水文地質

礦山水文地質的動態觀測與試驗方法

  一、動態觀測
  地下水動態長期觀測是指根據井田的水文地質條件、地下水動態分析需求,建立地下水長期觀測站網,定期觀測地下水運動要素。
  復雜性和極復雜性礦區(礦井),需建立地下水動態觀測網,采用自動觀測儀連續記錄數據,記錄間隔根據生產階段而具體確定,觀測網布孔設點需專門設計。
  常用觀測方法有人工觀測、在線自動化觀測、遙測等。
  礦山水文地質動態觀測對象包括:地面變形、地表水、地下水等;觀測內容包括水質、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行大口徑(地面直通式)抽(放)水試驗前’選擇孔位時,進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工程地質(地面巖溶塌陷)條件時,應進行井下放水試驗。井下條件不具備時,則應進行大口徑、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系,應結合分抽(放)水進行連通試驗。
  4)凡受開采影響鉆孔水位較深時,可只做一次最大降深抽水試驗;降深過程的觀測,用適當加長延續時間進行非穩定流計算。
  5)孔群和大口徑孔組抽水試驗的延續時間,應根據水位一涌水量過程曲線穩定趨勢而定,一般不應少于lOd。當受開采疏水干擾,水位無法穩定時,應根據具體情況研究確定。
  6)抽水前,應對試驗孔、觀測孔及井上下有關的水文地質點,進行水位(壓)、流量觀測。
  (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,檢驗校正觀測儀器和工具,檢查排水設備能力和放水路線。
  3)放水前,在同一時間對井上下觀測孔和出水點進行一次水位、水壓、涌水量、水溫、水質的觀測(測定)。
  4)放水試驗延續時間,可根據具體情況確定。當涌水量、水位難以穩定時,試驗延續時間一般不少于10 -15d。選取觀測時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測。
  5)觀測數據應及時登人臺賬,并繪制涌水量一水位歷時曲線。
  6)受大水威脅的礦井,可根據條件采用穿層石門或專門鑿井進行相似疏干開采試驗。
  (三)注水試驗
  1)礦井防滲漏進行巖石滲透性研究或含水層水位很深無法進行抽水試驗,進行注水試驗。
  2)要根據透水巖層的巖性和孔隙、裂隙發育深度,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。通過抽水、注水、放水或堵水,改變地下水位,在可能連通的點上觀測水位、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。也稱為指示劑法,在地下水通道的某一個或某幾個預定投放點投放選擇好的示蹤劑或示蹤物,在下游預定的接收點觀測、取樣或就地檢測。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。