水文地質(zhì)

水文地質(zhì)觀測(cè)的任務(wù)目的及方法

  一、地面水文地質(zhì)觀測(cè)
 
  一)、進(jìn)行氣象觀測(cè),由于礦區(qū)距華亭縣距氣象臺(tái)(站)小于30 km,按照《煤礦防治水規(guī)定》可以不設(shè)立氣象觀測(cè)站,僅建立雨量觀測(cè)站。
 
  二)、地表水觀測(cè),
 
  1、汭水河流量的觀測(cè),礦副井區(qū)汭河上有華亭縣建立的水文觀測(cè)站,汭水河流量及最高洪水位的觀測(cè),直接采用華亭縣水文觀測(cè)站的數(shù)據(jù)。  2、硯峽溝流量的觀測(cè),主要是對(duì)流徑塌陷區(qū)溝內(nèi)水量的觀測(cè),以確定溝內(nèi)水量是否滲入井下。要在塌陷區(qū)上下兩端地表穩(wěn)定地段布置觀測(cè)站進(jìn)行觀測(cè)。  3、在采掘過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持日常觀測(cè)工作;每月觀測(cè)1-3次;當(dāng)雨季或者遇有異常情況時(shí),應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加觀測(cè)次數(shù)。要建立智能自動(dòng)水位儀觀測(cè)、記錄和傳輸數(shù)據(jù)。  二、井下水文地質(zhì)觀測(cè)
 
  1、對(duì)主要穿層石門(mén)及開(kāi)拓巷道,要及時(shí)進(jìn)行水文地質(zhì)觀測(cè)和編錄,并繪制井筒、石門(mén)、巷道的實(shí)測(cè)水文地質(zhì)剖面圖或展開(kāi)圖。
 
  2、當(dāng)井巷穿過(guò)含水層時(shí),要詳細(xì)描述其產(chǎn)狀、厚度、巖性、構(gòu)造、裂隙的發(fā)育與充填情況,揭露點(diǎn)的位置及標(biāo)高、出水形式、涌水量和水溫等,并采取水樣進(jìn)行水質(zhì)分析。
 
  3、遇含水層裂隙時(shí),應(yīng)當(dāng)測(cè)定其產(chǎn)狀、長(zhǎng)度、寬度、數(shù)量、形狀、尖滅情況、充填程度及充填物等,觀察地下水活動(dòng)的痕跡,繪制裂隙玫瑰圖,并選擇有代表性的地段測(cè)定巖石的裂隙率。測(cè)定的面積:較密集裂隙,可取1-2 m2;稀疏裂隙,可取4-10 m2。其計(jì)算公式為  式中 KT--裂隙率,%; A--測(cè)定面積,m2; l--裂隙長(zhǎng)度,m; b--裂隙寬度,m。
 
  遇斷裂構(gòu)造時(shí),要測(cè)定其斷距、產(chǎn)狀、斷層帶寬度,觀測(cè)斷裂帶充填物成分、膠結(jié)程度及導(dǎo)水性等。  遇褶曲時(shí),要觀測(cè)其形態(tài)、產(chǎn)狀及破碎情況等。  遇突水點(diǎn)時(shí),要詳細(xì)觀測(cè)記錄突水的時(shí)間、地點(diǎn)、確切位置,出水層位、巖性、厚度,出水形式,圍巖破壞情況等,并測(cè)定涌水量、水溫、水質(zhì)和含砂量等。同時(shí),要觀測(cè)附近的出水點(diǎn)和觀測(cè)孔涌水量和水位的變化,并分析突水原因。各主要突水點(diǎn)可以作為動(dòng)態(tài)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)觀測(cè),并要編制卡片,附平面圖和素描圖。
 
  4、礦井涌水量的觀測(cè)工作和水質(zhì)的監(jiān)測(cè)工作。
 
  要建立完善水文觀測(cè)系統(tǒng),在井下主要巷道和出水點(diǎn)處建立永久觀測(cè)站,實(shí)現(xiàn)涌水量數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化,進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)測(cè);其它巷道和淋水點(diǎn)處建立臨時(shí)觀測(cè)站,根據(jù)情況隨時(shí)觀測(cè)其涌水情況和涌水量;對(duì)每次觀測(cè)的涌水量要填入礦井涌水量觀測(cè)臺(tái)帳,并要填繪至礦井充水性圖和水文地質(zhì)圖上。  對(duì)于水質(zhì)的監(jiān)測(cè)每年不少于2次,豐、枯水期各1次。涌水量出現(xiàn)異常、井下發(fā)生突水或者受降水影響礦井的雨季時(shí)段,觀測(cè)頻率要適當(dāng)增加。
 
  對(duì)于井下新揭露的出水點(diǎn),在涌水量尚未穩(wěn)定或尚未掌握其變化規(guī)律前,一般要每日觀測(cè)1次。對(duì)潰入性涌水,在未查明突水原因前,應(yīng)當(dāng)每隔1-2 h觀測(cè)1次,以后可適當(dāng)延長(zhǎng)觀測(cè)間隔時(shí)間,并采取水樣進(jìn)行水質(zhì)分析。涌水量穩(wěn)定后,可按井下正常觀測(cè)時(shí)間觀測(cè)。
 
  三、涌水量觀測(cè)方法
 
  觀測(cè)流量時(shí),應(yīng)根據(jù)水量大小,分別采用容積法、堰測(cè)法、流速儀法、浮標(biāo)法、流量計(jì)(水表)法等不同方法。
 
  1、用水堰觀測(cè)涌水量應(yīng)符合以下要求:
 
  1)水堰要堅(jiān)固,槽(箱)內(nèi)壁要光滑,不易變形。水堰要安裝在平直、坡度不大于0.5﹪的水流平穩(wěn)的水溝內(nèi),安裝時(shí)要用水準(zhǔn)尺找平。如必須安置在水流湍急的地點(diǎn)時(shí),則必須采取消能整流措施,使流過(guò)水堰的水流保持平穩(wěn)。
 
  2)觀測(cè)前應(yīng)檢查水堰是否變形、傾斜、漏水,堰根外側(cè)通氣帶是否堵塞等。
 
  3)水堰內(nèi)及附近如有雜物沉積,必須清理。讀數(shù)標(biāo)尺應(yīng)設(shè)在堰板的迎水方向,與堰板的距離應(yīng)不少于3倍的堰口高度。每次觀測(cè)至少測(cè)量?jī)纱嗡^值,取其平均值。
 
  2、用流速儀測(cè)定涌水量應(yīng)符合下列要求:
 
  1)應(yīng)根據(jù)水流速度、水深狀況,選擇不同型號(hào)的流速儀(旋杯式流速儀的測(cè)速范圍為0.2~3.5米/秒;旋漿式流速儀測(cè)速范圍,一號(hào)漿適用于0.07~1.5米/秒,二號(hào)漿適用于0.3~0.5米/秒)。井下水溝內(nèi)測(cè)流速和計(jì)算流量也可使用電子式防爆流速、流量?jī)x。
 
  2)流速一般應(yīng)每年校正一次,并重新標(biāo)定流速參數(shù)。
 
  3)測(cè)流速時(shí)斷面的位置應(yīng)選擇在河流(水溝)平直、河底比較平坦、水流平穩(wěn)的地段。根據(jù)河段(水溝)實(shí)際情況布測(cè)速垂線,然后在各測(cè)線斷面上實(shí)測(cè)數(shù)點(diǎn)的點(diǎn)流速,取其平均值即為測(cè)線斷面的平均流速。
 
  4)流速測(cè)定時(shí),首先應(yīng)確定流速垂線的數(shù)目,一般視河寬及斷面形狀而定。在流速有很大變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處必須測(cè)定流速。
 
  3、采用浮標(biāo)法測(cè)定涌水量時(shí),應(yīng)符合下列條件和要求:
 
  1)在難以使用流速儀或缺少測(cè)速儀的情況下采用。
 
  2)浮標(biāo)法的實(shí)測(cè)斷面應(yīng)選在順直且比較規(guī)則的地段,其長(zhǎng)度為井下水溝的5~10倍,水溝水流應(yīng)均勻平穩(wěn),無(wú)旋渦及回流,無(wú)阻礙水流的雜物等。
 
  3)實(shí)測(cè)時(shí)按下述程序進(jìn)行:
 
  ① 選定實(shí)測(cè)地段后,按相等距離布設(shè)2~3個(gè)斷面,即上斷面、基斷面(中斷面)、下斷面。
 
  ② 對(duì)每個(gè)斷面進(jìn)行橫斷面測(cè)量,水深點(diǎn)距應(yīng)為0.3~1.0米,并用坐標(biāo)紙繪出橫斷面圖。井下水溝橫斷面測(cè)量水深不得少于3個(gè)點(diǎn)。
 
  ③ 根據(jù)實(shí)測(cè)地段水的深淺選擇浮標(biāo)種類(lèi),從上游斷面以上5~20米處投放,以便使浮標(biāo)在接近上斷面時(shí),已具有同行水流的速度,測(cè)出浮標(biāo)從上游斷面至下游斷面的時(shí)間,求出流速。
 
  ④ 浮標(biāo)可采用水面浮標(biāo)及浮游浮標(biāo)。井下可用木片、乒乓球、紙片等代替水面浮標(biāo)。