水文地质

矿山水文地质的动态观测与试验方法

  一、动态观测
  地下水动态长期观测是指根据井田的水文地质条件、地下水动态分析需求,建立地下水长期观测站网,定期观测地下水运动要素。
  复杂性和极复杂性矿区(矿井),需建立地下水动态观测网,采用自动观测仪连续记录数据,记录间隔根据生产阶段而具体确定,观测网布孔设点需专门设计。
  常用观测方法有人工观测、在线自动化观测、遥测等。
  矿山水文地质动态观测对象包括:地面变形、地表水、地下水等;观测内容包括水质、水位、水温、径流量、泉流量、应力、应变等。

  二、试验方法
  (一)抽水试验
  1)资源勘探阶段无抽水资料,对含水层的富水性、影响范围、条件均不清,在复杂型和极复杂型矿井进行大口径(地面直通式)抽(放)水试验前’选择孔位时,进行单孔或小口径孔群抽水试验。
  2)复杂型和极复杂型矿井,用小口径抽水不能查明水文地质工程地质(地面岩溶塌陷)条件时,应进行井下放水试验。井下条件不具备时,则应进行大口径、大流量孔群抽水试验。试验方法一般按非稳定流要求进行。
  3)为采取受采掘破坏影响的含水层同其他含水层或地表水体之间有无水力联系,应结合分抽(放)水进行连通试验。
  4)凡受开采影响钻孔水位较深时,可只做一次最大降深抽水试验;降深过程的观测,用适当加长延续时间进行非稳定流计算。
  5)孔群和大口径孔组抽水试验的延续时间,应根据水位一涌水量过程曲线稳定趋势而定,一般不应少于lOd。当受开采疏水干扰,水位无法稳定时,应根据具体情况研究确定。
  6)抽水前,应对试验孔、观测孔及井上下有关的水文地质点,进行水位(压)、流量观测。
  (二)井下放水试验
  1)放水试验在试放水的基础上,编制放水试验设计,规定试验方法、各次降深值和放水量。
  2)做好放水试验前的准备工作,固定人员,检验校正观测仪器和工具,检查排水设备能力和放水路线。
  3)放水前,在同一时间对井上下观测孔和出水点进行一次水位、水压、涌水量、水温、水质的观测(测定)。
  4)放水试验延续时间,可根据具体情况确定。当涌水量、水位难以稳定时,试验延续时间一般不少于10 -15d。选取观测时间间隔应考虑到非稳定流计算的需要。中心水位或水压必须与涌水量同步观测。
  5)观测数据应及时登人台账,并绘制涌水量一水位历时曲线。
  6)受大水威胁的矿井,可根据条件采用穿层石门或专门凿井进行相似疏干开采试验。
  (三)注水试验
  1)矿井防渗漏进行岩石渗透性研究或含水层水位很深无法进行抽水试验,进行注水试验。
  2)要根据透水岩层的岩性和孔隙、裂隙发育深度,确定试验孔段,严格做好止水工作。
  3)注水前测定钻孔水文和注入水的温度。
  4)试验前彻底洗礼。
  5)要连续注入稳定水量,以形成稳定的水位。
  (四)连通试验
  1)水位传递法。通过抽水、注水、放水或堵水,改变地下水位,在可能连通的点上观测水位、流量的变化,以判断两者之间水流的连通与否以及其具体途径。
  2)示踪试验法。也称为指示剂法,在地下水通道的某一个或某几个预定投放点投放选择好的示踪剂或示踪物,在下游预定的接收点观测、取样或就地检测。常有浮游物示踪剂、染料类示踪剂、食盐示踪剂、放射性同位素示踪剂、离子示踪剂。