《KAT 5-2023数值法预测矿井涌水量技术规范》(2026年)实施指南

《KA/T5—2023数值法预测矿井涌水量技术规范》(2026年)实施指南目录一

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数值法预测矿井涌水量为何需标准化？

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KA/T5—2023》

核心价值与行业变革意义深度剖析二

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如何精准把握标准适用边界？

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KA/T5—2023》

适用范围

、术语界定与前提条件专家解读

预测前必做的基础工作有哪些？

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KA/T5—2023》

要求的地质与水文地质勘察核心要点详解四

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数值模型构建是关键！

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KA/T5—2023》

模型建立流程

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参数选取与验证方法实操指南五

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主流数值方法如何选与用？

《

KA/T5—2023》

有限差分法等核心方法应用规范深度解析六

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预测成果怎样才算合格？

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KA/T5—2023》

成果要求

、精度评价与误差控制专家视角解读七

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特殊矿井条件下如何突破？

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KA/T5—2023》

复杂场景预测技术要点与应对策略指南八

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标准实施如何落地？

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KA/T5—2023》

实施流程

、质量控制与验收规范全流程解析九

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未来行业趋势下标准如何延伸？

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KA/T5—2023》

与智能化

、绿色矿山融合应用展望十

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标准实施常见疑点如何破解？

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KA/T5—2023》

典型问题解答与案例分析实战指南、数值法预测矿井涌水量为何需标准化？《KA/T5—2023》核心价值与行业变革意义深度剖析0102此前数值法应用中，模型选取随意、参数确定无规、成果评价缺失，导致预测偏差大，引发突水事故。《KA/T5—2023》应需而生，整合行业实践经验，明确统一技术要求，解决“各自为战”问题，为预测工作立规。数值法预测乱象倒逼标准化：行业痛点与标准出台背景解读（二）标准核心价值：从安全保障到效益提升的多维赋能解析安全层面，规范预测流程降低突水风险；技术层面，统一方法提升预测精度；经济层面，精准预测减少防治水投入。其价值贯穿矿井设计、建设及生产全周期，实现安全与效益双赢。No.1（三）行业变革意义：引领矿井水文地质工作专业化转型展望No.2标准推动数值法预测从“经验驱动”转向“标准驱动”，促使从业机构强化技术能力，培育专业人才。同时为行业数据共享、技术创新奠定基础，引领水文地质工作向精细化、科学化转型。、如何精准把握标准适用边界？《KA/T5—2023》适用范围、术语界定与前提条件专家解读适用范围清晰界定：哪些矿井与场景可直接套用标准？标准适用于金属、非金属及煤矿等各类矿井，涵盖新建、改扩建及生产矿井的涌水量预测。但不适用于含特殊水体（如高温热水、高盐卤水）且无成熟处理经验的矿井，需结合专项技术补充。0102No.1（二）关键术语精准解读：扫清标准理解的“语言障碍”No.2明确“数值法”“涌水量”“水文地质参数”等核心术语定义。如“数值法”特指基于地下水动力学方程，通过数值离散求解的预测方法；“水文地质参数”需满足现场试验与室内分析双重验证要求。（三）实施前提条件：满足哪些基础要求才能启动标准应用？实施前需具备完整的矿井地质勘察报告，明确含水层分布、隔水层厚度等基础条件；配备符合精度要求的勘察设备与数值计算软件；从业技术人员需具备水文地质专业背景及数值法应用能力。、预测前必做的基础工作有哪些？《KA/T5—2023》要求的地质与水文地质勘察核心要点详解No.1地质勘察核心：查清地质背景是预测精准的前提No.2需查明地层岩性、地质构造（断层、褶皱等）及矿体分布。重点关注断层导水性，采用钻探、物探结合方式确定其产状与导水等级；地层划分需细化至含水层与隔水层的具体层位，明确其空间分布规律。（二）水文地质勘察关键：获取精准参数的核心流程01开展水位观测、抽水试验等工作。水位观测需布设足够观测孔，连续观测不少于7天；抽水试验采用三次降深，计算渗透系数、导水系数等关键参数，试验数据需进行曲线拟合验证，确保可靠性。02（三）勘察成果要求：哪些资料需归档以支撑后续预测？01需提交勘察报告，含地质剖面图、水文地质平面图、参数计算成果等。报告需明确勘察方法、数据来源及精度评价；关键参数需附试验原始记录，确保可追溯，为数值模型构建提供完整依据。01、数值模型构建是关键！《KA/T5—2023》模型建立流程、参数选取与验证方法实操指南模型建立全流程：从边界确定到网格剖分的实操步骤01先确定模型边界，以自然地质边界（如分水岭）为主，人工边界需进行参数校正；再进行网格剖分，复杂构造区加密网格，网格质量需满足数值计算收敛要求；最后定义水文地质条件，录入含水层、隔水层参数。02（二）参数选取规范：如何科学确定与校准模型参数？优先采用现场试验数据，缺失参数可参考区域同类地质条件经验值，但需标注来源；通过灵敏度分析筛选关键参数，采用试算法校准，使模型计算值与观测值误差控制在10%以内，确保参数合理性。12（三）模型验证核心：怎样判定模型是否满足预测要求？01采用历史数据验证与交叉验证结合。历史数据验证对比模型计算的历史涌水量与实际值；交叉验证更换计算方法或调整参数，观察结果稳定性。验证不合格需重新核查勘察数据与模型构建流程，直至达标。02、主流数值方法如何选与用？《KA/T5—2023》有限差分法等核心方法应用规范深度解析适用于地质条件较简单、含水层均质的矿井。计算步骤为离散渗流区域、建立差分方程、求解方程；操作中需注意时间步长选取，避免因步长过大导致计算发散，复杂边界处需采用特殊差分格式处理。有限差分法：适用场景、计算步骤与操作要点详解010201（二）有限元法：复杂地质条件下的应用优势与实施规范01优势在于处理非均质、复杂边界及不规则区域。实施时需合理划分单元，确保单元形态规则；对断层等导水构造，采用单元渗透系数调整方式体现其导水性，计算后需对单元应力平衡进行检验。01（三）方法选取原则：如何根据矿井条件匹配最优数值方法？01遵循“简单条件选差分，复杂条件选有限元”原则。新建矿井地质资料少可先用差分法初步预测；生产矿井含多条断层等复杂构造，优先选有限元法。同时需结合软件适配性与技术人员操作能力综合确定。02、预测成果怎样才算合格？《KA/T5—2023》成果要求、精度评价与误差控制专家视角解读No.1成果提交规范：需包含哪些核心内容与表现形式？No.2成果含预测报告、计算书及附图。报告明确预测范围、方法、结果及可靠性评价；计算书附模型参数、计算过程与验证数据；附图含模型网格图、涌水量等值线图等。成果需签字盖章，明确责任主体。采用相对误差与绝对误差双指标评价。新建矿井预测相对误差≤20%为合格；生产矿井因有实际数据对比，相对误差需≤15%。误差超标需分析原因，若为参数问题需重新开展试验，若为模型问题需优化构建。（二）精度评价标准：如何量化判定预测成果是否达标？010201（三）误差控制技巧：从源头减少预测偏差的实用方法01源头加强勘察精度，增加试验孔数量；模型构建中细化复杂区域网格，强化参数校准；计算过程中多次调试时间步长与求解算法；成果输出前进行多人交叉审核，层层把控减少误差。02、特殊矿井条件下如何突破？《KA/T5—2023》复杂场景预测技术要点与应对策略指南岩溶发育矿井：溶隙导水特性下的预测技术突破采用“宏观勘察+微观监测”结合，查明岩溶发育规律；模型中采用等效连续介质或离散裂隙网络模型，体现溶隙导水性差异；选取历史突水数据辅助验证，预测时适当扩大边界范围，考虑岩溶水补给影响。0102（二）高承压水矿井：压力传导对涌水量的影响及预测调整勘察中重点测试含水层压力与隔水层抗压强度；模型中加入压力传导方程，修正渗透系数随压力的变化关系；预测时分阶段计算，考虑矿井排水对压力场的扰动，结合突水风险评价调整预测结果。（三）干旱半干旱地区矿井：补给不足场景下的预测优化01加强大气降水、地表水体等补给源勘察，明确补给时段与强度；模型中采用变边界条件，体现枯水期与丰水期补给差异；预测时结合气象数据趋势，对长期涌水量预测结果进行季节性修正，提高准确性。02、标准实施如何落地？《KA/T5—2023》实施流程、质量控制与验收规范全流程解析实施全流程梳理：从准备到成果交付的步骤分解准备阶段组建团队、收集资料；实施阶段开展勘察、构建模型、计算预测；审核阶段内部自查与外部评审；交付阶段提交成果并提供技术交底。各阶段需明确时间节点与责任人，确保流程顺畅。（二）质量控制关键节点：哪些环节必须严格把控？关键节点包括勘察数据验收、模型构建审核、计算过程校验、成果精度评价。勘察数据需经第三方检测；模型需组织专家评审；计算过程留存日志可追溯；成果需通过精度测试，不合格则返工。0102（三）验收规范解读：成果验收的标准、流程与责任划分验收由建设单位组织，邀请水文地质专家参与。按成果完整性、精度达标情况、资料规范性等指标验收；流程为提交验收申请、资料审查、现场核查、出具验收意见。验收不合格需限期整改，责任方承担整改费用。、未来行业趋势下标准如何延伸？《KA/T5—2023》与智能化、绿色矿山融合应用展望智能化融合：AI与大数据如何提升标准实施效率？01AI可自动处理勘察数据，快速筛选关键参数；大数据整合区域地质资料，为参数选取提供更丰富依据；智能化软件实现模型自动构建与校准，缩短预测周期。标准为智能化应用提供基础框架，需配套数据接口规范。02（二）绿色矿山适配：标准如何支撑矿井水资源保护与利用？通过精准预测涌水量，优化排水方案，减少水资源浪费；结合预测结果规划地下水回灌路径，保护区域水环境；标准中需补充涌水量与水资源保护协同评价指标，助力绿色矿山建设达标。（三）未来修订方向：基于行业发展的标准完善展望未来将纳入智能化预测技术要求，细化特殊水体矿井预测条款；增加跨境、深部矿井预测内容；结合碳中和目标，补充涌水量预测与碳排放关联评价指标，使标准持续适配行业发展。、标准实施常见疑点如何破解？《KA/T5—2023》典型问题解答与案例分析实战指南典型疑点解答：参数缺失、边界模糊等常见问题应对参数缺失可采用类比法结合室内试验补充，标注不确定性；边界模糊时采用动态边界处理，通过灵敏度分析验证；软件适配问题需选用经行业认证的计算软件，确保与标准方法兼容。（二）成功案例分析