矿山抽水试验技术要求
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任务十地下水资源量计算七、开采抽水试验法课程目的掌握开采抽水试验法的原理、计算方法、步骤,具有开采抽水试验法计算水源地地下水资源量专业技能课程任务1、掌握开采抽水试验法基本原理、特点及其适用条件2、掌握开采抽水试验法计算方法、步骤课程内容1、开采抽水试验法基本原理2、开采抽水试验法特点及适用条件3、一元相关分析法4、多元相关分析法重点、难点一元相关分析法(一)方法原理及对抽水的要求根据抽水试验的结果确定允许开采量(可开采量),这种方法称为开采抽水试验法。
抽水要求:根据水文地质条件,选择合适的布井方案,打探采结合井,在旱季,尽量按开采条件(开采降深和预计开采量)进行较长期(一个月以上)开采性抽水试验。
(二)允许开采量(可开采量)的计算1、稳定状态按设计需水量进行长时间开采抽水试验,主井中或井群中心的动水位在允许降深以内,并保持稳定,各观测孔中的水位也能保持稳定;停抽后,水位又能较快地恢复到原原始水位。
这表明在开采过程中含水层内建立了新的动平衡,开采的水量小于或等于开采时的补给量,按这样的抽水量开采是完全有保证的,这时实际抽水量就是允许开采量。
抽水试验动水位历时曲线图:2、非稳定状态按设计需水量进行抽水试验时,水位不稳定,特别是观测孔中的水位一直持续缓慢下降,停抽后水位虽有所恢复,但始终达不到原始水位。
这说明抽水量大于补给量,已消耗了储存量,若按这样的抽水量开采则得不到保证的。
在这种情况下确定允许开采量,可以通过分析抽水过程曲线,求出开采条件下的补给量作为允许开采量,或者再加上年暂时储存量作为允许开采量。
抽水试验动水位历时曲线图:非稳定状态抽水的水均衡方程为:(Q抽– Q补)*Δt =μFΔS或:Q抽= Q补+ μF(ΔS/Δt)μF——水位下降1m消耗的储存量,简称单位储存量(m3/m或m2)如何从抽水量中把补给量和储存量的消耗量分开,求出补给量Q补。
其方法之一:求出给水度u和降落漏斗面积F,据抽水试验时的水位降速Δs/Δt求出储存量的消耗量,Q补= Q抽- μF(ΔS/Δt),但u值往往难于准确测得,特别是裂隙、岩溶含水层。
1.1. 抽水试验是煤炭资源地质勘探的重要手段, 其目的是研究含水层重要水文地 质特征,取得含水层水文地质参数,评价含水层的富水性,并为预计矿井涌水量 与对地下水综合利用的评价提供资料。
1.2. 抽水试验工作应在分析勘探区及邻区已有的水文地质资料的基础上,根据《煤炭资源地质勘探规范》的要求进行合理布置。
对富水性不均一的含水层,应 注意选择遇有漏(涌)水的地质勘探钻孔改作抽水试验孔。
根据水文地质条件复 杂程度、水量大小和设计目的,可分别选择单孔、群孔、孔组进行抽水试验。
1.3. 抽水试验空必须编制施工设计书。
内容包括:抽水试验任务及要求;试验含 水层(段)的起、止深度;孔径大小、止水套管的直径及下入层位、下入深度以 及止水方法;简易水文地质观测;所采用的抽水设备;抽水试验质量要求等。
1.4. 抽水试验的段距应根据抽水的目的确定, 以能分别获得各含水层(带)的水 位、流量、水质、渗透性为原则。
1.5. 抽水试验层(段)的孔径一般不应小于 100mm 下过滤器时,过滤管的直径 不应小于108mm 观测孔的孔径不应小于75mm 下过滤器时,过滤管的直径不应 小于73mm大口径(或孔组、群孔)抽水,其抽水层(段)的孔径一般不应小于200mm 孔深超过300m 时,对于非大水矿区,其孔径可减小到 168mm 1.6. 抽水试验层(段)与隔离止水层(段)必须取芯,其采取率要求见表 抽、止水层(段)岩芯采取率?????????????表11.7. 抽水试验钻孔的孔斜要求,应严于《煤田地质勘探钻孔质量标准》的规定。
使用深井泵抽水时,深井泵下放深度以上的钻孔段,其孔斜均不得超过 1.8.抽水试验钻孔与观测孔,一般应采取清水钻进。
若必须采用泥浆时, 抽水前必须采用活塞洗井或空气压缩机反复抽洗或其它有效的洗井方法, 排出,至水澄清为止。
1.9. 抽水试验钻孔与观测孔的止水层(段)必须选择在岩石完整的隔水层(段) 内,且应用可靠的方法检查止水效果,并作正式记录。
机井抽水试验方案目录1、试验目的 (1)1.1概述 (1)1.2基本规定 (1)1.3试验基本技术要求 (1)2、试验仪器和设备 (3)2.1过滤器 (3)2.2抽水设备 (3)2.3量测器具 (3)3、抽水试验 (4)3.1稳定流抽水试验 (4)3.2试验现场记录 (5)3.3试验资料整理 (6)1、试验目的1.1概述确认是否达到设计流量,从而确定井深度,管井结构和地层柱状图,包括岩层的名称岩性描述厚度和埋藏深度,钻孔及下管深度、壁管和过滤器的规格及其组合填砾及封闭的位置,地下水静水位和动水位,电测井资料等。
1.2基本规定1.2.1完整孔:进水部分揭穿整个含水层厚度的抽水孔;1.2.2非完整孔:未揭穿整个含水层或进水部分仅揭穿部分含水层的抽水孔。
1.2.3稳定流抽水试验:在抽水过程中,要求抽水量和动水位同时相对稳定,并有一定延续时间的抽水试验。
1.2.4非稳定流抽水试验:在抽水过程中,保持抽水流量固定而观测地下水位随时间的变化,或保持水位降深固定而观测抽水流量随时变化的抽水试验。
当含水层厚度不大于15m时,宜采用完整孔抽水;当含水层厚度大于15m时,可采用非完整孔抽水。
根据设计资料显示,本项目机井含水层厚度大于15m,本次抽水试验采用单孔抽水,方式采用非完整孔抽水。
1.3试验基本技术要求1.3.1松散含水层抽水孔中的过滤器外壁应设置测压管,其有眼部分长度应与抽水孔过滤器一致。
1.3.2在试验各次降深中,抽水吸水管口均应放在同一深度。
从承压含水层中抽水,吸水管口宜放在含水层顶板以上适当位置;从潜水含水层中抽水,吸水管口宜放在最大降深动水位以下0.5~1.0m 处。
1.3.3抽水孔的静水位和动水位、动水位和出水量均应同步进行观测。
1.3.4试验停止后,应立即进行恢复水位观测,并应在抽水停止后第1min、2min、3min、4min、6min、8min、10min、15min、20min、25min、30min、40min、50min、60min、80min、100min、120min各观测一次,以后可每隔 30min 观测一次。
矿山坑底抽水方案概述矿山开采过程中,常常会遇到水文地质条件复杂的问题,如坑底积水、涌水、冒水等,这些问题严重影响了矿山的生产。
因此,矿山坑底抽水方案的设计显得尤为重要。
坑道与井筒的抽水坑道抽水在坑道中进行抽水是常用的抽水方式。
其主要优点是成本较低,易于实施,但是与传统的井筒抽水方式相比,坑道抽水效率较低,在坑道的低洼位置和拐弯处容易积水。
井筒抽水井筒抽水是在井筒内进行的。
由于井筒直径较小,与坑道比起来,它的废物体积较小,因此井筒抽水比坑道抽水更有效。
但是,井筒抽水技术成本较高,需要开挖井筒和修筑水泵站等工程。
确定抽水方案在矿山中,确定抽水方案需要综合考虑地质水文条件、采矿工艺、设备技术和经济性等因素。
一般情况下,可以采取以下三种方案:单井筒抽水方案单井筒抽水方案是在矿山中较为常见的抽水技术。
其特点是建设一个或多个井筒,通过人工或机械钻井方式,从地下水位以下的位置与地面相连,从而实现对坑底水的抽取。
该方案操作简单,实施方便,适用于地形平缓、地层稳定、水位变化较小的经济矿体。
井筒与坑道结合抽水方案井筒与坑道结合抽水方案是结合了井筒和坑道两种抽水方式的优点,相比之下,抽水效率相对较高。
但是实施过程中,需要对矿山进出口的通风系统进行考虑,以保证坑道不会积水,并防止猛然涌泉。
建立涵洞及隧洞抽水方案修建涵洞或隧道是一种比较复杂的抽水方案,需要进行岩石掘进和支护,但是,建立涵洞或隧道抽水方案的效率较高,也可节省用于机械施工和钻掘工程的费用。
此外,还可以利用涵洞或隧道,进行采矿和排斥矿层中的地下水。
抽水设备选型在确定好抽水方案之后,需要对抽水设备进行选型。
一般情况下,选型需考虑以下因素:•井深和抽水量•矿区电力供应情况•设备安装要求•维护和维修的易用性•经济性常见的抽水设备包括离心泵和潜水泵。
针对不同的抽水方式和抽水需求,需要选择不同型号的设备。
结论矿山坑底抽水方案是矿山生产过程中重要的组成部分,选定合适的抽水方案和设备,可以帮助矿山提高生产效率,保障工人的安全,提高生产质量。
一、钻探技术要求:1、抽水孔的孔位应由地质、钻探、测量人员共同在现场确定。
2、钻探完成后应及时测量孔(管)口高程及孔位坐标,孔内所有测深均应从一个固定点算起。
3、抽水孔应采用跟管法钻进,也可采用能保证抽水孔平直,孔身附近不受扰动,孔壁不被覆盖和堵塞的其他钻进方法。
严禁采用泥浆和植物胶冲洗液钻进。
4、抽水孔孔径不宜小于200mm;过滤器直径不宜小于127mm,测压管内径不小于25mm。
5、取1-3组颗粒分析试验试样。
二、设备安装主要技术要求:1、下过滤器前,应用清水将孔内泥质物质冲洗干净,详细记录过滤器各部分的规格和实际长度(其中沉降管长度宜为2-3m)和实际下入深度,并及时绘制抽水孔结构图。
2、采用包网过滤器。
3、抽水孔的测压管应固定在过滤器外壁上,与过滤器同步下入孔内,并应采取适当措施,保证过滤器处于居中位置下到孔内预定深度。
4、抽水孔过滤器骨架的空隙率不小于30%。
5、抽水时,应将抽出的水排至影响范围以外。
6、用水表测定流量前,应准确测定起始读数。
三、抽水试验:1、采用单孔稳定流抽水试验,3次降深,以在抽水孔测压管内测得的降深为准,各次降深间的差值宜相等,降深宜从小到大,最小降深不宜小于。
2、试验前应对抽水孔进行清洗,直到水清、砂净、无沉淀时止。
3、洗孔后即可进行试验抽水,其降深宜逐渐增大,达到最大降深后的持续时间不应少于2h。
抽水试验过程中,应观测抽水孔出水量及水位变化,检查抽水设备运行是否正常;确定稳定流抽水的最大降深。
4、正式抽水前,静水位观测应每30min观测一次,2h内变幅不大于2cm,且无连续上升或下降趋势时,即可视为稳定。
5、试验时抽水开始后的第5min、10min、15min、20min、30min、40min、50min、60min,宜各观测一次动水位和出水量,以后每隔30min观测一次。
6、动水位稳定标准:采用地面离心泵和潜水电泵抽水时,抽水孔的水位波动不应大于3cm;采用空压机抽水时,抽水孔的水位波动值不应大于10cm。
抽水试验基本要求抽水试验是野外水文地质试验中的其中一种。
野外水文地质试验还包括渗水试验、注水试验、地下水流速流向的测定及连通试验。
今天给大家主要讲抽水试验类型、工作程序、要求、以及对抽水试验资料的判别:一、抽水试验工作前:首先要知道抽水试验的目的:即我们通过抽水试验工作应取得什么水文地质资料:1、岩石(土体)渗透系数、钻孔涌水量;2、.水位下降与涌水量的变化关系及水力特征(潜水或承压水);3、降落漏斗的大小、形状和增长速度;4、各含水层之间的水力联系。
另外在地表水体附近或地表水体下岩石中进行抽水试验时,应查明地表水与地下水的关系;二、抽水试验时所用井孔的多少:分为单孔抽水、多孔抽水及干扰井群抽水试验。
1、单孔抽水试验,只有一个抽水井而无观测井。
它方法简便,成本低廉,但所能担负的任务有限,成果精度较低,且只适用于稳定流抽水试验。
因此多用于普查和初步勘探阶段;2、多孔抽水试验:是在抽水孔附近还配有若干水位观测孔的抽水试验。
它能完成抽水试验的各项任务,所得成果和精度也较高,若专门布置的观测孔多,深度也较大时,则花费成本较大。
故少量用于初步勘探阶段,更多用于详细勘探阶段。
3、干扰井群抽水试验:是在多个抽水孔中同时抽水,造成降落漏斗相互重迭干扰的抽水试验。
除抽水孔外,还配有若干观测孔。
这种试验也称为互阻井群抽水试验。
一般干扰井群抽水试验是为了获取相互干扰下井涌水量与水位降深的关系资料;或因为水量较大,单个抽水孔形成的水位降深不大,降落漏斗范围太小,则在较近的距离内打几个抽水孔组成一个孔组同时抽水;或为了模拟开采或疏干的试验,在若干井内同时抽水,观测分析整个流场的变化。
由于此种抽水试花费大,所以只在详细勘探阶段或开采阶段使用。
三、按抽水井的类型:可分为完整井和非完整井抽水试验。
1、完整井中抽水时,水主要是从孔的四壁井入孔中,过滤器只须考虑到四壁进水。
由于完整井的井流理论较完善,故一般尽量用完整井作试验。
2、非完井中抽水时,除了孔壁进水以外,孔底也进水。
钻孔简易水文地质观测实施细则目录第一章一般要求 (59)第二章观测方法与要求 (59)第三章原始记录及资料整理 (60)第一章一般要求第1.1条钻孔简易水文地质观测,系利用地质勘探钻孔观测编录与水文地质有关的资料。
其成果既是研究评价勘探区水文地质条件的重要基础,又是合理布置专门水文地质钻孔的依据。
地质勘探各阶段都应做好钻孔简易水文地质观测工作。
第1.2条在地质勘探钻孔的岩芯鉴定编录工作中,应做好有关水文地质特征的描述,内容包括:岩性、成份、粒度、胶结物及其胶结情况;节理裂隙性质及其发育情况;岩芯破碎情况和岩芯采取率;岩溶发育及其充填情况等。
第1.3条地质勘探钻孔,在钻进过程中应认真做好与水文地质有关现象的观测和记录,内容包括:钻孔中水位的变化;冲洗液的消耗、漏失情况;水、气的涌出及油、气的显示;水温的异常,严重坍塌掉块情况,钻孔中遇溶洞、老巷、大裂隙、流砂与钻具突然下落等情况。
第1.4条需要进行消耗量观测的钻孔,冲洗液的循环系统要符合钻探规程的规定,并在开钻前进行检查验收,以保证观测成果的质量。
第1.5条钻进过程中发现漏水需堵漏时,应经主管水文地质技术人员同意,方可进行堵漏。
对堵漏起、止深度及所用的方法、材料、时间、效果等情况,应做详细的记录。
第二章观测方法与要求第2.1条消耗量观测1.冲洗液消耗量系指纯钻进时间内钻孔中消耗的冲洗液。
在正常钻进时,每小时观测一次。
不足一小时的回次,每回次观测一次。
发现冲洗液漏失时,应每10~30分钟观测一次。
冲洗液全部漏失时,应开大水泵测定其最大漏失量。
调整泥浆时不进行消耗量观测,但应记录泥浆的比重和粘度的变化。
2.冲洗液消耗量观测方法:钻具下至孔底,待冲洗液正常循环后开始观测水源箱(池)内冲洗液的数量,观测结果称原有量。
然后每隔一小时观测一次,直至钻程终了为止,每次观测结果称现有量。
钻进期间在水源箱(池)内加入的冲洗液数量称新增量。
计算公式如下:原有量+新增量-现有量=消耗量第2.2条水位观测1.回次水位观测,系指在每次钻程的提钻后和下钻前各测一次水位。
抽水试验方案(总8页)本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March一任务来源大连地铁三十里堡隧道区间结构施工受到本线第四系孔隙潜水影响,需求取该层地下水水文地质参数。
二试验目的通过现场试验获取试验特性曲线,选择适合水文地质条件的计算公式求取水文地质参数,为确定基坑降排水设计方案提供可靠依据,合理优化施工降水方案,保护水资源。
三试验任务由于试验场地条件限制,拟针对第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)粉质粘土层进行带观测孔的单井抽水试验。
试验场区位置及试验井孔平面布置见附图一。
四试验工作布置(一)水文地质钻探工作共布置抽水试验孔1眼,井深暂定33m,实际中钻至震旦系石灰岩终孔,井径Φ600mm,管径Φ219mm(井结构见附图二);抽水专门观测孔2眼,井深暂定33m,实际中钻至震旦系石灰岩终孔,井径Φ600mm,管径Φ400mm(井结构见附图二),6m 间距布设1眼,20m间距布设1眼。
(二)抽水试验利用单孔抽水带多个观测孔进行的抽水试验,可精确求取水文地质参数。
本次试验在钻孔成井后,利用单孔抽水,同时观测2眼观测井,稳定时间分别为8、16小时,小落程出水量为大落程出水量的1/2—2/3。
(三)抽水试验观测频率、精度要求及全部试验工作时间1.抽水试验技术要求抽水试验的布置应满足国家现行规范的规定,同时应观测水位和水量;抽水稳定延续时间不小于8H。
抽水结束后应进行恢复水位观测直至稳定。
2.静水位观测每小时观测一次,三次所测水位相同或4小时内水位相差不超过2厘米,即为静止水位。
3.抽水试验稳定标准动水位无持续上升或下降趋势,若有观测孔则以距抽水主孔最远端的观测孔判定;同时考虑区域该时段的自然水位变化情况,若与区域自然水位变化一致,同样判定稳定。
4.水跃值的确定在抽水井外环滤层中安放专门水位观测管,用于观测水跃值。
抽水试验主要技术要求一、钻探技术要求:1、抽水孔的孔位应由地质、钻探、测量人员共同在现场确定。
2、钻探完成后应及时测量孔(管)口高程及孔位坐标,孔内所有测深均应从一个固定点算起。
3、抽水孔应采用跟管法钻进,也可采用能保证抽水孔平直,孔身附近不受扰动,孔壁不被覆盖和堵塞的其他钻进方法。
严禁采用泥浆和植物胶冲洗液钻进。
4、抽水孔孔径不宜小于200mm;过滤器直径不宜小于127mm,测压管内径不小于25mm。
5、取1-3组颗粒分析试验试样。
二、设备安装主要技术要求:1、下过滤器前,应用清水将孔内泥质物质冲洗干净,详细记录过滤器各部分的规格和实际长度(其中沉降管长度宜为2-3m)和实际下入深度,并及时绘制抽水孔结构图。
2、采用包网过滤器。
3、抽水孔的测压管应固定在过滤器外壁上,与过滤器同步下入孔内,并应采取适当措施,保证过滤器处于居中位置下到孔内预定深度。
4、抽水孔过滤器骨架的空隙率不小于30%。
5、抽水时,应将抽出的水排至影响范围以外。
6、用水表测定流量前,应准确测定起始读数。
三、抽水试验:1、采用单孔稳定流抽水试验,3次降深,以在抽水孔测压管内测得的降深为准,各次降深间的差值宜相等,降深宜从小到大,最小降深不宜小于0.5m。
2、试验前应对抽水孔进行清洗,直到水清、砂净、无沉淀时止。
3、洗孔后即可进行试验抽水,其降深宜逐渐增大,达到最大降深后的持续时间不应少于2h。
抽水试验过程中,应观测抽水孔出水量及水位变化,检查抽水设备运行是否正常;确定稳定流抽水的最大降深。
4、正式抽水前,静水位观测应每30min观测一次,2h内变幅不大于2cm,且无连续上升或下降趋势时,即可视为稳定。
5、试验时抽水开始后的第5min、10min、15min、20min、30min、40min、50min、60min,宜各观测一次动水位和出水量,以后每隔30min观测一次。
6、动水位稳定标准:采用地面离心泵和潜水电泵抽水时,抽水孔的水位波动不应大于3cm;采用空压机抽水时,抽水孔的水位波动值不应大于10cm。
抽水试验流程抽水试验1)抽水试验的方法(1)单孔孔组抽水试验①单孔孔组抽水试验第一段为煤系砂岩裂隙含水层,选取抽水孔群中孔间距较近的一个孔(抽4孔)进行抽水,另一个孔(观1孔)配对进行观测,如此段时间内有同层位钻孔施工至该层位亦可作为观测孔进行观测,进行单孔孔组非稳定流抽水试验。
②单孔孔组抽水试验第二段为奥陶系峰峰组灰岩含水层,选取抽水孔群中孔间距较近的一个孔(抽4孔)进行抽水,另一个孔(观1孔)配对进行观测,如此段时间内有同层位钻孔施工至该层位亦可作为观测孔进行观测,进行单孔孔组非稳定流抽水试验。
(2)群孔孔组抽水试验群孔抽水试验段含水层为奥陶系灰岩含水层段,共有5个抽水孔同时进行抽水,5个观测孔同时进行水位观测,进行大型群孔非稳定流抽水试验。
2)抽水试验设备要求(1)单孔孔组抽水试验设备、观测仪表和工具①抽水设备使用空压机、潜水泵或提桶抽水;②流量使用标准水箱或三角堰观测;③水位用电测水位计观测;④水温可用温度计测量。
(2)群孔孔组抽水试验设备、观测仪表和工具①抽水设备:抽2、抽3、抽4、抽5四各孔套管为Φ325mm,选用250QJ 型水泵,排量 100m3/h、扬程150m左右;抽1孔套管为Φ219mm,选用150QJ 型水泵,排量30~50m3/h、扬程120~150m左右;②配置:全套标准配置是指泵体、电机和按扬程配带电缆、配电柜、启动控制柜、出水管、弯头、连接件、连接螺丝、止水密封件等安装用配件材料;③水量、水位和水温观测仪表和工具A.抽水时用三角堰观测流量;B.使用电测水位计观测水位;C.用温度计观测水温。
3)煤系地层抽水试验技术要求(1)抽水试验前准备工作①试验前应对抽水孔(抽4)(钻至13号煤层隔水层底板底部)、观测孔(观1)(进度与抽水孔相等,亦钻进到13号煤层隔水层底板底部)进行洗孔;②试验开始前2日,必须在每天的同一时间测量抽水孔和观测孔中的水位。
并对所有施工完这一段(煤系砂岩裂隙含水层)的抽水孔、观测孔统一进行一次稳定水位观测。
矿山抽水试验技术要求
1、试验孔段或抽水试段
一般根据设计判定相应层位即可。
在一个探索性的——普查矿区,则要依据主勘矿体确定矿体顶板、底板,结合矿体顶板、底板所属含水层的富水性差异,第四系覆盖层岩性特征及渗透性,矿体倾角(可能的合理的开采方式),确定抽水试段。
2、抽水层位
矿体产状较平缓,矿体顶板含水层富水性较底板的强,矿坑充水以顶板含水层为主要,硐采,这样的情况使用分层抽水,并且仅抽顶板含水层的。
矿体产状较平缓,矿体底板含水层富水性较顶板的强,矿坑充水以底板含水层为主要,硐采,这样的情况使用分层抽水,并且仅抽底板含水层的。
矿体产状陡立,矿体顶板含水层富水性较底板的强,矿坑充水以顶板含水层为主要,硐采,这样的情况使用分层抽水,并且仅抽顶板含水层的。
矿体产状较陡立,矿体底板含水层富水性较顶板的强,矿坑充水以底板含水层为主要,硐采,这样的情况使用分层抽水,并且仅抽底板含水层的。
矿体产状较平缓,矿体顶板含水层富水性与底板的相近,矿坑充水方式为顶板、底板含水层充水,硐采,这样的情况使用混合抽水,求取顶板、底板含水层的综合渗透参数。
矿体产状陡立,矿体顶板含水层富水性与底板的相近,矿坑充水方式为顶板、底板含水层充水,硐采,这样的情况使用混合抽水,求取顶板、底板含水层的综合渗透参数。
剥采、露采的情况,不论:矿体的产状是平缓还是陡立,矿体顶板含水层富水性与底板的是否相同,矿坑充水水源是以顶板含水层还是以底板含水层为主,一般情况下都采用分层抽水试验。
特殊的,矿体顶板含水层富水性与底板的差异极大,或矿体顶板(或底板)是含水层而底板(或顶板)是隔水层的情况,可仅求取含水层的渗透参数。
3、第四系含水层的封闭与止水检查
若第四系含水层的含水介质均匀、渗透性能好,地表水补给地下水的途径顺畅,抽水试段是其下覆(紧邻)的含水层,可不做孔口管管脚的封闭与止水检查工作。
若第四系含水层的含水介质均匀、渗透性能好,地表水补给地下水的途径顺畅,抽水试段是其下覆(紧邻)的含水层,可不做孔口管管脚的封闭与止水检查工作。
若第四系含水层的含水介质展布均匀、渗透性能差异明显,底部存在几米(>3-5米)厚的隔水层(如可塑、硬塑态的粘土或粉质粘土)地表水补给地下水的途径不顺畅,不论抽水试段是其下覆(紧邻)的含水层,可不做孔口管管脚的封闭与止水检查工作。
4、孔口管管脚的封闭与止水检查的要求
于孔口管管脚下方3-5米(视井壁稳固情况取值)处用木塞(或适当相似材料)架桥,用水泥浆灌至孔口管管脚上方3-5米处(视孔口管管脚下方含水层渗透性高、低取值)。
48小时(视水泥的凝固程度可作适当调整)后,注入清水作止水检查工作。
要求4小时内水位变幅不大于2厘米,且不得有连续上升或下降
的趋势。
5、钻孔孔径的要求
若抽水试段的富水性是弱的至相对隔水,用提桶抽水作1-2试段的简易抽水试验即可。
钻孔孔径不限。
若抽水试段的富水性是弱的,即单位涌水量<0.01升/秒·米的含水层,用小流量高扬程深井泵作抽水试验。
深井泵的最小外径95毫米,额定流量3-12米3/小时,扬程80-200米。
钻孔孔径110毫米即可。
上述二情况,限井壁较稳固、裸孔抽水条件。
否则,必须增大一径。
其它情况,视含水层富水性与要求出水量具体分析并参考相关资料确定。
6、井壁过滤管的要求
现阶段,从成本与工作周期考虑,一般矿山都采用裸孔抽水试验。
否则,参考相关资料作出过滤管孔隙率要求(一般不小于23%),交钻孔施工方按设计实施。
7、洗孔的要求
正常情况下,拟进行抽水试验的专门水文地质钻孔,仅能使用清水作冲洗液。
然而,由于井壁稳固性不良等原因,往往使用浓泥浆作冲洗液。
这就要求采用适当方法洗孔。
若能裸孔抽水(井壁稳固性较好)的情况下,使用钢丝刷反复上下活动洗井即可。
洗孔达要求的标准是:返水回清,很少见泥皮随返水被带出。
8、安定水位观测的要求
当洗孔达要求并起拔洗孔设备后,即时进行安定水位观测工作。
观测时间间隔:1分钟的5次,3分钟的5次,5分钟的5次,10分钟的
3次,15分钟的3次,30分钟的3次;以后,每隔1小时观测1次。
稳定标准:1、连续4小时为同一数值;2、8小时内水位波动幅值不超过2厘米(雨季,钻孔内水位明显受地表水影响的,水位波动幅值可放宽至5厘米),且不得有连续上升或下降的趋势。
9、抽水设备的要求
提桶抽水,检查:钢球活门的密封性能,提环的牢固程度,钢丝绳的长度与磨损程度,提升设备性能,等等。
深井泵抽水,检查:井泵的完好,额定功率与出水量,发电机额定功率充余程度,电缆的连接与安全接地,出水井管的连接可靠性,等等。
空气压缩机抽水,一般情况下用不到;若必须采用,则交侍施工方必须检查相关设备并保证性能完好,不能由于设备出问题而影响抽水试验的整个过程。
10、流量观测设备的要求
提桶抽水试验,量桶:规则,结实,容量至少为提桶的2倍,底部平展以不影响水深测量,量桶摆放地面平坦,小钢尺平直,钢卷尺标志清楚。
深井泵抽水试验:一般不用水表,由于存在阻力,水表容易损坏。
使用三角堰量测流量,要求出水口段挖缓冲池并投放植物枝叶消紊流,过水段平直、宽度适当,三角堰安放平直、稳固,小钢尺的插入应不影响水流状态。
空气压缩机抽水试验:合理设计水汽分离装置并使容量足够,堰板测流。
11、水位观测的设备要求
要求使用高灵敏度万能表电测,测线用广播用被覆线,用皮尺在相近条件下标定并作好牢固防水数字标签(每10米标识一处。
0米处外留2.5米长度正折损)。
高灵敏度万能表,要求能防水,电池容量充足。
12、计时时间基准的设备要求
统一使用机场上的电子钟表即可。
使用前要求进行时间校准与电池更换。
13、抽水方式的要求
正向抽水:第四系地层或孔壁较不稳定地层适用。
反向抽水:能裸孔抽水的情况都采用。
能逐渐对孔壁进行清洗并疏通含水通道,能取得真实含水层参数。
14、降深的要求
正式抽水试验,多要求进行三次降深。
三次降深值,最好能符合关系:S1≈1/3H,S2≈1/4H,S3≈1/6H,H为钻孔中水柱高。
由于抽水设备机械性能限制,或含水层很厚,水头值很大等,前述关系较难达到。
此时,可根据抽水设备试验抽水时所能抽降的最大降深值S0大致确定S1,S2,S3,即:
S1≈1/3 S0, S2≈2/3 S0, S3≈S0
三次水位降深如能按上述要求去控制,得出的降深与涌水量关系曲线一般较为真实。
15、水位、流量稳定时间的要求
稳定时段延续时间宜根据含水层的特征,补给条件确定。
单孔抽水试验最低不少于8小时,潜水层抽水、带观测孔抽水和有越流以及潮汐影响的抽水,必须适当处长。
16、动水位观测及观测误差的要求
按稳定流公式计算参数时,观测时间间隔视稳定情况而定,一般开泵后,水位波动较大,应每5分钟观测一次,然后视稳定情况改为15分钟至30分钟一次。
稳定时段内钻孔水位稳定程度应结合区域地下水动态变化确定。
水位波动相对误差:抽水孔不大于1%(要求精度不高或很难稳定的情况下,采用流量观测误差要求);观测孔水位变化不大于2厘米。
波动相对误差(%)=(最大值-最小值)/平均值×100
17、流量观测误差的要求
按稳定流公式计算参数时,观测时间间隔视稳定情况而定,一般开泵后,流量波动较大,应每5分钟观测一次,然后视稳定情况改为15分钟至30分钟一次。
稳定时段内钻孔流量稳定程度应结合区域地下水动态变化确定。
涌水量波动相对误差:当单位涌水量大于0.1升/秒·米时,不大于平均值的3%;当单位涌水量等于或小于0.1升/秒·米时,不大于平均值的5%。
18、水温、气温观测时间的要求
抽水试验开始时,即应该在涌水中以每1-2小时一次的时间间隔测量水温,同时测量气温。
直至抽水试验结束(在再提水或抽水)。
19、恢复水位观测的要求
与安定水位观测要求相同。
观测时间间隔:1分钟的5次,3分钟的5次,5分钟的5次,10分钟的3次,15分钟的3次,30分钟的3次;以后,每隔1小时观测1次。
稳定标准:1、连续4小时为同一数值;2、8小时内水位波动幅值不超过2厘米(雨季,钻孔内水位明显受地表水影响的,水位波动幅值可放宽至5厘米),且不得有连续上升或下降的趋势。
20、抽水试验结束后的工作要求
探孔深,以了解抽水试验过程中,含水层的疏通程度,以及进水段被阻塞的程度,以便在参数计算时考虑能尽可能的周到。
21、稳定流承压完整单井计算公式
计算公式 =
=10
式中 ——渗透系数,m/d
——影响半径,m
——涌水量,m3/d
——含水层厚度,m
——降深,m
——井半径,m
稳定流承压非完整井公式
=
=10
式中 ——渗透系数,m/d
——影响半径,m
——涌水量,m3/d
——含水层厚度,m
——降深,m
=0.577
22、稳定流潜水完整单井计算公式
计算公式 =
=2
式中 ——渗透系数,m/d
——影响半径,m
——涌水量,m3/d
——含水层的原始厚度,m ——降深,m
——井半径,m。