钻孔单位涌水量换算的探讨

针对目前利用钻孔单位涌水量评价含水层富水性所存在的问题,较详细地总结了利用3次降深抽水试验资料进行单位涌水量换算的方法,并通过工程实例深入地分析了为什么要进行单位涌水量换算,在此基础上提出了对只有1次或2次降深抽水试验数据的处理,以使单位涌水量换算和含水层富水性评价工作更加完善。     

黄玉川煤矿地层含水性及渗透性的抽采试验研究

通过在黄玉川煤矿地面布置抽水孔进行抽水试验,测试不同孔位的涌水量、渗透系数及影响半径,掌握奥灰水地层的富水性及渗透性特征,避免井下采煤过程中的突水事故。结果表明:奥陶系灰岩地层发育导水断裂带及陷落柱等导水通道,含水层对9号煤层开采的影响比其他煤层严重;抽水结束后,含水层水流补给抽水钻孔,24 h内液面恢复至抽水之前的水位深度;地面钻孔抽水试验测试的涌水量在0.018~2.412 m^3/h之间,平均单位涌水量为0.036 L/(s·m),属于弱含水性的含水层;渗透系数在平均值为0.0024 m/d,属于弱透水性的含水层。     

侏罗纪煤田煤层底板砂岩水害特征与防治技术

为了查明侏罗纪煤田煤层底板砂岩水文地质条件进而避免水害事故的发生,通过抽水试验和放水试验,计算单位涌水量和渗透系数最大值分别为1.070 9 L/(s·m)和2.060 3 m/d,含水层富水性和渗透性较好;底板砂岩含水层在大流量长时间放水条件下具有一定的可疏性;通过水化学分析和三维荧光光谱分析可以有效区分井田内各含水层地下水水质;结合典型水害案例,揭示了底板砂岩水害的形成机理并总结其特征,提出底板砂岩含水层的防治技术。结果表明:侏罗纪煤田底板砂岩含水层水文地质条件较以往认识复杂,部分区域含水层富水性和渗透性强。煤层底板砂岩含水层对下组煤的采掘活动威胁较大,可通过注浆堵水或者疏水降压来对底板砂岩水害进行治理和防控。     

Q-S曲线的MATLAB拟合单位涌水量换算方法

在矿井水文地质类型划分工作中,评价受采掘破坏或影响的含水层及水体的富水性时,需要对原始抽水试验资料进行口径91 mm、抽水水位降深10 m为准的单位涌水量换算。但目前换算方法中存在着一些问题,在对这些问题做分析和讨论的基础上,提出了一种应用Matlab数值分析软件进行最小二乘法曲线拟合的单位涌水量换算方法,并结合实例计算证明了该方法的可行性。该方法可减少换算过程中的人为因素产生的误差,使得换算结果更加准确,为今后的生产实践提供了参考。最后对该方法的实际应用提出了一些建议。     

J_3含水层钻孔单位涌水量换算

该文主要介绍了鹿洼煤矿J3砂砾岩含水层单位涌水量q值换算的步骤、方法及富水性评价结果,希望对其他煤矿在含水层的单位涌水量换算方面起到一点借鉴作用。     

我国西部保水采煤区受保护烧变岩含水层研究

通过对榆神府矿区烧变岩、烧变岩含水层的调查,论述了烧变岩分布,含水层储水结构及补、径、排条件。烧变岩地下水接受大气降水和萨拉乌苏组地下水的越流补给,以下降泉形式排泄。烧变岩含水层特点是分布面积和含水层厚度都较小,但富水性强,钻孔抽水试验最大单位涌水量88.67L/(s·m),渗透系数最大可达1 631.30 m/d。煤炭开采前,区内有烧变岩泉405处,其中流量小于1 L/s的325处,总流量59.458 L/s;流量1~10 L/s的64处,总流量142.115 L/s;流量大于10 L/s的16处,总流量564.610 L/s;这些泉多分布于沟谷沿岸,部分烧变岩泉受采煤影响流量衰减或干涸。烧变岩含水层地下水的水质多为HCO3—Ca·Mg或HCO3—Ca型,矿化度最大0.299 g/L,水质良好,是榆神府矿区宝贵的生态水源。     

煤矿床含水层富水性定量评价方法研究

为克服传统的单孔单位涌水量法在评价煤矿床含水层富水性存在的不足,用抽(放)水试验非稳定流观测数据来定量评价含水层的富水性,利用含水层瓶颈效应发生机理和非稳定流原理来分析研究,通过单孔非稳定流法、多孔法、群孔抽水试验法等3种方法,研究了消除瓶颈效应影响下,地下水存在绕流时,导水系数、含水层贮水系数的求算方法。实例应用结果表明:不同距离观测孔在水头降速均为0.46 m/h时,导水系数为0.20 m~2/h是唯一值,在时滞为1.52 h时贮水系数为1.5×10~(-5),用非稳定流方法可消除瓶颈效应和绕流影响因素,且计算的含水层参数结果可靠,选择合理的现场勘探测试方法是准确评价计算含水层参数的前提。     

关于导水系数T与单位涌水量q的关系讨论

随着水文地质计算工作的进展和生产实践的需要,参数导水系数T越来越被重视。尤其是在无观测孔的单孔抽水情况下,如何计算T值成了一个重要问题。本文试图通过一些试验资料来探索T与单位涌水量q之间的关系,以求用简易抽水试验来求得T值。众所周知,单位涌水量q对评价含水层的富水     

井筒检查钻孔抽水试验的设计及井筒涌水量预算

从井筒检查钻孔抽水试验的设计、井筒涌水量的预算方面,阐述了在井筒相距较近、含水层(组)水文地质条件简单、富水性均一的情况下,对井筒检查钻孔分含水层(组)逐层进行抽水试验所获取的水文地质参数。举例说明了预算竖井和斜井井筒涌水量时计算公式的选取以及预算方法,并对预算结果进行了评述。     

流速流量测井在郜城矿井检孔中的应用

井筒涌水量的大小和查明含水层的富水部位,对选择井筒施工方案和防治水措施,缩短建井工期,提高经济效益起着十分重要的作用。长期以来,我国部分煤矿建井期间预测的井筒涌水量与实际不符,有的相差很大,究其原因,除水文地质计算理论不完善外,而对井筒水文地质条件未查清,特别是以井检孔大层段多含水层的混合抽水试验所取得的参数(由于井筒区含水层的裂隙、岩溶发育和富水性不均一,有些岩层不含水,大层段抽水作为一个含水层     

新疆伊北煤田霍城—伊宁窄梁子井田水文地质条件分析

新疆伊北煤田霍城—伊宁窄梁子井田区内煤系地层含水层富水性均较弱,且无地表水体,矿区水资源匮乏。大气降水对地下水补给甚微,上游基岩裂隙水为主要补给源。本区的直接充水含水层单位涌水量q=0.033～0.017 5 L/(s.m)-1,渗透系数K=0.018～0.036 m/d,该井田水文地质条件简单,水文地质类型属裂隙类简单型。     

五阳煤矿井筒检查孔抽水试验数据的优化处理

抽水试验的目的是求取含水层的水文地质参数,进而对含水层的富水性进行评价.运用泰斯公式直线斜率法联合裘布依公式、一元线性回归模型对五阳煤矿南岭进风井井筒检查孔抽水试验的数据进行处理,从而得到含水层的更接近于实际的水文地质参数,最终得到对含水层富水性的准确评价.     

洪洞晋圣荣康煤业下组煤层充水水源的研究

山西晋煤集团洪洞晋圣荣康煤业有限公司,位于霍西煤田中部东侧,井田面积6.1188km2,生产能力90×104t/a,井田分为北区和南区,北区正常生产、南区基建阶段。主立井的3个井筒检查孔,其抽水试验评价太原组石灰岩含水层属弱富水性。当主立井施工到深度227m,进行超前探水,探水孔穿过太原组中段K4、K3、K2石灰岩含水层,沿井筒四周共计施工有14个钻孔,钻孔深度近50m,其中有3个钻孔发生涌水,其中最大的涌水量达47.2L/s,其他两个涌水孔涌水2.5L/s,取水样化验,水质为SO4·HCO3-Ca·Mg型,符合太原组石灰岩水质特征。矿井水文地质条件由简单变为中等。通过收集以往水文地质资料,对太原组和奥陶系灰岩含水层的水位、水质、补给、径流、排泄的分析,得出太原组灰岩含水层的充水水源为水位高于600 m的含水层或水体。     

基于三角白化权函数灰色评估模型的含水层富水性评价

对含水层的富水性进行评价是确定煤层底板是否突水的重要前提,选取含水层厚度、单位涌水量、钻孔取芯率、渗透系数、断层共五个因素进行分析,确定各因素对含水层富水性影响的权重。将研究区含水层富水性分为强、较强、较弱、弱四个区域。应用三角白化权函数灰色评估模型,计算评价研究区的富水性,评价分区结果与研究区水文地质条件变化基本一致。     

基于GIS技术的毛坪铅锌矿含水层富水性多元化归一分区研究

金属矿山传统的含水层富水性评价方法仅仅考虑了钻孔单位涌水量的影响,划分结果较为粗糙,无法有效地指导矿山生产。通过收集毛坪铅锌矿水文地质相关资料,选取渗透系数、水位降深、单位涌水量、含水层有效厚度、水样矿化度、断层发育密度和冲洗液消耗量7个因素,利用地理信息系统(GIS)的层次分析多元信息融合法,进行了含水层富水性分区,划分结果更加详细、准确,更加有利于矿山地下水的防治管理工作。     

单位涌水量换算方法的讨论与应用

针对目前生产过程中使用原始钻孔单位涌水量存在的问题,研究了具有3次及以上降深抽水试验的钻孔单位涌水量换算的方法,并以某矿区实际抽水资料为例,将换算结果与原始数据对比分析,得出换算结果更符合该矿区真实情况。     

采煤影响下天山北麓潜水资源流失特征

天山博格达峰北麓山前丘陵区潜水资源为当地工农业以及居民生活用水的重要水源,针对该区日益严重的潜水资源流失问题,以铁厂沟河流域潜水含水层为研究对象,采用水文地质测绘、地面高密度直流电法勘探、水文地质钻探以及数值模拟等手段,对沿铁厂沟河流域潜水含水层空间展布与富水性特征、潜水资源的流失途径及流失量进行了研究与分析。结果表明：铁厂沟河与八道湾向斜北翼煤系地层交汇区第四系冲洪积层呈南（上游）厚北（下游）薄的特征,松散层底界标高沿河流方向呈逐渐降低趋势,与山前沟流冲洪积厚度及空间形态特征基本一致;通过抽水试验获得该区潜水含水层单位涌水量q为0.146 L/（s·m）,渗透系数K为0.233 m/d,含水层富水性中等;潜水流场以地表塌陷坑为中心呈现出典型的降落漏斗形态,结合塌陷坑内存在流水声现象,分析该塌陷坑区域存在沟通潜水含水层与井下采空区的集中通道;采用FEFLOW数值模拟计算塌陷坑处的潜水漏失量86 m3/h,与井下涌水量实测值基本吻合,进一步验证了第四系潜水通过塌陷坑区集中通道补给井下采空区,使得井下采空区涌水维持稳定;煤矿开采是引发铁厂沟河中下游流域潜水资源流失的主要原因,采动后形成的塌...     

再论煤层顶板涌(突)水危险性预测评价的“三图-双预测法”

针对煤层直接顶板隔水层缺失或沉积较薄、且上覆充水含水层富水性较弱条件下的顶板水害评价预测,在“三图-双预测法”理论与方法指导下,分别从顶板冒裂程度和含水层富水性强度2个方面入手再次讨论了顶板含水层涌(突)水危险性评价方法。顶板冒裂程度以导水裂缝带扰动破坏上覆含水层距离作为评价指标;含水层富水性评价方法则进一步提升,以富水性指数法为依托,一方面充分挖掘地质和水文地质勘查数据中与含水层富水性相关的信息,包括渗透系数、砂岩厚度、冲洗液消耗量、岩芯采取率和脆塑性岩厚度比等,并将其作为主控地质因素,另一方面将数量有限的单位涌水量作为含水层富水性的实测指标对富水性指数法的评价结果进行校正,解决了在水文地质勘查程度较低情况下含水层富水性合理准确评价与分区难题。在此基础上运用Visual Modflow的DRN边界子模块对天然状态下和采取防治水措施状态下工作面的涌水量进行了动态预测。最后以台格庙矿区为例,说明了特殊水文地质结构条件下煤层顶板涌(突)水危险性评价和涌水量预测方法的具体实施步骤。     

露天采坑烧变岩与古冲沟区域水文地质“双探三预测”技术

榆林某露天矿首采区东端帮涌水区域位于烧变岩与古冲沟区域，水资源储量巨大，穿孔时涌水明显，给采坑剥离带来巨大安全隐患。为了保证采坑安全生产，对东端帮区域进行水文地质勘查工作，采用瞬变电磁法、高密度电法为主的“双探”技术进行富水性探测，开展钻探及抽水试验工作,进行渗透系数、单位涌水量及区域涌水量的“三预测”工作。结果表明：榆林某露天矿首采区东端帮“双探”物探成果中古冲沟与烧变岩区域低阻异常范围最大，异常强度极强-强趋势，推断存在导水通道，将上部含水层和下部含水层连为一体，补给来源丰富，富水强度极强。对于烧变岩和古冲沟发育区域，烧变岩含水层呈现“极高渗透系数高涌水量”特征，表明下方烧变岩层连通性好，为强富水性等级；混合段呈现“中渗透系数高涌水量”，表明中间混合段岩层连通性一般，动水量较丰富，混合段也为强富水性等级。采用大井法以及集水廊道法对东端帮烧变岩区域和古冲沟发育区域206 m物探强富水区域涌水量进行预计，预计涌水量为6453.78 m3/d。     

BP人工神经网络在富水性评价中的应用

为了对研究区含水层进行富水性评价,并减轻评价结果对水文孔的依赖程度,通过对地质及水文地质资料的分析,确定出四个富水性主控因素,分别为含水层厚度、岩芯采取率、脆性岩厚度比和风化影响指数。引入具有自主学习、非线性映射能力的BP人工神经网络,将25组经量化、归一化处理的主控因素数据作为网络学习样本、以实测单位涌水量为预测目标,通过反复训练学习,实现了对主控因素到单位涌水量映射关系的精确模拟。最后,使用训练好的神经网络对研究区富水性进行了预测,并引入灵敏度分析方法分析了预测结果对主控因素的敏感性。