CN111222227B - 一种矿井曲线确定方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿井曲线确定方法及系统，基于本发明所提供的方法，借助计算机平台，将该程序计算迅速准确、操作简单，解决了以往应用Q‑S曲线时运算繁琐、缓慢，计算工作量大，容易出错的问题，从而大大提高了工作效率及精度，不断满足煤矿安全生产、设计和矿井防治水工作的需要。

Description

一种矿井曲线确定方法及系统

技术领域

本申请涉及软件技术领域，尤其涉及一种矿井曲线确定方法及系统。

背景技术

煤矿含水层富水性用钻孔单位涌水量q表示，单位涌水量q的界限值是根据实际统计数据得到的。通常情况下，按钻孔单位涌水量(q)，将含水层富水性分为4级(详见表1)。

表1含水层富水性的等级标准

等级标准	富水性	q值[L/(s·m)]
			1	弱富水性	q≤0.1
2	中等富水性	0.1＜q≤1.0
			3	强富水性	1.0＜q≤5.0
4	极强富水性	q＞5.0

表1

在煤矿生产实践中，常常根据抽水试验资料作出水井的流量Q与水位降深s之间的关系曲线，然后由该曲线通过数学方法找出Q和s之间关系的表达式称之为Q-S曲线法，并常用该法来预测煤矿含水层的富水性。

但是，目前Q-S曲线所引用的计算公式不仅种类多，判别困难，运算工作量大，运算繁琐，而且容易出现差错，估算精度也不高。

发明内容

本发明提供了一种矿井曲线确定方法及系统，用以解决现有技术中Q-S曲线所引用的计算公式不仅种类多，判别困难，运算工作量大，运算繁琐，而且容易出现差错，估算精度也不高的问题。

其具体的技术方案如下：

一种矿井曲线确定方法，所述方法包括：

根据抽水实验数据，得到每一抽水落程稳定时的流量Q与水位降深S；

根据流量Q与水位降深S的数据，通过最小二乘法或者图解法确定函数曲线；

根据确定出的所述函数曲线，确定指定降深时抽水孔的涌水量；

通过指定运算公式，判定经验方程的类型。

可选的，根据抽水实验数据，得到每一抽水落程稳定时的流量Q与水位降深S，包括：

基于抽水实验数据，以及如下公式：

得到每一抽水落程稳定时的流量Q与水位降深S；

其中，Q₉₁，R₉₁，r₉₁--孔径为91mm的钻孔的涌水量(l/s)、影响半径(m)和钻孔半径(m)；

Q_孔，R_孔，r孔--孔径为r的钻孔的涌水量(l/s)、影响半径(m)和钻孔半径(m)。

可选的，根据流量Q与水位降深S的数据，通过最小二乘法或者图解法确定函数曲线，包括：

基于计算孔径91mm时的涌水量，以及如下公式：

q＝Q₉₁/s₉₁

最后将计算结果除以s₉₁,令s₉₁＝10m得到单位涌水量；

其中，q-单位涌水量，l/s.m；

Q₉₁-孔径为91mm的钻孔的涌水量，l/s；

S₉₁-孔径为91mm的钻孔抽水试验降深。

可选的，通过指定运算公式，判定经验方程的类型，包括：

在确定函数曲线为水平直线时，确定所述经验方程为直线型；

在确定函数曲线为向下的斜线时，确定所述经验方程为抛物线型；

在确定函数曲线为凹面向下的折线时，确定所述经验方程为指数曲线型；

在确定函数曲线为凹面向上的折线时，确定所述经验方程为对数曲线型。

可选的，通过指定运算公式，判定经验方程的类型，包括：

根据如下公式确定曲度法判别值：

n＝(lgS2-lgS1)/(lgQ2-LgQ1)

其中，S1、S2－抽水试验降深，m；Q1、Q2－抽水试验井流量，l/s；

当n＝1时，所述经验方程为直线型，当1＜n＜2时，所述经验方程为幂函数曲线型，当n＝2时，所述经验方程为抛物线型，当n＞2时，所述经验方程为对数曲线型，当n＜1时，抽水实验数据有误。

一种矿井曲线确定系统，所述系统包括：

确定模块，用于根据抽水实验数据，得到每一抽水落程稳定时的流量Q与水位降深S；根据流量Q与水位降深S的数据，通过最小二乘法或者图解法确定函数曲线；

处理模块，用于根据确定出的所述函数曲线，确定指定降深时抽水孔的涌水量；通过指定运算公式，判定经验方程的类型。

可选的，所述确定模块，具体用于基于抽水实验数据，以及如下公式：

得到每一抽水落程稳定时的流量Q与水位降深S；

其中，Q₉₁，R₉₁，r₉₁--孔径为91mm的钻孔的涌水量(l/s)、影响半径(m)和钻孔半径(m)；

Q_孔，R_孔，r孔--孔径为r的钻孔的涌水量(l/s)、影响半径(m)和钻孔半径(m)。

可选的，所述确定模块，具体用于基于计算孔径91mm时的涌水量，以及如下公式：

q＝Q₉₁/s₉₁

最后将计算结果除以s₉₁,令s₉₁＝10m得到单位涌水量；

其中，q-单位涌水量，l/s.m；

Q₉₁-孔径为91mm的钻孔的涌水量，l/s；

S₉₁-孔径为91mm的钻孔抽水试验降深。

可选的，所述处理模块，具体用于在确定函数曲线为水平直线时，确定所述经验方程为直线型；在确定函数曲线为向下的斜线时，确定所述经验方程为抛物线型；在确定函数曲线为凹面向下的折线时，确定所述经验方程为指数曲线型；在确定函数曲线为凹面向上的折线时，确定所述经验方程为对数曲线型。

可选的，所述处理模块，具体用于根据如下公式确定曲度法判别值：

n＝(lgS2-lgS1)/(lgQ2-LgQ1)

其中，S1、S2－抽水试验降深，m；Q1、Q2－抽水试验井流量，l/s；

当n＝1时，所述经验方程为直线型，当1＜n＜2时，所述经验方程为幂函数曲线型，当n＝2时，所述经验方程为抛物线型，当n＞2时，所述经验方程为对数曲线型，当n＜1时，抽水实验数据有误。

基于本发明所提供的方法，借助计算机平台，将该程序计算迅速准确、操作简单，解决了以往应用Q-S曲线时运算繁琐、缓慢，计算工作量大，容易出错的问题，从而大大提高了工作效率及精度，不断满足煤矿安全生产、设计和矿井防治水工作的需要。

附图说明

图1为本发明实施例中一种矿井曲线确定方法的流程图；

图2为本发明实施例中q-s曲线对应的各种形状示意图；

图3为本发明实施例中单位涌水量与水位降深关系曲线图；

图4为本发明实施例中Q-S曲线法系统应用程序主界面；

图5为本发明实施例中水文地质子菜单示意图；

图6为本发明实施例中水文地质子菜单下更次级菜单示意图；

图7为本发明实施例中单位涌水量计算程序图；

图8为本发明实施例中单位涌水量计算程序结果图；

图9为本发明实施例中曲线类型对话框示意图；

图10为本发明实施例中判别曲线类型结果图；

图11为本发明实施例中矿井抽水试验对数曲线型”子目录示意图；

图12为本发明实施例中矿井抽水试验对数曲线型对话框示意图；

图13为本发明实施例中10m降深井流量结果计算图；

图14为本发明实施例中降深10m时的单位涌水量q计算成果图；

图15为本发明实施例中一种矿井曲线确定系统结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征只是对本发明技术方案的说明，而不是限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征可以相互组合。

如图1所示为本发明实施例中一种矿井曲线确定方法的流程图，该方法包括：

S1，根据抽水实验数据，得到每一抽水落程稳定时的流量Q与水位降深S；

S2，根据流量Q与水位降深S的数据，通过最小二乘法或者图解法确定函数曲线；

S3，根据确定出的所述函数曲线，确定指定降深时抽水孔的涌水量；

S4，通过指定运算公式，判定经验方程的类型。

具体来讲，单位涌水量换算：根据抽(放)水试验资料，得到每一抽水落程稳定时的流量Q_i和水位降深S_i，利用公式

式中Q₉₁，R₉₁，r₉₁--孔径为91mm的钻孔的涌水量(l/s)、影响半径(m)和钻孔半径(m)；

Q_孔，R_孔，r孔--孔径为r的钻孔的涌水量(l/s)、影响半径(m)和钻孔半径(m)。

评价含水层的富水性，钻孔单位涌水量以口径91mm、抽水水位降深10m为准；若口径、降深与上述不符时，应当进行换算后再比较富水性。换算方法：先根据抽水时涌水量Q和降深S的数据，用最小二乘法或图解法确定Q＝f(S)曲线，根据Q-S曲线确定降深10m时抽水孔的涌水量，再用下面的公式计算孔径为91mm时的涌水量，最后除以s₉₁,令s₉₁＝10m,便是单位涌水量。

即：q＝Q₉₁/S₉₁

式中q-单位涌水量,l/s.m；

Q₉₁-孔径为91mm的钻孔的涌水量，l/s；

S₉₁-孔径为91mm的钻孔抽水试验降深(一般取10m)。

进一步，基于上述的计算结果，并根据q-s曲线形状，判断经验方程的类型，如图2所示为q-s曲线对应的各种形状：

Ⅰ—水平直线………直线型

Ⅱ—向下的斜线………抛物线型

Ⅲ—凹面向下的折线……指数曲线型

Ⅳ—凹面向上的折线……对数曲线型

Ⅴ—单位涌水量随水位降低的增加而增大资料不可靠。

进一步，在本发明中，曲度法判别Q-S曲线类型，简单易行，具体可以根据如下公式判别公式来进行判断：

n＝(lgS2-lgS1)/(lgQ2-LgQ1)

式中n-曲度法判别值；

S1、S2－抽水试验降深，m；

Q1、Q2－抽水试验井流量，l/s。

当n的最终计算出的结果进行类型判断，当n＝1时，所述经验方程为直线型，当1＜n＜2时，所述经验方程为幂函数曲线型，当n＝2时，所述经验方程为抛物线型，当n＞2时，所述经验方程为对数曲线型，当n＜1时，抽水实验数据有误。

下面对各曲线的类型进行说明：

1、直线型号：

当含水层均质、等厚且抽水试验水位降深不大，水井附近地下水运动状态保持层流时，呈直线关系(曲线I)。

表示满足承压水的裘布衣公式，Q和S有如下关系。

Q＝qs式中

Q—抽水试验稳定后的流量，l/s；

S—水位降深，m；

q—单位涌水量，l/s.m。

如果在普通坐标纸上作图，单位涌水量q即为通过原点的直线斜率，如果用最小二乘法确定待定系数，可利用公式：

式中

Q_i--实测流量，l/s；

S_i--实测水位降深，m；

q--单位涌水量(待定系数)，l/s.m

2、抛物线型：

在富水性强的承压含水层中进行强烈抽水时，抽水井附近水流状态呈紊流状态，而在离抽水井较远的地方则水流仍保持层流状态；大裂隙中的水呈紊流状态；小裂隙中的水仍呈层流状态时，Q—S曲线呈抛物线型(曲线II)。

方程的形式为S＝aQ+bQ²式中

Q—抽水试验稳定后的流量，l/s；

S—水位降深，m；

a、b—待定系数。

上式方程两边同除Q，则

令

则上式变为S₀＝a+bQ

如果以Q为横坐标，S₀为纵坐标，在直角坐标系中作图书则上式为一直线。a为直线在纵轴上的截距，b为直线的低斜率，因而用最小二乘法原理可求出待定系数a、b。可按下式计算：

式中：Q_i--实测流量，l/s；

S_i--实测水位降深，m；

a、b—待定系数。

N—为抽水试验落程次数。

3、幂函数曲线型：

在地下水以储存量为主且补给来源差和导水性强的地区，水位降深小时，涌水量随降深大幅度增加；当水位降深到一定幅度后，涌水量随降深增加的幅度很小，曲线有明显的下垂现象，曲线呈幂函数型(曲线III)。

方程的形式为

方程两边取对数，得

式中Q—抽水试验稳定后的流量，l/s；

S—水位降深，m；

m、n为待定系数。

上式表明lgQ和lgS为线性关系，在一张双对数纸上以Q为纵坐标，S为横坐标作图，则Q与S为一直线。直线在纵轴上的截距为n，斜率为

因此，在双对数纸上作图，可以求出待定系数n和/>

如用最小二乘法，可用下式求待定系数。

式中Q_i--实测流量，l/s；

S_i--实测水位降深，m；

m、n—待定系数。

N—为抽水试验落程次数。

4、对数曲线型：

富水性弱或分布范围有限，以及地下水补给贫乏且储量不大的含水层中抽水时，曲线呈对数曲线型(曲线IV)。

方程的形式为Q＝a+blgs

式中Q—抽水试验稳定后的流量，l/s；

S—水位降深，m；

a、b—待定系数。

上式在单对数纸上为一直线。如果在单对数纸上Q取普通坐标(纵轴)，S取对数坐标(横轴)，则a为直线在纵轴上的截距，b为直线的斜率。如用最小二乘法，可用下式求待定系数a、b(如图3所示)。

式中Q_i--实测流量，l/s；

S_i--实测水位降深，m；

a、b—待定系数。

N—为抽水试验落程次数。

5、井径流量关系复杂型：

井径与流量关系比较复杂，一些单位提出来如下经验公式。

式中

Q—井的流量，l/s；

d—井径，m。

a、n—待定系数。

如果在一个地区有不同井径流量的抽水试验资料，则可用最小二乘法求出待定系数a和n来。

用最小二乘法求待定系数a和n值公式

式中Q_i—实测井的流量，l/s；

d_i—实际井径，m；

a、n—待定系数；

N—井径个数。

基于本发明所提供的方法，借助计算机平台，将该程序计算迅速准确、操作简单，解决了以往应用Q-S曲线时运算繁琐、缓慢，计算工作量大，容易出错的问题，从而大大提高了工作效率及精度，不断满足煤矿安全生产、设计和矿井防治水工作的需要。

下面通过具体的应用场景，对本发明技术方案做进一步的说明：

打开Q-S曲线法系统应用程序后，出现图4所示的“界面Q-S曲线法系统应用程序”主界面；

该图面上最上部一栏“Q－S曲线法platform”栏为标题栏，第二栏为菜单栏，第三栏为命令栏，第四栏为工作区，最下部一栏为状态栏。该应用程序各栏表示的内容用应用与类似应用程序雷同，这里不一一详述。

例题：已知某矿某抽水孔r孔＝0.055m，影响半径R孔＝500m,并进行了3个落程的抽水试验，其结果列于抽水实验资料表2中，求单位涌水量q。

水位降深S(m)	10.38	20.23	25.437
				流量Q(l/s)	0.578	0.68	0.741

表2

计算Qi⁹¹；其步骤如下：

打开Q-S曲线法－platform”如图4所示；打开“计算”下的“抽水试验(Q－S曲线)”子菜单图5；打开“水文地质”子菜单下的黑倒三角出现图6；打开“单位涌水量计算”子菜单出现图7所示的界面；并按程序界面提示依次输入：抽水孔影响半径Rk(m)：500，抽水孔半径rk(m):0.055，……，输完后按“计算结果”键。(输出)孔径为91mm钻孔涌水量Q⁹¹(l/s):即抽水试验第一个落程Q₁ ⁹¹＝0.5662，(输出)单位涌水量q(l/s.m):q₁＝0.05455。详见图8所示。

同理的，得到：

Q₂ ⁹¹＝0.6661(l/s)q₂＝0.03293(l/s.m)；

Q₃ ⁹¹＝0.7259(l/s)q₃＝0.0285(l/s.m)。

q＝f(S)关系如下；由上述抽水试验三个落程的运算，求出各落程的单位涌水时q值后，绘制q＝f(S)关系曲线，依此判别曲线类型。其绘图步骤如下：

点击菜单栏“绘图”按钮后，再次点击“判断Q－S曲线类型”按钮出现图9。

在对话框内根据提示依次输入相应的S与q值和本次抽水试验次数后(说明：受坐标系限制纵坐标在0－0.5之间，横坐标在0－90之间，当不在数值不在此区间时，根据情况同时缩小N倍，使之在区间内)，点击“绘图”按钮，出现图10所示界面。

经与图9右下角标出的曲线类型对比，据此判定应为IV类对数型：Q＝a+blgS。

利用最小二乘法确定参数b和a；在图6对话框形式下，“矿井抽水试验对数曲线型”子目录图11。

点击图11“矿井抽水试验对数曲线型”子目录后出现图12。其步骤如下

1、按照对话框提示依次输入实测井流量值，每输入一值按一次空格键，录完最后一个数据也要按一次空格键；

2、同理，录入相应实测水位降深数值；

3、然后再依次录入降深为10m，抽水试验次数为3次后，按“计算结果”键后，得10m降深井流量为0.5684(l/s),详见图13。

降深10m时的单位涌水量q。在图6对话框下，点击“单位涌水量计算”栏，再次出现图7对话框，在该对话框中按提示依次录入相应数值后出现图14对话框，求得降深10m时的单位涌水量q约为0.0557(l/s.m)。

对应本发明所提供的方法，本发明实施例中还提供了一种矿井曲线确定系统，如图15所示为本发明实施例中一种矿井曲线确定系统的结构示意图，该系统包括：

确定模块201，用于根据抽水实验数据，得到每一抽水落程稳定时的流量Q与水位降深S；根据流量Q与水位降深S的数据，通过最小二乘法或者图解法确定函数曲线；

处理模块202，用于根据确定出的所述函数曲线，确定指定降深时抽水孔的涌水量；通过指定运算公式，判定经验方程的类型。

进一步，在本发明实施例中，所述确定模块201，具体用于基于抽水实验数据，以及如下公式：

得到每一抽水落程稳定时的流量Q与水位降深S；

其中，Q₉₁，R₉₁，r₉₁--孔径为91mm的钻孔的涌水量(l/s)、影响半径(m)和钻孔半径(m)；

Q_孔，R_孔，r孔--孔径为r的钻孔的涌水量(l/s)、影响半径(m)和钻孔半径(m)。

进一步，在本发明实施例中，所述确定模块201，具体用于基于计算孔径91mm时的涌水量，以及如下公式：

q＝Q₉₁/s₉₁

最后将计算结果除以s₉₁,令s₉₁＝10m得到单位涌水量；

其中，q-单位涌水量，l/s.m；

Q₉₁-孔径为91mm的钻孔的涌水量，l/s；

S₉₁-孔径为91mm的钻孔抽水试验降深。

进一步，在本发明实施例中，所述处理模块202，具体用于在确定函数曲线为水平直线时，确定所述经验方程为直线型；在确定函数曲线为向下的斜线时，确定所述经验方程为抛物线型；在确定函数曲线为凹面向下的折线时，确定所述经验方程为指数曲线型；在确定函数曲线为凹面向上的折线时，确定所述经验方程为对数曲线型。

进一步，在本发明实施例中，所述处理模块202，具体用于根据如下公式确定曲度法判别值：

n＝(lgS2-lgS1)/(lgQ2-LgQ1)

其中，S1、S2－抽水试验降深，m；Q1、Q2－抽水试验井流量，l/s；

当n＝1时，所述经验方程为直线型，当1＜n＜2时，所述经验方程为幂函数曲线型，当n＝2时，所述经验方程为抛物线型，当n＞2时，所述经验方程为对数曲线型，当n＜1时，抽水实验数据有误。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改，包括采用特定符号、标记确定顶点等变更方式。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种矿井曲线确定方法，其特征在于，所述方法包括：

根据抽水实验数据，得到每一抽水落程稳定时的流量Q与水位降深S；

根据流量Q与水位降深S的数据，并通过指定运算公式，判定经验方程的类型；

根据确定的经验方程，并通过最小二乘法或者图解法确定函数曲线；

根据确定出的所述函数曲线，确定指定降深时抽水孔的涌水量；

其中，在通过指定运算公式，判定经验方程的类型时，包括：

在确定函数曲线为水平直线时，确定所述经验方程为直线型；

在确定函数曲线为向下的斜线时，确定所述经验方程为抛物线型；

在确定函数曲线为凹面向下的折线时，确定所述经验方程为指数曲线型；

在确定函数曲线为凹面向上的折线时，确定所述经验方程为对数曲线型；

在确定单位涌水量随水位降低的增加而增大时，确定资料不可靠；

在确定井径与流量关系比较复杂时，确定所述经验方程为井径流量关系复杂型；

在根据确定的经验方程，并通过最小二乘法或者图解法确定函数曲线时，包括：

确定所述经验方程为直线型，直线型经验方程具体如公式1所示：

Q₁＝qS₁ (1)；

式中，Q₁为抽水试验稳定后的流量，l/s；S₁为水位降深，m；q为待定系数，单位涌水量，l/s.m；

通过最小二乘法确定所述直线型经验方程中的直线待定系数q，具体如公式2所示：

式中，q_i为实测流量，l/s；S_i为实测水位降深，m；

将确定的直线待定系数q代入所述直线型经验方程中，得到直线型函数曲线；

确定所述经验方程为井径流量关系复杂型，井径流量关系复杂型经验方程具体如公式3所示：

式中，Q₂为井的流量，l/s；d为井径，m；a、n分别为第一复杂待定系数和第二复杂待定系数；

通过最小二乘法确定所述井径流量关系复杂型经验方程中的第一复杂待定系数a和第二复杂待定系数n，具体如公式4和5所示：

式中，Q_i为实测井的流量，l/s；d_i为实际井径，m；N为井径个数；

将确定的第一复杂待定系数a和第二复杂待定系数n代入所述井径流量关系复杂型经验方程中，得到复杂型函数曲线；

确定所述经验方程为抛物线型，抛物线型经验方程具体如公式6所示：

S₂＝a₁Q₃+bQ₃ ² (6)；

式中，Q₃为抽水试验稳定后的流量，l/s；S₂为水位降深，m；a₁、b分别为第一抛物待定系数和第二抛物待定系数；

将所述公式6两边同除Q₃，得到公式7如下：

令

则所述公式7变换成公式8如下：

S₀＝a₁+bQ₃ (8)；

通过最小二乘法确定所述抛物线型经验方程中的第一抛物待定系数a₁和第二抛物待定系数b，具体如公式9和10所示：

式中，Q_i1为实测流量，l/s；S_i1实测水位降深，m；N₁为抽水试验落程次数；

将确定的第一抛物待定系数a₁和第二抛物待定系数b代入所述抛物线型经验方程中，得到抛物线型函数曲线；

确定所述经验方程为指数曲线型，指数曲线型经验方程具体如公式11所示：

对所述公式11两边取对数，得到公式12如下：

式中，Q₄为抽水试验稳定后的流量，l/s；S₃为水位降深，m；m、n₁分别为第一指数待定系数和第二指数待定系数；

通过最小二乘法确定所述指数曲线型经验方程中的第一指数待定系数m和第二指数待定系数n₁，具体如公式13和14所示：

式中，Q_i2为实测流量，l/s；S_i1为实测水位降深，m；N₂为抽水试验落程次数；

将确定的第一指数待定系数m和第二指数待定系数n₁代入所述指数曲线型经验方程中，得到指数型函数曲线；

确定所述经验方程为对数曲线型，对数曲线型经验方程具体如公式15所示：

Q₅＝a₂+b₁lgS₄ (15)；

式中，Q₅为抽水试验稳定后的流量，l/s；S₄为水位降深，m；a₂、b₁分别为第一对数待定系数和第二对数待定系数；

通过最小二乘法确定所述对数曲线型经验方程中的第一对数待定系数a₂和第二对数待定系数b₁，具体如公式16和17所示：

式中，Q_i3为实测流量，l/s；S_i2为实测水位降深，m；N₃为抽水试验落程次数；

将确定的第一对数待定系数a₂和第二对数待定系数b₁代入所述对数曲线型经验方程中，得到对数型函数曲线。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据抽水实验数据，得到每一抽水落程稳定时的流量Q与水位降深S，包括：

基于抽水实验数据，以及如下公式18：

得到每一抽水落程稳定时的流量Q与水位降深S；

其中，Q₉₁，R₉₁，r₉₁--孔径为91mm的钻孔的涌水量(l/s)、影响半径(m)和钻孔半径(m)；

Q孔，R孔，r孔--孔径为r的钻孔的涌水量(l/s)、影响半径(m)和钻孔半径(m)。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据流量Q与水位降深S的数据，通过最小二乘法或者图解法确定函数曲线，包括：

基于计算孔径91mm时的涌水量，以及如下公式19：

q＝Q₉₁/S₉₁ (19)；

最后将计算结果除以S₉₁，令S₉₁＝10m得到单位涌水量；

其中，q-单位涌水量，l/s.m；

Q₉₁-孔径为91mm的钻孔的涌水量，l/s；

S₉₁-孔径为91mm的钻孔抽水试验降深。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过指定运算公式，判定经验方程的类型，包括：

根据如下公式20确定曲度法判别值：

n＝(lgS2-lgS1)/(lgQ2-LgQ1) (20)；

其中，S1、S2－抽水试验降深，m；Q1、Q2－抽水试验井流量，l/s；

当n＝1时，所述经验方程为直线型，当1＜n＜2时，所述经验方程为幂函数曲线型，当n＝2时，所述经验方程为抛物线型，当n＞2时，所述经验方程为对数曲线型，当n＜1时，抽水实验数据有误。

5.一种矿井曲线确定系统，其特征在于，所述系统包括：

确定模块，用于根据抽水实验数据，得到每一抽水落程稳定时的流量Q与水位降深S；根据流量Q与水位降深S的数据，并通过指定运算公式，判定经验方程的类型；根据确定的经验方程，并通过最小二乘法或者图解法确定函数曲线；

处理模块，用于根据确定出的所述函数曲线，确定指定降深时抽水孔的涌水量；

其中，在通过指定运算公式，判定经验方程的类型时，包括：

在确定函数曲线为水平直线时，确定所述经验方程为直线型；

在确定函数曲线为向下的斜线时，确定所述经验方程为抛物线型；

在确定函数曲线为凹面向下的折线时，确定所述经验方程为指数曲线型；

在确定函数曲线为凹面向上的折线时，确定所述经验方程为对数曲线型；

在确定单位涌水量随水位降低的增加而增大时，确定资料不可靠；

在确定井径与流量关系比较复杂时，确定所述经验方程为井径流量关系复杂型；

在根据确定的经验方程，并通过最小二乘法或者图解法确定函数曲线时，包括：

确定所述经验方程为直线型，直线型经验方程具体如公式1所示：

Q₁＝qS (1)；

式中，Q₁为抽水试验稳定后的流量，l/s；S为水位降深，m；q为待定系数，单位涌水量，l/s.m；

通过最小二乘法确定所述直线型经验方程中的直线待定系数q，具体如公式2所示：

式中，q_i为实测流量，l/s；S_i为实测水位降深，m；

将确定的直线待定系数q代入所述直线型经验方程中，得到直线型函数曲线；

确定所述经验方程为井径流量关系复杂型，井径流量关系复杂型经验方程具体如公式3所示：

式中，Q₂为井的流量，l/s；d为井径，m；a、n分别为第一复杂待定系数和第二复杂待定系数；

通过最小二乘法确定所述井径流量关系复杂型经验方程中的第一复杂待定系数a和第二复杂待定系数n，具体如公式4和5所示：

式中，Q_i为实测井的流量，l/s；d_i为实际井径，m；N为井径个数；

将确定的第一复杂待定系数a和第二复杂待定系数n代入所述井径流量关系复杂型经验方程中，得到复杂型函数曲线；

确定所述经验方程为抛物线型，抛物线型经验方程具体如公式6所示：

S₂＝a₁Q₃+bQ₃ ² (6)；

式中，Q₃为抽水试验稳定后的流量，l/s；S₂为水位降深，m；a₁、b分别为第一抛物待定系数和第二抛物待定系数；

将所述公式6两边同除Q₃，得到公式7如下：

令

则所述公式7变换成公式8如下：

S₀＝a₁+bQ₃ (8)；

通过最小二乘法确定所述抛物线型经验方程中的第一抛物待定系数a₁和第二抛物待定系数b，具体如公式9和10所示：

式中，Q_i1为实测流量，l/s；S_i1实测水位降深，m；N₁为抽水试验落程次数；

将确定的第一抛物待定系数a₁和第二抛物待定系数b代入所述抛物线型经验方程中，得到抛物线型函数曲线；

确定所述经验方程为指数曲线型，指数曲线型经验方程具体如公式11所示：

对所述公式11两边取对数，得到公式12如下：

式中，Q₄为抽水试验稳定后的流量，l/s；S₃为水位降深，m；m、n₁分别为第一指数待定系数和第二指数待定系数；

通过最小二乘法确定所述指数曲线型经验方程中的第一指数待定系数m和第二指数待定系数n₁，具体如公式13和14所示：

式中，Q_i2为实测流量，l/s；S_i1为实测水位降深，m；N₂为抽水试验落程次数；

将确定的第一指数待定系数m和第二指数待定系数n₁代入所述指数曲线型经验方程中，得到指数型函数曲线；

确定所述经验方程为对数曲线型，对数曲线型经验方程具体如公式15所示：

Q₅＝a₂+b₁lgS₄ (15)；

式中，Q₅为抽水试验稳定后的流量，l/s；S₄为水位降深，m；a₂、b₁分别为第一对数待定系数和第二对数待定系数；

通过最小二乘法确定所述对数曲线型经验方程中的第一对数待定系数a₂和第二对数待定系数b₁，具体如公式16和17所示：

式中，Q_i3为实测流量，l/s；S_i2为实测水位降深，m；N₃为抽水试验落程次数；

将确定的第一对数待定系数a₂和第二对数待定系数b₁代入所述对数曲线型经验方程中，得到对数型函数曲线。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述确定模块，具体用于基于抽水实验数据，以及如下公式18：

得到每一抽水落程稳定时的流量Q与水位降深S；

其中，Q91，R91，r91--孔径为91mm的钻孔的涌水量(l/s)、影响半径(m)和钻孔半径(m)；

Q孔，R孔，r孔--孔径为r的钻孔的涌水量(l/s)、影响半径(m)和钻孔半径(m)。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述确定模块，具体用于基于计算孔径91mm时的涌水量，以及如下公式19：

q＝Q₉₁/S₉₁ (19)；

最后将计算结果除以S₉₁，令S₉₁＝10m得到单位涌水量；

其中，q-单位涌水量，l/s.m；

Q₉₁-孔径为91mm的钻孔的涌水量，l/s；

S₉₁-孔径为91mm的钻孔抽水试验降深。

8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述处理模块，具体用于根据如下公式20确定曲度法判别值：

n＝(lgS2-lgS1)/(lgQ2-LgQ1) (20)；

其中，S1、S2－抽水试验降深，m；Q1、Q2－抽水试验井流量，l/s；

当n＝1时，所述经验方程为直线型，当1＜n＜2时，所述经验方程为幂函数曲线型，当n＝2时，所述经验方程为抛物线型，当n＞2时，所述经验方程为对数曲线型，当n＜1时，抽水实验数据有误。

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