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水文地質(zhì)
礦山水文地質(zhì)的動(dòng)態(tài)觀(guān)測與試驗方法
文章來(lái)源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時(shí)間:2021-11-03 13:49:22瀏覽次數:1045
一、動(dòng)態(tài)觀(guān)測
地下水動(dòng)態(tài)長(cháng)期觀(guān)測是指根據井田的水文地質(zhì)條件、地下水動(dòng)態(tài)分析需求,建立地下水長(cháng)期觀(guān)測站網(wǎng),定期觀(guān)測地下水運動(dòng)要素。
復雜性和極復雜性礦區(礦井),需建立地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測網(wǎng),采用自動(dòng)觀(guān)測儀連續記錄數據,記錄間隔根據生產(chǎn)階段而具體確定,觀(guān)測網(wǎng)布孔設點(diǎn)需專(zhuān)門(mén)設計。
常用觀(guān)測方法有人工觀(guān)測、在線(xiàn)自動(dòng)化觀(guān)測、遙測等。
礦山水文地質(zhì)動(dòng)態(tài)觀(guān)測對象包括:地面變形、地表水、地下水等;觀(guān)測內容包括水質(zhì)、水位、水溫、徑流量、泉流量、應力、應變等。
二、試驗方法
(一)抽水試驗
1)資源勘探階段無(wú)抽水資料,對含水層的富水性、影響范圍、條件均不清,在復雜型和極復雜型礦井進(jìn)行大口徑(地面直通式)抽(放)水試驗前’選擇孔位時(shí),進(jìn)行單孔或小口徑孔群抽水試驗。
2)復雜型和極復雜型礦井,用小口徑抽水不能查明水文地質(zhì)、工程地質(zhì)(地面巖溶塌陷)條件時(shí),應進(jìn)行井下放水試驗。井下條件不具備時(shí),則應進(jìn)行大口徑、大流量孔群抽水試驗。試驗方法一般按非穩定流要求進(jìn)行。
3)為采取受采掘破壞影響的含水層同其他含水層或地表水體之間有無(wú)水力聯(lián)系,應結合分抽(放)水進(jìn)行連通試驗。
4)凡受開(kāi)采影響鉆孔水位較深時(shí),可只做一次最大降深抽水試驗;降深過(guò)程的觀(guān)測,用適當加長(cháng)延續時(shí)間進(jìn)行非穩定流計算。
5)孔群和大口徑孔組抽水試驗的延續時(shí)間,應根據水位一涌水量過(guò)程曲線(xiàn)穩定趨勢而定,一般不應少于lOd。當受開(kāi)采疏水干擾,水位無(wú)法穩定時(shí),應根據具體情況研究確定。
6)抽水前,應對試驗孔、觀(guān)測孔及井上下有關(guān)的水文地質(zhì)點(diǎn),進(jìn)行水位(壓)、流量觀(guān)測。
(二)井下放水試驗
1)放水試驗在試放水的基礎上,編制放水試驗設計,規定試驗方法、各次降深值和放水量。
2)做好放水試驗前的準備工作,固定人員,檢驗校正觀(guān)測儀器和工具,檢查排水設備能力和放水路線(xiàn)。
3)放水前,在同一時(shí)間對井上下觀(guān)測孔和出水點(diǎn)進(jìn)行一次水位、水壓、涌水量、水溫、水質(zhì)的觀(guān)測(測定)。
4)放水試驗延續時(shí)間,可根據具體情況確定。當涌水量、水位難以穩定時(shí),試驗延續時(shí)間一般不少于10 -15d。選取觀(guān)測時(shí)間間隔應考慮到非穩定流計算的需要。中心水位或水壓必須與涌水量同步觀(guān)測。
5)觀(guān)測數據應及時(shí)登人臺賬,并繪制涌水量一水位歷時(shí)曲線(xiàn)。
6)受大水威脅的礦井,可根據條件采用穿層石門(mén)或專(zhuān)門(mén)鑿井進(jìn)行相似疏干開(kāi)采試驗。
(三)注水試驗
1)礦井防滲漏進(jìn)行巖石滲透性研究或含水層水位很深無(wú)法進(jìn)行抽水試驗,進(jìn)行注水試驗。
2)要根據透水巖層的巖性和孔隙、裂隙發(fā)育深度,確定試驗孔段,嚴格做好止水工作。
3)注水前測定鉆孔水文和注入水的溫度。
4)試驗前徹底洗禮。
5)要連續注入穩定水量,以形成穩定的水位。
(四)連通試驗
1)水位傳遞法。通過(guò)抽水、注水、放水或堵水,改變地下水位,在可能連通的點(diǎn)上觀(guān)測水位、流量的變化,以判斷兩者之間水流的連通與否以及其具體途徑。
2)示蹤試驗法。也稱(chēng)為指示劑法,在地下水通道的某一個(gè)或某幾個(gè)預定投放點(diǎn)投放選擇好的示蹤劑或示蹤物,在下游預定的接收點(diǎn)觀(guān)測、取樣或就地檢測。常有浮游物示蹤劑、染料類(lèi)示蹤劑、食鹽示蹤劑、放射性同位素示蹤劑、離子示蹤劑。
地下水動(dòng)態(tài)長(cháng)期觀(guān)測是指根據井田的水文地質(zhì)條件、地下水動(dòng)態(tài)分析需求,建立地下水長(cháng)期觀(guān)測站網(wǎng),定期觀(guān)測地下水運動(dòng)要素。
復雜性和極復雜性礦區(礦井),需建立地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測網(wǎng),采用自動(dòng)觀(guān)測儀連續記錄數據,記錄間隔根據生產(chǎn)階段而具體確定,觀(guān)測網(wǎng)布孔設點(diǎn)需專(zhuān)門(mén)設計。
常用觀(guān)測方法有人工觀(guān)測、在線(xiàn)自動(dòng)化觀(guān)測、遙測等。
礦山水文地質(zhì)動(dòng)態(tài)觀(guān)測對象包括:地面變形、地表水、地下水等;觀(guān)測內容包括水質(zhì)、水位、水溫、徑流量、泉流量、應力、應變等。
二、試驗方法
(一)抽水試驗
1)資源勘探階段無(wú)抽水資料,對含水層的富水性、影響范圍、條件均不清,在復雜型和極復雜型礦井進(jìn)行大口徑(地面直通式)抽(放)水試驗前’選擇孔位時(shí),進(jìn)行單孔或小口徑孔群抽水試驗。
2)復雜型和極復雜型礦井,用小口徑抽水不能查明水文地質(zhì)、工程地質(zhì)(地面巖溶塌陷)條件時(shí),應進(jìn)行井下放水試驗。井下條件不具備時(shí),則應進(jìn)行大口徑、大流量孔群抽水試驗。試驗方法一般按非穩定流要求進(jìn)行。
3)為采取受采掘破壞影響的含水層同其他含水層或地表水體之間有無(wú)水力聯(lián)系,應結合分抽(放)水進(jìn)行連通試驗。
4)凡受開(kāi)采影響鉆孔水位較深時(shí),可只做一次最大降深抽水試驗;降深過(guò)程的觀(guān)測,用適當加長(cháng)延續時(shí)間進(jìn)行非穩定流計算。
5)孔群和大口徑孔組抽水試驗的延續時(shí)間,應根據水位一涌水量過(guò)程曲線(xiàn)穩定趨勢而定,一般不應少于lOd。當受開(kāi)采疏水干擾,水位無(wú)法穩定時(shí),應根據具體情況研究確定。
6)抽水前,應對試驗孔、觀(guān)測孔及井上下有關(guān)的水文地質(zhì)點(diǎn),進(jìn)行水位(壓)、流量觀(guān)測。
(二)井下放水試驗
1)放水試驗在試放水的基礎上,編制放水試驗設計,規定試驗方法、各次降深值和放水量。
2)做好放水試驗前的準備工作,固定人員,檢驗校正觀(guān)測儀器和工具,檢查排水設備能力和放水路線(xiàn)。
3)放水前,在同一時(shí)間對井上下觀(guān)測孔和出水點(diǎn)進(jìn)行一次水位、水壓、涌水量、水溫、水質(zhì)的觀(guān)測(測定)。
4)放水試驗延續時(shí)間,可根據具體情況確定。當涌水量、水位難以穩定時(shí),試驗延續時(shí)間一般不少于10 -15d。選取觀(guān)測時(shí)間間隔應考慮到非穩定流計算的需要。中心水位或水壓必須與涌水量同步觀(guān)測。
5)觀(guān)測數據應及時(shí)登人臺賬,并繪制涌水量一水位歷時(shí)曲線(xiàn)。
6)受大水威脅的礦井,可根據條件采用穿層石門(mén)或專(zhuān)門(mén)鑿井進(jìn)行相似疏干開(kāi)采試驗。
(三)注水試驗
1)礦井防滲漏進(jìn)行巖石滲透性研究或含水層水位很深無(wú)法進(jìn)行抽水試驗,進(jìn)行注水試驗。
2)要根據透水巖層的巖性和孔隙、裂隙發(fā)育深度,確定試驗孔段,嚴格做好止水工作。
3)注水前測定鉆孔水文和注入水的溫度。
4)試驗前徹底洗禮。
5)要連續注入穩定水量,以形成穩定的水位。
(四)連通試驗
1)水位傳遞法。通過(guò)抽水、注水、放水或堵水,改變地下水位,在可能連通的點(diǎn)上觀(guān)測水位、流量的變化,以判斷兩者之間水流的連通與否以及其具體途徑。
2)示蹤試驗法。也稱(chēng)為指示劑法,在地下水通道的某一個(gè)或某幾個(gè)預定投放點(diǎn)投放選擇好的示蹤劑或示蹤物,在下游預定的接收點(diǎn)觀(guān)測、取樣或就地檢測。常有浮游物示蹤劑、染料類(lèi)示蹤劑、食鹽示蹤劑、放射性同位素示蹤劑、離子示蹤劑。
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