抽水试验操作步骤

钻孔抽水试验 （1）钻孔抽水试验目的： ① 为预测矿坑涌水量提供矿坑直接充水含水层（三叠系下统北泗组的裂隙含水层、底板间接充水含水层（三叠系下统马脚岭组岩溶裂隙含水层）的水文地质参数：渗透系数K、导水系数T、影响半径R等。 ② 通过测定钻孔涌水量及其与水位下降（降深）之间的关系，分析确定含水层的富水程度。 （2）、水文地质钻探 ①钻孔深度：以揭穿矿层底板间接充水含水层（三叠系下统马脚岭组岩溶裂隙含水层）为原则，重点控制第一期开拓水平，其深度以揭穿含水层的裂隙、岩溶发育带为原则。 ②钻孔孔径：钻孔孔径应视钻孔目的确定，抽水试验段孔径以满足设计的抽水量和安装抽水设备为原则（不小于φ110mm），终孔孔径不小于φ91mm，水位观测孔观测的孔段应满足止水和水位观测的要求。 ③钻孔孔斜：钻孔孔斜应满足抽水设备和观测仪器的工艺要求，要求为直孔。 ④岩芯采取率：岩芯采取率要求岩石大于70%，破碎带大于60%，粘土大于70%，砂和砾石层大于50%，通常与地质孔要求相同。 ⑤钻孔施工宜采用清水钻进，当地层破碎不能用清水钻进时，应在主要含水层或试验段（观测段）用清水钻进。 ⑥封孔：除留作长期观测孔外，均应封孔，采用水泥封孔。 ⑦洗孔及测定稳定水位 钻孔施工结束后应采用清水进行有效洗孔，对同时揭露三叠系直接充水含水层（下统北泗组裂隙含水层）、底板间接充水含水层（马脚岭组岩溶裂隙含水层）的钻孔（ZK8006、ZK4406及ZK2102），应测定分层稳定水位，由于钻孔中马脚岭组岩溶裂隙含水层埋深多大于100.00m，因采用套管止水法成本较太，因此采用钻杆下端缠绕海带止水法（海带缠绕长度约1.50～2.00m），将马脚岭组岩溶裂隙水导入钻杆内，在钻杆内测量马脚岭组岩溶裂隙含水层稳定水位，分层测定水位的钻孔，必须严格止水，并检查止水效果，不合格时重新进行。 对第四系松散层，由于钻孔揭露该层均在低丘斜坡上，属透水不含水层，采用套管护壁止水法，孔口套管应下入完整基岩中，防止孔壁坍塌掉块。 ⑧分段抽水方法 钻孔揭露北泗组第一段T1b1硅质泥灰岩、粉砂岩、泥岩5.00～8.00m后，首先对直接充水含水层（三叠系下统北泗组裂隙含水层）进行抽水试验，抽水试验结束后，再继续钻进，揭露马脚岭组灰岩30.00～40.00m后，对全孔（北泗组裂隙含水层、马脚岭组岩溶裂隙含水层）进行混合抽水试验。 （3）、钻孔简易水文地质观测和编录 ①钻进过程中，应测定钻孔的动水位，在提钻后，下钻前各测一次孔内动水位。 ②观测和详细记录钻进中涌（漏）水、掉钻、掉块、坍塌、缩（扩）径、逸气、涌砂等现象的层位和深度，测量涌（漏）水量、钻进中的冲洗液消耗量的变化，必要时应测定稳定水位并进行简易放（注）水试验。 ③描述岩芯的岩性、结构构造、裂隙性质、密度、岩石的风化程度和深度，岩溶形态、大小、充填情况、发育深度、统计岩石裂隙率、岩溶率，统计岩芯RQD值。 ④钻单一含水层（组）的钻孔应测定终孔稳定水位，在2小时内，水位变化不超过2cm时为稳定水位。 （4）、稳定流抽水试验 进行稳定流抽水试验的钻孔，有洞蒙矿段80线的ZK8004及ZK8006钻孔、渌利矿段北翼44线的ZK4406孔、驮仁西矿段06线的ZK0602钻孔、驮仁东矿段21线的ZK2102钻孔。 抽水试验前应进行清水洗孔并测定所试验含水层稳定水位，试验过程中，严禁抽出的水就地排放造成回渗或倒灌，注意观测地面塌陷、沉降现象。 正式抽水试验前必须洗孔并进行试抽，了解钻孔涌水量，以便合理下入水泵深度。 ①水位降深 水位降深根据试验目的和含水层富水性程度确定，应尽设备能力作一次最大降深，其值不小于10m，当单位涌水量q<0.1l/s.m时，可做一次最大降深；当采用抽水量与降深相关方程预测矿坑涌水量时，应进行三次降深试验，降深值为孔内水柱的 、 、 。 ②稳定流抽水过程中水位、流量、水温、气温和恢复水位的观测 抽水过程中水位、流量的观测时间间隔：抽水过程中水位、流量的观测时间间隔，以0、3、5、10、15、20、25、35、45、55、65、75、90、105、130、145、160分钟各观测一次，以后每隔30分钟观测一次，直至水位、流量达到抽水试验的稳定要求为止；水温、气温则每隔2小时观测一次。 水位、流量达到抽水试验的稳定要求后，停止抽水并立即开始观测恢复水位，恢复水位观测时间间隔，以1、3、5、10、15、30、45、60、90分钟各观测一次，以后每隔30分钟观测一次，直至在2小时内水位波动不超过2cm为止。 ③、稳定时段延续时间 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。 ④、抽水试验水位、流量稳定程度要求 抽水试验稳定时段内水位、流量波动相对误差要求： A、水位波动相对误差：抽水孔水位波动相对误差不大于1%，观测孔不大于2cm。 B、流量波动相对误差：当单位涌水量大于1.0l/s.m时，不大于其平均值的3%， 当单位涌水量等于或小于1.0l/s.m时，不大于其平均值的5%。 波动相对误差： ⑤、在抽水试验第三次降深结束前，取水化学分析水样。 ⑥、抽水试验过程中，现场记录整理资料，并现场绘制Q、S与T的过程曲线的曲线图，绘制Q、S关系曲线，q、S关系曲线，从曲线上判断出地下水的特性并检查抽水试验成果的正确性，如资料不准确则需重新开始试验。 ⑦、抽水结束应测恢复水位，观测时间间隔与抽水试验要求基本相同。若连续3小时水位不变，或水位呈单向变化，连续4小时内每小时水位变化不超过1厘米，或者水位升降与自然水位变化相一致时，即可停止观测。 ⑧、停止恢复水位观测后应验证孔深。 （5）、非稳定流抽水试验 主要针对渌利矿段北翼44线的ZK4406孔、驮仁西矿段06线的ZK0602孔、驮仁东矿段21线的ZK2102孔，在相应抽水试验孔稳定流抽水试验结束且恢复水位观测达到要求后，对其进行非稳定流抽水试验。 ①、采用定流量方法，钻孔涌水量保持常量，其变化幅度不大于3％，若前后两次测量流量变化超过3％时，应即时进行调整。 ②、非稳定流抽水试验的水位降深，应尽设备能力作一次最大降深，一般不应小于9m。若涌水量大于140m3/h时，因条件所限降深达不到上述要求时，最小降深也不得小于3m。若含水层底板以上水柱不足10m时，水位最大降深应超过含水层水柱的。 ③、水位、流量的观测时间间隔：可按对数轴上的分格点进行，一般应按0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、10、12、15、20、25、30、40、50、60、75、90、105、120、140、160、180、200、220、240、260、280、300min累计时间进行，以后每隔30min观测一次，直至结束。观测孔与主孔的流量、水位都必须同时观测。 ④、抽水延续时间应根据试验目的参照水位降深——时间半对数曲线S（或h2）——lgt形态确定，当曲线出现固定斜率的渐近线时，观测时间需后延续一个对数周期；有越流补给时，观测时间则需曲线经过拐点后趋于水平时为止；有观测孔时，应以代性观测孔的S（或h2）——lgt曲线判定。 ⑤、停止抽水后，应立即观测恢复水位，观测时间间隔参照③点进行。 ⑥、当抽水尚未达到目的前，因故中断抽水时，则应观测恢复水位，待水位达到稳定后再重新抽水。 注1：在承压含水层中抽水，采用S－lg t曲线，在潜水含水层中抽水采用Δh2-lgt曲线。Δh2是指潜水含水层在自然情况下的厚度H和抽水试验时的厚度h的平方差，即Δh2＝H2-h2。 注2：当S(或Δh2)-lg t曲线没有拐点或出现几个拐点，则延续时间宜根据试验的目的确定。 ⑦、非稳定流抽水试验现场资料整理的要求 对于定流量的非稳定流抽水试验，在抽水试验过程中主要是编绘出水位降深s和时间t的各类关系曲线，这些曲线，除用于及时掌握抽水试验进行得是否正常和帮助确定试验的延续、终止时间外，主要是为计算水文地质参数服务的。故须在抽水试验现场编绘出能满足所选用参数计算方法要求的曲线形式。在一般情况下： A、首先编绘的是s－lgt 或 lgs－lgt 曲线； B、当水位观测孔较多时，尚需编绘s－lgr或s－lg（t/r2）曲线（式中r为观测孔至抽水主孔距离）； C、对于恢复水位观测资料，编绘s’－lg（1+tp/t’）和s*－lg（t/t’），其中，s’为剩余水位降深；s*为水位回升高度；tp为抽水的持续时间；t’为停抽后算起的水位恢复时间；t为从抽水试验开始至水位恢复到某一高度的时间。 _1242536721.unknown _1242536740.unknown _1373271688.unknown _1242536684.unknown