水文地质观测的任务目的及方法

  一、地面水文地质观测

 

  一)、进行气象观测，由于矿区距华亭县距气象台（站）小于30 km，按照《煤矿防治水规定》可以不设立气象观测站，仅建立雨量观测站。

 

  二）、地表水观测，

 

  1、汭水河流量的观测，矿副井区汭河上有华亭县建立的水文观测站，汭水河流量及最高洪水位的观测，直接采用华亭县水文观测站的数据。  2、砚峡沟流量的观测，主要是对流径塌陷区沟内水量的观测，以确定沟内水量是否渗入井下。要在塌陷区上下两端地表稳定地段布置观测站进行观测。  3、在采掘过程中，应当坚持日常观测工作；每月观测1-3次；当雨季或者遇有异常情况时，应当适当增加观测次数。要建立智能自动水位仪观测、记录和传输数据。  二、井下水文地质观测

 

  1、对主要穿层石门及开拓巷道，要及时进行水文地质观测和编录，并绘制井筒、石门、巷道的实测水文地质剖面图或展开图。

 

  2、当井巷穿过含水层时，要详细描述其产状、厚度、岩性、构造、裂隙的发育与充填情况，揭露点的位置及标高、出水形式、涌水量和水温等，并采取水样进行水质分析。

 

  3、遇含水层裂隙时，应当测定其产状、长度、宽度、数量、形状、尖灭情况、充填程度及充填物等，观察地下水活动的痕迹，绘制裂隙玫瑰图，并选择有代表性的地段测定岩石的裂隙率。测定的面积：较密集裂隙，可取1-2 m2；稀疏裂隙，可取4-10 m2。其计算公式为  式中 KT--裂隙率，%； A--测定面积，m2； l--裂隙长度，m； b--裂隙宽度，m。

 

  遇断裂构造时，要测定其断距、产状、断层带宽度，观测断裂带充填物成分、胶结程度及导水性等。  遇褶曲时，要观测其形态、产状及破碎情况等。  遇突水点时，要详细观测记录突水的时间、地点、确切位置,出水层位、岩性、厚度,出水形式,围岩破坏情况等，并测定涌水量、水温、水质和含砂量等。同时，要观测附近的出水点和观测孔涌水量和水位的变化，并分析突水原因。各主要突水点可以作为动态观测点进行系统观测，并要编制卡片，附平面图和素描图。

 

  4、矿井涌水量的观测工作和水质的监测工作。

 

  要建立完善水文观测系统，在井下主要巷道和出水点处建立永久观测站，实现涌水量数据采集自动化，进行24小时监测；其它巷道和淋水点处建立临时观测站，根据情况随时观测其涌水情况和涌水量；对每次观测的涌水量要填入矿井涌水量观测台帐，并要填绘至矿井充水性图和水文地质图上。  对于水质的监测每年不少于2次，丰、枯水期各1次。涌水量出现异常、井下发生突水或者受降水影响矿井的雨季时段，观测频率要适当增加。

 

  对于井下新揭露的出水点，在涌水量尚未稳定或尚未掌握其变化规律前，一般要每日观测1次。对溃入性涌水，在未查明突水原因前，应当每隔1-2 h观测1次，以后可适当延长观测间隔时间，并采取水样进行水质分析。涌水量稳定后，可按井下正常观测时间观测。

 

  三、涌水量观测方法

 

  观测流量时，应根据水量大小，分别采用容积法、堰测法、流速仪法、浮标法、流量计（水表）法等不同方法。

 

  1、用水堰观测涌水量应符合以下要求：

 

  1）水堰要坚固，槽（箱）内壁要光滑，不易变形。水堰要安装在平直、坡度不大于0.5﹪的水流平稳的水沟内，安装时要用水准尺找平。如必须安置在水流湍急的地点时，则必须采取消能整流措施，使流过水堰的水流保持平稳。

 

  2）观测前应检查水堰是否变形、倾斜、漏水，堰根外侧通气带是否堵塞等。

 

  3）水堰内及附近如有杂物沉积，必须清理。读数标尺应设在堰板的迎水方向，与堰板的距离应不少于3倍的堰口高度。每次观测至少测量两次水头值，取其平均值。

 

  2、用流速仪测定涌水量应符合下列要求：

 

  1）应根据水流速度、水深状况，选择不同型号的流速仪（旋杯式流速仪的测速范围为0.2～3.5米/秒；旋浆式流速仪测速范围，一号浆适用于0.07～1.5米/秒，二号浆适用于0.3～0.5米/秒）。井下水沟内测流速和计算流量也可使用电子式防爆流速、流量仪。

 

  2）流速一般应每年校正一次，并重新标定流速参数。

 

  3）测流速时断面的位置应选择在河流（水沟）平直、河底比较平坦、水流平稳的地段。根据河段（水沟）实际情况布测速垂线，然后在各测线断面上实测数点的点流速，取其平均值即为测线断面的平均流速。

 

  4）流速测定时，首先应确定流速垂线的数目，一般视河宽及断面形状而定。在流速有很大变化的转折点处必须测定流速。

 

  3、采用浮标法测定涌水量时，应符合下列条件和要求：

 

  1）在难以使用流速仪或缺少测速仪的情况下采用。

 

  2）浮标法的实测断面应选在顺直且比较规则的地段，其长度为井下水沟的5～10倍，水沟水流应均匀平稳，无旋涡及回流，无阻碍水流的杂物等。

 

  3）实测时按下述程序进行：

 

  ① 选定实测地段后，按相等距离布设2～3个断面，即上断面、基断面（中断面）、下断面。

 

  ② 对每个断面进行横断面测量，水深点距应为0.3～1.0米，并用坐标纸绘出横断面图。井下水沟横断面测量水深不得少于3个点。

 

  ③ 根据实测地段水的深浅选择浮标种类，从上游断面以上5～20米处投放，以便使浮标在接近上断面时，已具有同行水流的速度，测出浮标从上游断面至下游断面的时间，求出流速。

 

  ④ 浮标可采用水面浮标及浮游浮标。井下可用木片、乒乓球、纸片等代替水面浮标。