水文地質(zhì)

礦山水文地質(zhì)的動(dòng)態(tài)觀測(cè)與試驗(yàn)方法

  一、動(dòng)態(tài)觀測(cè)
  地下水動(dòng)態(tài)長期觀測(cè)是指根據(jù)井田的水文地質(zhì)條件、地下水動(dòng)態(tài)分析需求,建立地下水長期觀測(cè)站網(wǎng),定期觀測(cè)地下水運(yùn)動(dòng)要素。
  復(fù)雜性和極復(fù)雜性礦區(qū)(礦井),需建立地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)網(wǎng),采用自動(dòng)觀測(cè)儀連續(xù)記錄數(shù)據(jù),記錄間隔根據(jù)生產(chǎn)階段而具體確定,觀測(cè)網(wǎng)布孔設(shè)點(diǎn)需專門設(shè)計(jì)。
  常用觀測(cè)方法有人工觀測(cè)、在線自動(dòng)化觀測(cè)、遙測(cè)等。
  礦山水文地質(zhì)動(dòng)態(tài)觀測(cè)對(duì)象包括:地面變形、地表水、地下水等;觀測(cè)內(nèi)容包括水質(zhì)、水位、水溫、徑流量、泉流量、應(yīng)力、應(yīng)變等。

  二、試驗(yàn)方法
  (一)抽水試驗(yàn)
  1)資源勘探階段無抽水資料,對(duì)含水層的富水性、影響范圍、條件均不清,在復(fù)雜型和極復(fù)雜型礦井進(jìn)行大口徑(地面直通式)抽(放)水試驗(yàn)前’選擇孔位時(shí),進(jìn)行單孔或小口徑孔群抽水試驗(yàn)。
  2)復(fù)雜型和極復(fù)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(yīng)進(jìn)行井下放水試驗(yàn)。井下條件不具備時(shí),則應(yīng)進(jìn)行大口徑、大流量孔群抽水試驗(yàn)。試驗(yàn)方法一般按非穩(wěn)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水力聯(lián)系,應(yīng)結(jié)合分抽(放)水進(jìn)行連通試驗(yàn)。
  4)凡受開采影響鉆孔水位較深時(shí),可只做一次最大降深抽水試驗(yàn);降深過程的觀測(cè),用適當(dāng)加長延續(xù)時(shí)間進(jìn)行非穩(wěn)定流計(jì)算。
  5)孔群和大口徑孔組抽水試驗(yàn)的延續(xù)時(shí)間,應(yīng)根據(jù)水位一涌水量過程曲線穩(wěn)定趨勢(shì)而定,一般不應(yīng)少于lOd。當(dāng)受開采疏水干擾,水位無法穩(wěn)定時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況研究確定。
  6)抽水前,應(yīng)對(duì)試驗(yàn)孔、觀測(cè)孔及井上下有關(guān)的水文地質(zhì)點(diǎn),進(jìn)行水位(壓)、流量觀測(cè)。
  (二)井下放水試驗(yàn)
  1)放水試驗(yàn)在試放水的基礎(chǔ)上,編制放水試驗(yàn)設(shè)計(jì),規(guī)定試驗(yàn)方法、各次降深值和放水量。
  2)做好放水試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作,固定人員,檢驗(yàn)校正觀測(cè)儀器和工具,檢查排水設(shè)備能力和放水路線。
  3)放水前,在同一時(shí)間對(duì)井上下觀測(cè)孔和出水點(diǎn)進(jìn)行一次水位、水壓、涌水量、水溫、水質(zhì)的觀測(cè)(測(cè)定)。
  4)放水試驗(yàn)延續(xù)時(shí)間,可根據(jù)具體情況確定。當(dāng)涌水量、水位難以穩(wěn)定時(shí),試驗(yàn)延續(xù)時(shí)間一般不少于10 -15d。選取觀測(cè)時(shí)間間隔應(yīng)考慮到非穩(wěn)定流計(jì)算的需要。中心水位或水壓必須與涌水量同步觀測(cè)。
  5)觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)登人臺(tái)賬,并繪制涌水量一水位歷時(shí)曲線。
  6)受大水威脅的礦井,可根據(jù)條件采用穿層石門或?qū)iT鑿井進(jìn)行相似疏干開采試驗(yàn)。
  (三)注水試驗(yàn)
  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法進(jìn)行抽水試驗(yàn),進(jìn)行注水試驗(yàn)。
  2)要根據(jù)透水巖層的巖性和孔隙、裂隙發(fā)育深度,確定試驗(yàn)孔段,嚴(yán)格做好止水工作。
  3)注水前測(cè)定鉆孔水文和注入水的溫度。
  4)試驗(yàn)前徹底洗禮。
  5)要連續(xù)注入穩(wěn)定水量,以形成穩(wěn)定的水位。
  (四)連通試驗(yàn)
  1)水位傳遞法。通過抽水、注水、放水或堵水,改變地下水位,在可能連通的點(diǎn)上觀測(cè)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(yàn)法。也稱為指示劑法,在地下水通道的某一個(gè)或某幾個(gè)預(yù)定投放點(diǎn)投放選擇好的示蹤劑或示蹤物,在下游預(yù)定的接收點(diǎn)觀測(cè)、取樣或就地檢測(cè)。常有浮游物示蹤劑、染料類示蹤劑、食鹽示蹤劑、放射性同位素示蹤劑、離子示蹤劑。