h；Q0为已回采工作面涌水量，m3/h；
Figure BDA0003710465990000082
为待采工作面附近区域含水层渗透系数平均值，m/d；
Figure BDA0003710465990000083
为已回采工作面附近区域含水层渗透系数平均值，m/d；C为待采工作面周长，m；C0为已回采工作面周长，m；
Figure BDA0003710465990000084
为待采工作面附近区域含水层厚度平均值，m；
Figure BDA0003710465990000085
为已回采工作面附近区域含水层厚度平均值，m。
本发明还提供了一种富水煤矿井下工作面涌水量分段预计***，包括获取模块、第一统计模块、第二统计模块和计算模块；
获取模块，用于获取含水层水文地质参数；
第一统计模块；用于根据所获取的含水层水文地质参数统计待采工作面和已回采工作面的涌水量及水文地质参数；
第二统计模块，用于根据已知待采工作面和已回采工作面的涌水量及水文地质参数分段统计工作面水文地质参数；
计算模块，用于根据数分段统计的工作面水文地质参数分段计算工作面涌水量。
本发还提供了一种富水煤矿井下工作面涌水量分段预计设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，例如富水煤矿井下工作面涌水量分段预计程序。
所述处理器执行所述计算机程序时实现上述富水煤矿井下工作面涌水量分段预计方法的步骤，例如，步骤1，获取含水层水文地质参数；
步骤2，根据所获取的含水层水文地质参数统计待采工作面和已回采工作面的涌水量及水文地质参数；
步骤3，根据已知待采工作面和已回采工作面的涌水量及水文地质参数分段统计工作面水文地质参数；
步骤4，根据数分段统计的工作面水文地质参数分段计算工作面涌水量。
或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述***中各模块的功能，例如：获取模块，用于获取含水层水文地质参数；
第一统计模块；用于根据所获取的含水层水文地质参数统计待采工作面和已回采工作面的涌水量及水文地质参数；
第二统计模块，用于根据已知待采工作面和已回采工作面的涌水量及水文地质参数分段统计工作面水文地质参数；
计算模块，用于根据数分段统计的工作面水文地质参数分段计算工作面涌水量。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述富水煤矿井下工作面涌水量分段预计设备中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成获取模块、第一统计模块、第二统计模块和计算模块，各模块具体功能如下：
获取模块，用于获取含水层水文地质参数；
第一统计模块；用于根据所获取的含水层水文地质参数统计待采工作面和已回采工作面的涌水量及水文地质参数；
第二统计模块，用于根据已知待采工作面和已回采工作面的涌水量及水文地质参数分段统计工作面水文地质参数；
计算模块，用于根据数分段统计的工作面水文地质参数分段计算工作面涌水量。
所述富水煤矿井下工作面涌水量分段预计设备，可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述富水煤矿井下工作面涌水量分段预计设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解。
所称处理器可以是中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述富水煤矿井下工作面涌水量分段预计设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个富水煤矿井下工作面涌水量分段预计设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述富水煤矿井下工作面涌水量分段预计设备的各种功能。
所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(SmartMediaCard,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(FlashCard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
实施例
以西部某深埋侏罗系富水煤矿3101和3013工作面为例，以3101工作面为已回采工作面，将3103工作面作为待采工作面，统计两个工作面附近钻孔数据，带入上述公式，得出工作面分段涌水量预测结果，并将预测结果和实际观测水量对比。
步骤1：确定工作面回采时的直接充水含水层：根据3101工作面涌水水质化验成果，其直接充水水源为直罗组底部砂岩含水层；
步骤2：矿井范围内最大影响半径R约为600m，则以工作面边界为基准，以600m距离划定外扩影响范围。
步骤3：统计已回采工作面影响范围内各钻孔含水层厚度和渗透系数数据。
3101工作面回采影响范围内，渗透系数为0.3188m/d。含水层厚度见表1。
钻孔编号 H072 MS36 H062 MS33 H054 MS30 WZ13
厚度(m) 81.39 37 110.15 57.54 23.5 42.27 125.42
表1 3101工作面范围各钻孔位置含水层厚度值
步骤4：统计待采工作面影响范围内各钻孔含水层厚度和渗透系数数据。
3103工作面回采影响范围内，渗透系数为0.2711m/d。含水层厚度见表2。
Figure BDA0003710465990000111
表2 3103工作面范围各钻孔位置含水层厚度值
步骤5：计算出3101工作面影响范围内含水层平均厚度M0为68.18m；
步骤6：3101工作面影响范围内含水层平均厚度M为53.62m；
步骤7：计算得K/K0＝0.85；M/M0＝0.786；
步骤8：对待采工作面按照回采进尺规划进行分段；见表3。
Figure BDA0003710465990000121
表3 3103工作面涌水量分段表
步骤9：统计已回采工作面涌水量随回采进尺变化数据；见表4。
Figure BDA0003710465990000122
表4 3101工作面涌水量随进尺变化表
步骤10：将上述统计数据带入公式(式1)分段计算工作面涌水量，表5。
Figure BDA0003710465990000123
Figure BDA0003710465990000124
表5 3103工作面涌水量分段预测表
将3103工作面回采过程中对应进尺位置的涌水量观测值与预测值进行对比，预测值与实际观测值较为接近，整体变化趋势一致(图2)，预测精度较高，可以用来指导工作面防治水工作的开展。具有实用推广价值。
综上所述，本发明提供了一种富水煤矿井下工作面涌水量分段预计方法、***及设备，以往解析法计算主要依靠勘探阶段所获得的水文地质参数，在煤层采动影响后，地下水实际水文地质条件已发生变化，沿用勘探期间的水文地质参数导致计算结果与实际有较大差别，本发明计算方式以已回采工作面实际观测数据为依据，更接近矿井涌水实际，计算结果可靠性更高。可将工作面分成区段，按照回采进度分段预测，提高了预测精度，对工作面回采防治水工作指导性更强。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种富水煤矿井下工作面涌水量分段预计方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，获取含水层水文地质参数；
步骤2，根据所获取的含水层水文地质参数统计待采工作面和已回采工作面的涌水量及水文地质参数；
步骤3，根据已知待采工作面和已回采工作面的涌水量及水文地质参数分段统计工作面水文地质参数；
步骤4，根据数分段统计的工作面水文地质参数分段计算工作面涌水量。
2.根据权利要求1所述的一种富水煤矿井下工作面涌水量分段预计方法，其特征在于，步骤1中，获取含水层水文地质参数的步骤如下：
根据待采工作面在矿井中的位置，确定工作面回采时的直接充水含水层，根据所确定的工作面回采时的直接充水含水层在全矿井试验成果中确定抽水试验最大影响半径R，通过抽水试验最大影响半径R统计待采工作面和已回采工作面的涌水量及水文地质参数。
3.根据权利要求2所述的一种富水煤矿井下工作面涌水量分段预计方法，其特征在于，根据抽水试验最大影响半径R确定待采工作面和已回采工作面附近抽水试验最大影响半径R范围内钻孔的抽水试验参数；根据抽水试验参数分别计算待采工作面和已回采工作面含水层厚度和渗透系数的算术平均值。
4.根据权利要求3所述的一种富水煤矿井下工作面涌水量分段预计方法，其特征在于，所述待采工作面的抽水试验参数包括渗透系数K和含水层厚度M；所述已回采工作面的抽水试验参数包括渗透系数K0和含水层厚度M0。
5.根据权利要求3所述的一种富水煤矿井下工作面涌水量分段预计方法，其特征在于，待采工作面含水层厚度和渗透系数的算术平均值计算公式如下：
待采工作面含水层厚度的平均值计算公式：
Figure FDA0003710465980000011
待采工作面渗透系数K的平均值计算公式：
Figure FDA0003710465980000021
已回采工作面含水层厚度和渗透系数的算术平均值计算公式如下：
已回采工作面含水层厚度的平均值计算公式：
Figure FDA0003710465980000022
已回采工作面渗透系数K的平均值计算公式：
Figure FDA0003710465980000023
其中，M1+M2+M3+……Mn为待采工作面各个钻孔直接含水层厚度值；K1+K2+K3+……Kn为待采工作面各个钻孔渗透系数值；M01+M02+M03+……M0n为已回采工作面各个钻孔直接含水层厚度值；K01+K02+K03+……K0n为已回采工作面各个钻孔渗透系数值。
6.根据权利要求1所述的一种富水煤矿井下工作面涌水量分段预计方法，其特征在于，步骤3中，对待采工作面按照回采进尺规划进行分段，并按照待采工作面回采进尺分段情况，统计已回采工作面对应进尺处涌水量数据，并按照工作面进尺分段，计算对应进尺处工作面周长。
7.根据权利要求6所述的一种富水煤矿井下工作面涌水量分段预计方法，其特征在于，对应进尺处工作面周长的计算公式如下：
待采工作面周长C＝2*(待采工作面宽+待采工作面进尺长度)；
已回采工作面周长C0＝2*(已回采工作面宽+已回采工作面进尺长度)。
8.根据权利要求1所述的一种富水煤矿井下工作面涌水量分段预计方法，其特征在于，步骤4中，根据数分段统计的工作面水文地质参数分段计算工作面涌水量的计算公式如下：
Figure FDA0003710465980000024
其中，Q为待采工作面涌水量，m3/h；Q0为已回采工作面涌水量，m3/h；
Figure FDA0003710465980000025
为待采工作面附近区域含水层渗透系数平均值，m/d；
Figure FDA0003710465980000026
为已回采工作面附近区域含水层渗透系数平均值，m/d；C为待采工作面周长，m；C0为已回采工作面周长，m；
Figure FDA0003710465980000027
为待采工作面附近区域含水层厚度平均值，m；
Figure FDA0003710465980000028
为已回采工作面附近区域含水层厚度平均值，m。
9.一种富水煤矿井下工作面涌水量分段预计***，其特征在于，包括
获取模块，用于获取含水层水文地质参数；
第一统计模块；用于根据所获取的含水层水文地质参数统计待采工作面和已回采工作面的涌水量及水文地质参数；
第二统计模块，用于根据已知待采工作面和已回采工作面的涌水量及水文地质参数分段统计工作面水文地质参数；
计算模块，用于根据数分段统计的工作面水文地质参数分段计算工作面涌水量。
10.一种富水煤矿井下工作面涌水量分段预计设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述一种富水煤矿井下工作面涌水量分段预计方法的步骤。
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