水文地質

水文地質觀測的任務目的及方法

  一、地面水文地質觀測
 
  一)、進行氣象觀測,由于礦區距華亭縣距氣象臺(站)小于30 km,按照《煤礦防治水規定》可以不設立氣象觀測站,僅建立雨量觀測站。
 
  二)、地表水觀測,
 
  1、汭水河流量的觀測,礦副井區汭河上有華亭縣建立的水文觀測站,汭水河流量及最高洪水位的觀測,直接采用華亭縣水文觀測站的數據。  2、硯峽溝流量的觀測,主要是對流徑塌陷區溝內水量的觀測,以確定溝內水量是否滲入井下。要在塌陷區上下兩端地表穩定地段布置觀測站進行觀測。  3、在采掘過程中,應當堅持日常觀測工作;每月觀測1-3次;當雨季或者遇有異常情況時,應當適當增加觀測次數。要建立智能自動水位儀觀測、記錄和傳輸數據。  二、井下水文地質觀測
 
  1、對主要穿層石門及開拓巷道,要及時進行水文地質觀測和編錄,并繪制井筒、石門、巷道的實測水文地質剖面圖或展開圖。
 
  2、當井巷穿過含水層時,要詳細描述其產狀、厚度、巖性、構造、裂隙的發育與充填情況,揭露點的位置及標高、出水形式、涌水量和水溫等,并采取水樣進行水質分析。
 
  3、遇含水層裂隙時,應當測定其產狀、長度、寬度、數量、形狀、尖滅情況、充填程度及充填物等,觀察地下水活動的痕跡,繪制裂隙玫瑰圖,并選擇有代表性的地段測定巖石的裂隙率。測定的面積:較密集裂隙,可取1-2 m2;稀疏裂隙,可取4-10 m2。其計算公式為  式中 KT--裂隙率,%; A--測定面積,m2; l--裂隙長度,m; b--裂隙寬度,m。
 
  遇斷裂構造時,要測定其斷距、產狀、斷層帶寬度,觀測斷裂帶充填物成分、膠結程度及導水性等。  遇褶曲時,要觀測其形態、產狀及破碎情況等。  遇突水點時,要詳細觀測記錄突水的時間、地點、確切位置,出水層位、巖性、厚度,出水形式,圍巖破壞情況等,并測定涌水量、水溫、水質和含砂量等。同時,要觀測附近的出水點和觀測孔涌水量和水位的變化,并分析突水原因。各主要突水點可以作為動態觀測點進行系統觀測,并要編制卡片,附平面圖和素描圖。
 
  4、礦井涌水量的觀測工作和水質的監測工作。
 
  要建立完善水文觀測系統,在井下主要巷道和出水點處建立永久觀測站,實現涌水量數據采集自動化,進行24小時監測;其它巷道和淋水點處建立臨時觀測站,根據情況隨時觀測其涌水情況和涌水量;對每次觀測的涌水量要填入礦井涌水量觀測臺帳,并要填繪至礦井充水性圖和水文地質圖上。  對于水質的監測每年不少于2次,豐、枯水期各1次。涌水量出現異常、井下發生突水或者受降水影響礦井的雨季時段,觀測頻率要適當增加。
 
  對于井下新揭露的出水點,在涌水量尚未穩定或尚未掌握其變化規律前,一般要每日觀測1次。對潰入性涌水,在未查明突水原因前,應當每隔1-2 h觀測1次,以后可適當延長觀測間隔時間,并采取水樣進行水質分析。涌水量穩定后,可按井下正常觀測時間觀測。
 
  三、涌水量觀測方法
 
  觀測流量時,應根據水量大小,分別采用容積法、堰測法、流速儀法、浮標法、流量計(水表)法等不同方法。
 
  1、用水堰觀測涌水量應符合以下要求:
 
  1)水堰要堅固,槽(箱)內壁要光滑,不易變形。水堰要安裝在平直、坡度不大于0.5﹪的水流平穩的水溝內,安裝時要用水準尺找平。如必須安置在水流湍急的地點時,則必須采取消能整流措施,使流過水堰的水流保持平穩。
 
  2)觀測前應檢查水堰是否變形、傾斜、漏水,堰根外側通氣帶是否堵塞等。
 
  3)水堰內及附近如有雜物沉積,必須清理。讀數標尺應設在堰板的迎水方向,與堰板的距離應不少于3倍的堰口高度。每次觀測至少測量兩次水頭值,取其平均值。
 
  2、用流速儀測定涌水量應符合下列要求:
 
  1)應根據水流速度、水深狀況,選擇不同型號的流速儀(旋杯式流速儀的測速范圍為0.2~3.5米/秒;旋漿式流速儀測速范圍,一號漿適用于0.07~1.5米/秒,二號漿適用于0.3~0.5米/秒)。井下水溝內測流速和計算流量也可使用電子式防爆流速、流量儀。
 
  2)流速一般應每年校正一次,并重新標定流速參數。
 
  3)測流速時斷面的位置應選擇在河流(水溝)平直、河底比較平坦、水流平穩的地段。根據河段(水溝)實際情況布測速垂線,然后在各測線斷面上實測數點的點流速,取其平均值即為測線斷面的平均流速。
 
  4)流速測定時,首先應確定流速垂線的數目,一般視河寬及斷面形狀而定。在流速有很大變化的轉折點處必須測定流速。
 
  3、采用浮標法測定涌水量時,應符合下列條件和要求:
 
  1)在難以使用流速儀或缺少測速儀的情況下采用。
 
  2)浮標法的實測斷面應選在順直且比較規則的地段,其長度為井下水溝的5~10倍,水溝水流應均勻平穩,無旋渦及回流,無阻礙水流的雜物等。
 
  3)實測時按下述程序進行:
 
  ① 選定實測地段后,按相等距離布設2~3個斷面,即上斷面、基斷面(中斷面)、下斷面。
 
  ② 對每個斷面進行橫斷面測量,水深點距應為0.3~1.0米,并用坐標紙繪出橫斷面圖。井下水溝橫斷面測量水深不得少于3個點。
 
  ③ 根據實測地段水的深淺選擇浮標種類,從上游斷面以上5~20米處投放,以便使浮標在接近上斷面時,已具有同行水流的速度,測出浮標從上游斷面至下游斷面的時間,求出流速。
 
  ④ 浮標可采用水面浮標及浮游浮標。井下可用木片、乒乓球、紙片等代替水面浮標。