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煤矿井下涌水量计算的几种观测方法

1、水桶法

水桶法指的是，将涌出的水导入一定容积的量水桶（圆形或方形），用秒表测流满该量水桶所需的时间，然后按下式计算涌水量：

Q=V/t

式中Q——涌水量，m3/h（m3/min）

V——量水桶的体积，m3

t——水流满量水桶的时间，h（min）

水位标定法

水位标定法指的是利用水泵将水窝（或水仓）中的水位降低，然后停泵，测量回升到原来位置所需要的时间，然后按下式计算涌水量：Q=FH/t

式中Q——涌水量，m3/h（m3/min）

F——水窝（或水仓）的断面积，m2

H——水位回升的高度，m

t——水流满凉水桶的时间，h（min）

水泵能力法

水位能力法指的是维持水位不变时增加水泵的排水能力，按下式计算涌水量：

Q=KNW+SH/t

式中Q——涌水量，m3/h（m3/min）

K——水泵的排水系数，％（当新水泵排清水时K=1，旧水泵排清水时K=0.8，排混水时K=0.9,旧水泵排混水时K=0.7，双台旧水泵排水时K=0.6）

N——增加的水泵台数，台

W——水泵的铭牌排水量，m3/h（m3/min）

S——水仓（或水窝）水平截面积，m2

H——水位上升的高度，m

T——水位上升所需的时间，h（min）当H=0时，即水位不上升，则Q=KNW

浮标法

浮标法指的是利用木屑或纸屑作为浮标，测量水沟中水的流速，根据水沟断面计算涌水量。按下式计算涌水量：Q=KVF

式中Q——涌水量，m3/h（m3/min）

F——断面面积，m2

V=L/tt——从断面1到断面2的水流时间，h（min）

L——从断面1到断面2的水距离，m

K——断面系数，与水沟粗糙度、风流方向和大小有关：在一般情况下，水沟水深大于1.0吗，当水沟粗糙时，K=0.75—0.85；在水沟水沟平滑时，K=0.80—0.90。此计算方法可用于巷道排水沟中水的测量；当涌水较大，淹没巷道水沟时，也可用来测量巷道流水中水量。5、堰测法

堰测法指的是在井下排水沟中设置测水堰板，使水流通过一定形状的堰口水流高度，然后计算涌水量。堰测法采用的测水堰板通常有三角堰、梯形堰和矩形堰3种，见图(a)三角堰(b)梯形堰(c)矩形堰堰测法计算涌水量公式分别如下：三角堰：Q=0.014梯形堰：Q=0.0186BH矩形堰：Q=0.01838(B-0.2h)h

式中Q——涌水量，m3/h（m3/min）

h——堰口水流高度，m

B——堰底宽度，m

流速仪法

流速仪法指的是使用流速仪测定水流速度，实测水流速度，实测水流断面，然后计算涌水量。?

矿井各水平涌水一般通过水沟汇入该水平水仓，故可以用汇入该水平水仓的各条水沟流量值之和近似代替该水平涌水量，将各水平观测到的流量之和相加即得矿井涌水量；同时水仓的水每天通过水泵将水排到地面，每天的排水量近似等于每天的涌水量，将各水平排水量相加也可得到矿井涌水量。矿井涌水量直接观测存在很大的困难，一般情况下采用间接观测的方法，进行一定的近似处理，通过长期生产实践，总结经验教训，现将几种实用方法介绍如下。?

一、断面流速法?

（一）、流速测量?

选取矿井各个水平与水仓入口连通的底板巷水沟为观测对象，选取一段平直断面大小大致相等的水沟段，设置观测站1和2，两观测站距离应尽量长一些，50到100m为宜。选取一颜色醒目的轻质薄片作为观测标志物，一名观测者从观测站1将标志物轻轻放下，同时启动秒表开始计时，观测站2处也应有一名观测者，当标志物到达观测站2时，这名观测者将漂流标志物取上来，同时停止秒表。量取观测站1到观测站2的距离，根据距离和时间算出流速（单位取m/h）。?

（二）、断面观测?

量出水沟宽度，钜形断面直接量取，梯形断面量取水流断面的中线，量取水流深度，计算出水流断面积（单位取m2）。?

（三）、矿井涌水量计算?

根据流速×水流断面积计算出流量，将该水平水仓各入口的流量相加，即为该水平的矿井涌水量，同样方法观测、计算其他水平矿井涌水量，将各水平的矿井涌水量相加即为全矿井涌水量。?

（四）、注意事项?

1、观测标志物密度应小于水，能漂浮在水面上，大小适中，长宽均小于水沟宽度的1/2，形状规则，沿横、竖两条对称轴，两侧受力均衡，能平稳顺着水流漂动，不会发生旋转而碰到水沟壁，发生停顿，影响对流速的观测。?

2、为排除观测过程中人为因素的影响，以上过程应独立进行三次，取平均值。?

二、三角形薄壁堰测法?

我们知道，地面明渠可以采用堰测法测流量，把观测值代入一个由大量数据推出的经验公式得到流量，当明渠流量较大，一般采用矩形堰或梯形堰测流量，而煤矿井下水沟一般流量较小，如果使用矩形堰或梯形堰测量流量，则上下游的液位差很小，这会使得测量误差增大，为了使测量结果更加准确往往使用三角形堰。?

三角形堰一般为堰口形状为等腰直角三角形的薄壁