矿井涌水量预测方法比较与适用性深度探讨

本文主要探讨了矿井涌水量预测方法及其适用性评价的重要问题。矿井涌水量的准确预测是矿井安全和生产管理的关键环节，尤其对于预防和控制矿井水害具有重要意义。作者在深入研究国内外相关文献的基础上，将矿井涌水量预测方法划分为两大类：分布参数法和集中参数法。 分布参数法侧重于考虑矿井内部各区域的水文地质特性，通过建立多变量模型来预测不同区域的涌水量，这种方法适用于水文地质资料详细、各区域特性差异显著的情况。它通常涉及复杂的数学模型，如有限元法、有限差分法等数值计算技术，能够提供精确的预测结果。 集中参数法则倾向于概括性地处理整体的矿井涌水量，通过简化模型和参数化处理，适用于资料匮乏或区域特性较均匀的情况。这种方法可能包括解析解或经验公式，尽管精度可能稍逊于分布参数法，但在简化计算和快速得到初步预测方面具有一定优势。 以新汶矿区为例，研究者应用了数值法（如有限元法）、解析法和比拟法来进行实际预测。数值法通过对水文地质条件的精细模拟，能提供更准确的预测；解析法则依赖于理论推导，可以给出简化的表达式；比拟法则通过对比已知类似矿井的实测数据，寻找规律进行预测，适用于水文地质参数不完整的新建矿井。 通过对这些方法的实际应用和与实测数据的对比，作者对各种预测方法的优缺点进行了评估。结果显示，在水文地质资料完备的矿井中，数值法效果最佳；在资料有限时，结合数值模拟和解析法可以提高预测的可靠性；而对于新建矿井，由于缺乏历史数据，水文地质比拟法成为较为合适的选择。 本文的研究成果为矿井涌水量预测方法的选择提供了科学依据，有助于提高预测的精度和实用性，从而保障矿井的安全运营。同时，这项工作的指导意义不仅限于矿井领域，也对其他类似地质环境下的水资源管理具有参考价值。本文的研究既丰富了矿井涌水量预测的技术手段，也为行业实践提供了有价值的决策支持。