1. 矿井涌水量预测方法
常用的矿井涌水量预测方法有比拟法、水均衡法、解析法和数值模拟法。
（一）水文地质比拟法
利用地质和水文地质条件相似、开采方法基本相同的生产矿井的排水资料，来预计新建矿井的涌水量。该法的应用前提是新建矿井与老矿井的地质和水文地质条件基本相似，老矿井要有长期的水量观测资料。
具体方法有富水系数比拟法和单位涌水量比拟法，此不赘述（参见《水文地质手册》）。比拟法适用于条件比较简单、充水岩层的透水性比较均一的孔隙或裂隙充水矿床，特别是用于已有多年生产历史的矿井。此方法最适用于已采矿区深部水平和外围矿段的涌水量预测。但应注意，不同的充水条件可以选择不同的比拟因子，可根据实践经验和生产矿井的资料，通过分析影响因素，建立适用于预测矿区的比拟公式，切忌生搬硬套。
（二）涌水量—降深曲线法（Q-S曲线法）
Q-S曲线法是利用抽（放）水试验的资料，建立涌水量（Q）与降深（S）关系的曲线方程，然后根据试验阶段与未来开采阶段水文地质条件的相似性，把Q-S曲线外推，来预测矿井涌水量。涌水量曲线方程常见有四种类型（图14-8）。
图14-8 Q-S曲线图
1. 直线型
Q＝as
一般出现在承压含水层，或者潜水含水层，当水位降深与含水层的厚度相比很小，地下水呈层流状态的条件。
2. 抛物线型
S＝aQ＋bQ2
水文地质学基础
3. 幂函数曲线型
水文地质学基础
4. 对数曲线型
Q＝a＋blgs
一般认为，Ⅱ型是在富水性强的含水层进行强烈抽水，地下水在抽水井附近或强径流通道附近发生紊流的情况下出现，这时水位降深与流量的平方成正比。而Ⅲ、Ⅳ型一般认为是在含水层规模小，补给条件差的情况下出现。
严格讲，Q-S曲线法是以稳定井流为基础的，而在含水层规模小或补给条件差时，是难以出现稳定流的。采用Q-S曲线法要求试验孔的类型符合未来的开采条件，故应采用大口径、大降深的抽水试验，同时应延长抽水时间，以充分揭示水文地质条件。
（三）相关分析法
通过矿井涌水量与主要影响因素之间的统计规律性建立相应的回归方程，并进行矿井涌水量预测，这便是相关分析法。
实践证明，矿井涌水量与很多因素间虽然没有确定的函数关系，但却存在某种统计关系。特别是对介质非均质程度高的岩溶充水矿床，以及一些大气降水作为主要充水水源的矿床，建立确定性的水文地质模型存在困难时，可采用数理统计分析的方法，建立统计模型，来预测矿井涌水量。相关分析法与水文地质比拟法及Q-S曲线法一样，是一种简单的近似法。它的最大优点是计算过程中避开了那些难以确定的水文地质参数以及一些尚未解决的机理问题。弱点是得到的结论只是一种可能性。为保证预测精度，要注意两点：一是要有足够的数据和较长的数据系列；二是要以定性的机理分析为基础，正确选择相关因子。
（四）水均衡法
是应用水均衡原理预测矿井涌水量的一种方法。它是通过研究均衡期矿区地下水收支项目间的关系，建立均衡方程式，进而计算矿井涌水量。水均衡法原理清晰，但实际工作中要准确计算地下水均衡的各组成部分是十分困难的。所以，均衡法一般只适用于统一完整的水文地质单元内补给和排泄量容易确定，并且有长期观测资料情况下的矿井总涌水量的预测。
（五）解析法
1. 应用条件及原理
解析法是矿井涌水量预测中应用最广泛的一种方法。它是运用地下水动力学原理，以数学分析的方法，对一定边界条件和初始条件下的地下水运动建立定解公式，应用这些公式预测矿井涌水量。
解析法最常用到的是井流方法。几个基本公式是：
稳定流裘布依公式：
水文地质学基础
水文地质学基础
非稳定流泰斯公式：
水文地质学基础
水文地质学基础
对某一实际问题，是选择稳定流解析法还是非稳定流解析法，要根据具体的水文地质条件而定。矿井排水疏干含水层，一般应使用非稳定流方法。有时，充水岩层为大面积分布的强透水层，当矿山排水疏干至某一水平后，水位基本稳定时，也可近似采用稳定井流公式计算。但是稳定井流公式中不包含时间变量，故不能描述排水疏干随时间的发展变化，若要了解这一变化过程，就应使用非稳定流方法。
采用解析法预测矿井涌水量，要求较详细地提供两方面的原始资料：一是充水岩层的边界条件和水文地质参数。这要通过水文地质调查与试验获得；二是有关开采系统几何形态和采矿方法的资料，这可从开采设计方案中获及。
2. 步骤
（1）建立水文地质概念模型：就是要把矿区水文地质条件概化为水文地质概念模型。内容取决于：①充水岩层含水系统的边界性质和形态；②充水岩层含水系统的介质性质；③疏干工程或坑道系统的布局。
（2）参数确定：包括充水岩层的渗透系数（K）、给水度（μ）、导水系数（T）、导压系数（a）等。
（3）建立数学模型：就是对水文地质概念模型进行数学描述，一般包括基本微分方程、定解条件以及含水系统的水文地质参数。
（4）涌水量预测：按预测任务的要求进行预测。可根据设计部门给定的疏干深度来预测矿井涌水量。没有限定疏干时间和排水能力的情况下，可以作出不同疏干流量的S-t曲线（图14-9）和同一设计降深的Q-t曲线（图14-10），供设计部门参考。
（5）预测结果的评估：实事求是地分析和评价可能造成预测误差的原因。如条件概化、公式选择、参取值等是否合理以及可能造成误差的大小等，为使用部门提供科学的依据。
图14-9 不同疏干流量的S-t曲线
图14-10 水位降深为Sk的Q-t曲线
（六）数值法
数值法在处理复杂非均质、复杂边界条件方面弥补了解析法的不足。数值法分为有限差分法和有限元法。有限差分法可以直接从达西定律和水均衡原理出发建立方程，物理意义明确，教学原理简明。有限元法在处理复杂边界方面更灵活一些。
数值法的主要步骤为：①将渗流区剖分成单元；②用有限个结点水头表示连续的水头函数H（x，y，z，t）；③在离散化的基础上，从微分方程或水均衡原理出发，建立起每个结点的水头与周围结点水头之间的关系式；④把分别对每个结点建立的方程合在一起，利用定解条件使它成为存在唯一解的方程组；⑤解方程组，得到各结点的水头值；⑥若为非稳定流，则需把时间也离散化，将其看成一系列的“稳定流”，重复④⑤两个步骤求解；⑦数值法研究Q，S，t三者之间的关系，通常是先给定流量，再计算降深（S）随时间（t）的关系，若结果不符合工程要求，则重新给定流量，再进行计算。这样就给出若干个不同的方案，以供选择。
2. 矿井涌水量预测的步骤和方法
矿井涌水量预测是一项贯穿矿床水文地质勘探全过程的工作。一个正确的预测方案的建立，是随着对矿床水文地质条件认识的不断深化而逐渐形成的，在一般情况下，有3个基本步骤:
2.1.2.1建立预测矿坑涌水量的水文地质模型
水文地质模型的建立有3个要点:①概化已知状态下矿区的水文地质条件;②给出未来开采矿坑的内边界条件;③预测未来开采条件下的外边界条件。
由于数学模型的作用是对地质模型进行“逼真”，因此，随着数学模型研究的迅速发展，对水文地质模型的要求越来越高。目前，对于复杂大水矿床来说，一个可行的水文地质模型的建立，必须贯穿整个勘探过程，并大致经历3个阶段。即:第一阶段(初勘阶段)，通过初勘所获资料，对矿床水文地质条件进行概化，提出水文地质模型的“雏型”，可作为大型抽(放)水试验设计的依据;第二阶段(详勘阶段)，根据勘探工程提供的各种信息资料，特别是大型抽(放)水试验的资料，完成对水文地质模型“雏型”的调整，建立水文地质模型的“校正型”;第三阶段，在水文地质模型“校正型”的基础上，根据开采方案(即已知疏干工程的内边界条件)预测未来开采条件下的外边界的变化规律，建立水文地质模型的“预测型”。
模型的预测在矿床水文地质计算中是一个高难度的工作。因为无论从含水层的内部结构到边界条件都是待定的，尤其是矿坑涌水量计算常常要求作大降深的下推预测，这给模型的预测增加了难度。由于目前还不能对各种开采条件下含水层结构的破坏程度和参数的变化进行预测，因此，只能以水文地质模型“校正型”为依据，根据勘探工程提供的各种信息资料，在已知内边界的条件下，预测未来开采条件下外边界的变化规律，来建立水文地质模型的“预测型”。
由此可见，矿坑涌水量的预测问题，实际上是一个不同阶段的水文地质模型的精度问题。对于一般水文地质条件(非大水)矿床，则依据各勘探阶段的勘探、试验、长期观测资料和开采方案，建立相应精度的水文地质模型和数学模型，来完成该阶段的矿坑涌水量预测。
2.1.2.2选择计算方法
矿井涌水量的正确评价是矿井水文地质工作的重要任务。不同的矿井，矿井充水条件差别很大，影响矿井涌水量的因素变化很大。不同矿井进行的水文地质勘察精度不同，拥有的水文地质资料的详细程度不同。因此，很难有单一的矿井涌水量预测方法直接套用。
根据不同的地质与水文地质条件，最大限度地利用矿井所拥有的相关资料，较为准确地预测矿井涌水量，需要研究和选择不同的矿井涌水量预测方法。其中最常见的矿井涌水量预测方法有水文地质比拟法、Q-S曲线方程法、相关分析法、解析法、数值法和水均衡法等。不同的矿井涌水量预测方法都有其适用条件。针对某个具体矿井选择什么样的计算方法，要视具体的水文地质条件及其所拥有的水文地质资料而定。在条件允许的情况下，对于一个矿井可采用不同的方法进行矿井涌水量预测，进而通过比较和综合分析选择较为准确的矿井涌水量。
2.1.2.3解数学模型，评价预测结果
应该指出，不能把数学模型的解算仅仅看作是一个单纯的数学运算，而应该看作是对水文地质模型和数学模型进行全面验证识别的过程。因此说，数学模型的解算，也是对矿床水文地质条件作进一步深化认识的过程，即从定性到定量的认识过程。
不同的预测方法，数学模型的复杂程度不同，求解的方法也不同，应根据预测方法选择适合的解法，并对预测结果进行评价。
3. 主要的矿井物探方法
矿井常规物探方法介绍
依据物探方法和目的不同，将矿井常规物探方法介绍如下：
一、掘进工作面超前探测：指探测掘进巷道迎头前方一定范围顺层、顶板、底板和两帮可能存在的低阻异常体，防止掘进误揭导水构造造成突水。一般采用瞬变电磁仪进行探测，也可采用在线电法仪顺延底板电极连续探测。
二、工作面坑透：指采煤工作面巷道系统形成后，在机、风巷之间采用无线电波透视，根据吸收率不同确定工作面内隐伏的地质异常体，防止采煤误揭导水构造造成突水。坑透最大限制是透距偏小，一般不超过180m。
三、采煤工作面槽波地震：类似于坑透，利用放炮产生的震波代替无线电波进行工作面透视，根据震波衰减程度的不同确定地质异常体。槽波穿透距离大，解决无线电波透距偏小的问题。
四、工作面底板音频电透：类似于坑透，在工作面风巷底板供电，在机巷底板测量电场电位，得到透视区域工作面底板一定深度内岩层的电导率。改变供电频率，测量不同深度岩层的电导率。根据整个工作成底板岩层电导率不同判定高导异常体的位置和发育高度，防止采煤邻近隐伏导水构造造成突水。
五、高密度电法：采用改进型电法仪，64个电极一次布设，仪器自动供电、自动测量和数据采集，升井后专门软件解释并编制成果图件，根据视电阻率确定低阻异常体。该方法可用于底板电测深、掘进超前探测、双巷并联网络电法探测、钻孔巷道间网络电法探测等。
六、递进掩护探测：利用上区段采煤工作面机巷，采用大测距瞬变电磁仪器对下区段进行探测，确定地质异常体的分布范围，为下区段巷道快速施工提供依据。
七、环采煤工作面立体探测：在采煤工作面机、切、风巷，采用瞬变电磁仪，对工作面内、外侧顺层、顶板、底板进行多方向、多倾角探测，一类矿井采煤工作面投产前，必
4. 用51单片机做一个测量矿井水位和流量的设备，用什么水位传感器和流量传感器
你好，测量矿井水位的话建议使用线缆浮球，线的长度可以根据情况设定，测量有水流还是没水的话就用水流开关，有水流过就会报警没水的话就是没信号的，水流开关T25-S或者是水位开关1045-S
5. 怎么检测深井水位
因为是深井，只能用投入水中测量或液面测量，投入水中可采用压力式液位变送器，液面方法较多，可用浮子、超声等方式，不知你的工况，你可试试超声的看效果如何
6. 煤矿安全规程煤层注水含水量怎样检验
使用烘干法检验。
具体方法如下：
一、在头面取定量的原煤，一般取10kg左右，经过破碎至粒度在6mm。
二、将破碎后称重并记录此时的重量W1。
三、放入到烘干箱中烘干，温度控制在100-150度左右，烘干3小时后取出，再次称重得到重量W2。
四、将两次称重的结果W1 W2按照如下公式(W1-W2)/W1%,得数即水分含量。
注意事项：烘干箱内温度控制在100-150度左右，如果温度过高可能会将原煤中的内水烘干出来，造成检验不准确。称重过程中尽量使用较为精密的电子秤，以免出现测量偏差。
7. 用浮标法测矿井涌水量怎样计算流量
1、选择一段形状规则、沟壁平滑的水沟；
2、测量水沟段长、宽度和水深，宽度和水深要选三个测点测量（三处测量值相差大就说明水沟不规则，影响准确度），取平均值。
3、测浮标在所选水沟段内漂流时间，测3次取平均值，三次值相差不能太大，否则重测。
5、所测量数值均取国际单位，按照公式Q＝长×宽×水深÷时间×水深 计算出水量。
6、日常所测水沟多为水泥所砌筑，根据经验系数选0.6较为准确。
8. 用浮漂法怎样算矿井涌水量
选一段水沟，测出这段水的体积，然后找个碎纸片，记录下纸片在这段水中的漂流时间，用V=s/t计算出速度，然后用体积乘以速度，就是涌水量
9. 煤内水份怎么测
煤炭全水分测定之前，要先对装有煤样的容器的密封情况进行检查，然后将其表面擦拭干净，用托盘天平称重，并与容器上标签所注明的重量进行核对。
如果称出的煤样毛重(即煤样与容器的总重量)小于标签上所注的毛重(不超过1%)， 并且能确定煤样在运送过程中没有损失时，应将减轻的重量作为煤样在运送过程 中的水分损失量。并计算出该量对煤样净重(标签上煤样毛重减去容器的重量)的百分数(W1)，在计算煤样全水分时，应加入这项损失，并将容器中的煤样充分地 混合。
煤炭全水分测定步骤方法
用已知重量的干燥、清洁的称量瓶称取煤样10～12g(称准到0.01g)并将 煤样轻轻晃动，使之铺平。
打开称量瓶盖，将装有煤样的称量瓶放入预先鼓风并加热到145±5℃的干燥 箱中，在不断鼓风的条件下烟煤干燥30min，褐煤干燥45min，无烟煤干燥60min， 再将称量瓶从干燥箱中取出，立即盖上盖，在空气中冷却约5min后，移入干燥器 中继续冷却至室温(约30min)再称重。然后进行检查性的试验，每次试验 15min，直到煤样的减量不超过0.01g或者重量有所增加时为止。在后一情况下， 应采用增重前的一次重量作为计算依据。
煤炭内水分测试应注意什么？
1、鼓风干燥箱必须预先升至并恒温到105-110℃；（控温107-108℃）
2、称量瓶口盖磨砂配合紧密，有唯一编号。称完样品要盖紧盖，放入干燥箱时打开盖并开始计时。到时取出时要及时盖紧盖放入干燥器冷却到室温称量。注意干燥时间烟煤1h,无烟煤褐煤1.5h ;水分损失大于2%时一定要进行检查性干燥,每次30 min。
3、干燥器内的干燥剂一定要经常保持干燥（变色硅胶要常保蓝色，当变成粉色时就必须放到105-110℃的鼓风干燥箱干燥，使之脱水变蓝），盖口一定要密闭。
煤炭检测单一般有两个水分指标即：全水和固有水分（内水），全水是煤的外在水分和内在水分之和。外在水分：在一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时所失去的水分；内在水分：在一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时所保持的水分。这两个指标对计算低位热值，影响很大，尤其是全水，1个全水影响低位热值大约60大卡。
1、煤的水分
煤的水分，是煤炭计价中的一个辅助指标。
煤的水分直接影响煤的使用、运输和储存。煤的水分增加，煤中有用成分相对减少，且水分在燃烧时变成蒸汽要吸热，因而降低了煤的发热量。煤的水分增加，还增加了无效运输，并给卸车带来了困难。特点是冬季寒冷地区，经常发生冻车，影响卸车，影响生产，影响车皮周转，加剧了运输的紧张。
煤的水分也容易引起煤炭粘仓而减小煤仓容量，甚至发生堵仓事故。
随着矿井开采深度的增加，采掘机械化的发展和井下安全生产的加强，以及喷露洒水、煤层注水、综合防尘等措施的实施，原煤水分呈增加的趋势。为此，煤矿除在开采设计上和开采过程中的采煤、掘进、通风和运输等各个环节上制定减少煤的水分的措施外，还应在煤的地面加工中采取措施减少煤的水分。
（1）煤中游离水和化合水
煤中水分按存在形态的不同分为两类，既游离水和化合水。游离水是以物理状态吸附在煤颗粒内部毛细管中和附着在煤颗粒表面的水分；化合水也叫结晶水，是以化合的方式同煤中矿物质结合的水。如硫酸钙（NaSO4.2H2O）和高龄土（AL2O3.2SiO2.2H2O) 中的结晶水。游离水在105～110C的温度下经过1～2小时可蒸发掉，而结晶水通常要在200C以上才能分解析出。
煤的工业分析中只测试游离水，不测结晶水。
（2）煤的外在水分和内在水分
煤的游离水分又分为外在水分和内在水分。
外在水分，是附着在煤颗粒表面的水分。外在水分很容易在常温下的干燥空气中蒸发，蒸发到煤颗粒表面的水蒸气压与空气的湿度平衡时就不再蒸发了。
内在水分，是吸附在煤颗粒内部毛细孔中的水分。内在水分需在100C以上的温度经过一定时间才能蒸发。
最高内在水分，当煤颗粒内部毛细孔内吸附的书分达到饱和状态时，这是煤的内在水分达到最高值，称为最高内在水分。最高内在水分与煤的孔隙度有关，而煤的孔隙度又于煤的煤化程度有关，所以，最高内在水分含量在相当程度上能表征煤的煤化程度，尤其能更好地区分低煤化度煤。如年轻褐煤的最高内在水分多在25%以上，少数的如云南弥勒褐煤最高内在水分达31%。最高内在水分小于2%的烟煤，几乎都是强粘性和高发热量的肥煤和主焦煤。无烟煤的最高内在水分比烟煤有有所下降，因为无烟煤的孔隙度比烟煤增加了。
（3）煤的全水分
全水分，是煤炭按灰分计加中的一个辅助指标。a.煤中全水分的含义。煤中全水分，是指煤中全部的游离水分，即煤中外在水分和内在水分之和。必须指出的是，化验室里测试煤的全水分时所测的煤的外在水分和内在水分，与上面讲的煤中不同结构状态下的外在水分和内在水分是完全不同的。化验室里所测的外在水分是指煤样在空气中并同空气湿度达到平衡时失去的水分（这是吸附在煤毛细孔中的内在水分也会相应失去一部分，其数量随当时空气湿度的降低和温度的升高而增大），这时残留在煤中的水分为内在水分。显然，化验室测试的外在水分和内在水分，除与煤中不同结构状态下的外在水分和内在水分有关外，还与测试是空气的湿度和温度有关。b.煤的全水分测试方法要点见GB212-91。
10. 煤矿井下排水沟水量大小测试
先测量水沟横截面，再用浮标测定水流速度，将所得数据相乘，最后减去生产用水，即得矿井涌水量