由于水文地质计算参数的影响,矿井涌水量计算结果不准确是矿井涌水量预测中常见的问题。如果矿区水文地质勘探阶段获得的水文地质参数不具有代表性,矿井涌水量预测就失去了基础,再好的计算方法也得不到符合矿井实际情况的计算结果。在矿床开采设计阶段,水文地质参数的选择也存在代表性问题,如非均质基岩含水层厚度和含水层渗透系数的选择。如果代表性不够,必然导致矿井涌水量计算结果误差较大。
基岩含水层(包括岩溶含水层和裂隙含水层)厚度的确定,是以岩层的透水性和富水性的强弱为依据,在大量的物探、钻探资料、钻孔简易水文地质观测统计资料、分层进行的专项水文地质试验资料的基础上综合研究确定的。然而,在实际工程中,对于厚度较大的可溶岩和裂隙基岩,往往将相同岩性的岩体视为一个统一的含水层,这给矿井涌水量的预测带来了许多问题。由于岩性和构造的变化,岩溶和裂隙发育程度的差异,许多厚层的可溶岩和裂隙岩层,其实有的是含水层(段或带),有的是隔水层(段)。因此,需要进行详细的水文地质分层,因为如果将整个厚岩层按岩性作为一个整体含水层进行计算,必然会导致脱离实际的后果,计算深度越大,误差越大。
岩溶和基岩裂隙含水层的渗透性在平面和垂直方向上都不均匀。在勘探阶段,选择含水层的代表性断面进行抽水试验,以获得代表性含水层的渗透系数。在矿床开采设计中,应正确选择用什么渗透系数来计算矿井涌水量。如果选择不当,必然会造成矿井涌水量计算的较大误差。
山东某铁矿进行了两次矿井涌水量预测。1958-1959年勘探期间,根据单孔抽水试验资料,得出矿区主要含水层奥陶系大理岩渗透系数K = 0.215m/d,据此计算出0、-5、-100、-150m阶段矿井涌水量分别为417、610、1142和1739m2/d。
从1970年到1973年,根据隧道排水试验中三次稳定深度下降的数据,重新计算了渗透系数。结果表明,K1=16.34m/d,K3 = 11.67 m/d,用K3值重新计算-2、-25和-65m水平,相应的矿井涌水量分别为52936、61847和68370 m3/d
然而,当矿区中心地下水位在第二次隧道排水时降低59m时,矿井动态涌水量在8.7~10.6×104m3/d/d之间,可以看出,第一次预测的OM水平涌水量至少小250倍,第二次预测的Om水平涌水量也小4×104m3/d。
广东某铜矿利用稳定流解析式预测矿井涌水量为实际涌水量的2倍。计算结果小的主要原因是选取的K值小。该矿进行了群孔抽水试验。通过试验数据计算K值时发现,在平面的不同方向,远离主孔的K值大,靠近主孔的K值小。在垂直方向上,K值随着抽水深度的增加而减小。这种情况下,在计算矿井涌水量时,对主孔附近的K值数据选取不当,用K ~ S的双曲线变化来修正K值,结果矿井涌水量远低于实际涌水量。