摘要：水文地質綜合勘探為查明水文地質條件、開發利用地下水資源或其他專門目的，運用各種勘探手段而進行的水文地質工作。本文概述了水文地質綜合勘探并以某煤炭開采過程中遇到的水文地質勘探問題為例,對水文地質綜合勘探方案進行了研究和分析。

　　關鍵詞：水文地質,勘探,防水試驗

　　一、水文地質綜合勘探概述

　　(一)水文地質綜合勘探

　　為各種專門目的而進行的比較詳細的水文地質勘察工作。一般在水文地質普查的基礎上進行，采用較大的比例尺。如供水水文地質勘探、礦床水文地質勘探、地熱水文地質勘探等。在工作中一般要投入較多的勘探工程量。與工程的設計階段相適應，專門性的水文地質勘探常可分為初步勘探和詳細勘探兩個階段，每一階段工作的結果都要提交專門性的水文地質勘探報告和有關的圖件。

　　(二)水文地質勘察的工作內容：

　　①水文地質測繪。②地球物理勘探。③水文地質鉆探。④水文地質試驗。⑤地下水動態觀測。⑥實驗室分析。⑦編制水文地質報告和圖件。

　　(三)水文地質勘察要查明的主要問題：

　　①地下水類型和含水層的分布、埋藏情況。②地下水的補給、徑流、排泄條件。③地下水靜止水位及其變化幅度。④地下水化學成分及其對建筑材料腐蝕性評價，需要時進行生活飲用水適宜性評價。⑤測定水文地質參數。⑥預測地下水引起的不良地質作用。

　　二、水文地質綜合勘探方案探討

　　(一)水文地質綜合勘探的目的與任務

　　通過此次水文地質補充勘探工程實施，達到正確評價勘探區煤層的水文地質條件：①在無防治水工程措施的條件下，預計下組煤開采的礦井正常涌水量和最大涌水量，為采區和礦井設計合理的排水能力提供科學依據;②根據補充勘探成果，確定科學經濟的防水方案，為后繼防治水工程設計指明方向、提供資料依據;

　　本次水文地質補充勘探的主要任務：主要探測直接充水含水層灰巖水文地質條件，確定灰巖疏降的可能性及灰巖在疏降條件下與奧灰水力聯系的動態規律;查明徐灰和奧灰含水層的間距及巖石組合特征，為帶壓開采利用底板隔水層提供基礎資料。

　　(二)井田概況

　　1、本工程區域水文地質分區上屬太行山東麓，邯邢地區南部，地質單元位于鼓山與磁山之間，南沼河流經全井田，井田地下水受西北部地下水流的影響，屬區域地下水由山區向平原逕流過渡帶的中上游地段。井田內西有閃長巖隆起，東有鼓山斷層為屏，下有閃長巖托底，區內地下水除第四系潛水受地形河床控制外，均受區域地下水制約，自北向南運移。

　　2、井田水文地質分區斷層及水文地質單元的補給

　　井田水文地質分區斷層有西部和北部的F1號邊界斷層,落差90~300m;南部F11號邊界斷層，落差為400—600東部的F5號邊界斷層,落差為450—600。水文地質單元的補給分為側向補給和垂向補給。其中側向補給為西部山區地下水向東運動過程中的南向逕流中的一股在賀莊斷層之西,取道上泉一下白石一大賀莊進入礦區:一股在賀莊斷層之東,經武安、午汲進入礦區。垂向補給主要是降雨和地表河流的補給。

　　(三)根據本井田特點和任務目的要求，本次勘探有如下內容：

　　1、水文地質調查

　　a、收集近10年的氣象資料，包括每年氣溫(最高和最低)、降水量(年降水量、最大日降水量、最大小時降水量、最大10分鐘降水量)、蒸發量、最大風速、平均濕度(按季度)、凍土時間及最大凍土深度。

　　b、收集近10年的大峪河水文觀測資料，用原位滲透試驗方法確定大峪河河床的入滲系數。

　　c、實地調查井田及周邊地表裂縫和采空塌陷的基本特征及分布范圍，查明周邊礦井位置、范圍、開采層位、開采方法以及與相鄰礦井的空間關系。

　　d、收集井下采掘工程資料和礦井排水記錄以及以往井下出水點情況資料。

　　2、 井下水文地質勘探

　　a、井下水文地質勘探原則：井下水文地質勘探應采用井下物探、鉆探、監測、測試等手段。 采用井下與地面相結合的綜合勘探方法。 井下勘探施工作業，必須保證礦井安全生產，并落實好各項安全防范措施。

　　b、遇有下列情況，應在井下進行水文地質勘探 采用地面水文地質勘探難以查清問題時，需在井下進行放水試驗或連通(示蹤)試驗等。煤層頂、底板有含水(流)砂層或巖溶含水層時，需進行疏水開采試驗。受地表水體和地形限制或受開采塌陷影響，地面無施工條件。 孔深或地下水位埋深過大，地面無法進行水文地質試驗。

　　c、井下水文地質勘探主要技術要求：鉆孔施工設計必須由煤礦總工程師批準后方可實施，設計內容包括對鉆孔的各項技術要求和安全措施。掘鑿并加固鉆窩，保證正常的工作條件。鉆機必須安裝牢固;鉆孔必須首先下好孔口管，并做耐壓試驗;在正式施工前，必須安裝孔口安全閘閥，以保證控制放水，安全閘閥的抗壓強度應大于最大水壓;在揭露含水層之前，必須安裝好孔口防噴裝置。必須按設計施工，并嚴格執行施工安全措施。連通試驗不得選用污染水源的示蹤劑。停用或報廢的鉆孔，要及時封堵，并提交封孔報告.

　　d、受水害威脅的，用通常水文地質勘探方法難以進行開采評價時，可根據條件采用穿層石門或專門鑿井進行相似疏干開采試驗。其主要要求是：必須有專門的施工設計，其設計有煤礦總工程師組織審查批準。預計最大涌水量。必須建立能保證排出最大涌水量的排水系統能力。應選擇適當位置建筑防水閘門。做好鉆孔超前探水和放水降壓工作。做好井上下水位、水壓、涌水量的觀測工作。

　　e、井下物探。應用于井下的物探方法主要有直流電法(電阻率法)、音頻電穿透法、瞬變電磁法、電磁頻率測深法、無線電波透視法、地質雷達法、淺層地震勘探、瑞利波勘探、槽波地震勘探方法等。各礦可根據實際選用并結合鉆探方法對資料進行驗證。

　　(四)綜合勘探方案

　　1、水文地質物探——三維地震

　　根據礦方給定的勘探范圍和勘探的目的和任務，并結合工作區的地形、地質情況、施工條件等因素，確定本次三維地震勘探面積為6.3708km2，三維地震將采用10線8炮中間激發，疊加次數24次(4×6)，CDP網格10×10m，接收道10×48，炮點網度80×20m,檢波點網度40×20m。設計生產物理點3600個，微測井9個，計物理點54個，試驗點5個，計物理點100個，段試驗100個，共計物理點3854個 本次勘探使用加拿大ARIES數字地震儀，使用圖件比例尺為1：2000。

　　2、放水試驗

　　本煤礦下，通過水文地質補充勘探等工作，已經建立起井上、井下水文地質觀測系統。放水試驗的目的層為奧陶系灰巖(以下簡稱奧灰)含水層，屬高承壓含水層，井下疏水系統完整，因此試驗采用井下放水，地表、井下聯合觀測的方法，利用現有的4個二、四采區奧灰孔對奧灰迸行干擾非穩定流放水試驗。

　　放水孔選擇。在放水試驗前，二、四采區范圍內，已有奧灰觀測孔4個，分別是奧l、奧2、奧3和奧4。其中奧l、奧2孔位于二采區2702面內，奧3和奧4位于四采區4601面內。放水試驗時。利用二采區南部的奧1、奧2孔和四采區的奧4孔等3個奧孔作為放水孔.位于四采區北部的奧3孔作為觀測孔。1、2觀測孔及其布置井下放水時，同步觀測位的鉆孔有：地面奧灰孔5個。分別是3—2、0一3、0-4、0—5，井下奧灰孔1個，即奧3：地面十四灰(十三灰)7個，分別是L14—2、L14—7、L14—9、L14—10、井下4個，即460I—1、460I—2、460I—3和460I—4孔。其中多數觀測孔位于二、四采取附近。

　　3、瞬變電磁

　　瞬變電磁的地質任務是探測煤層灰巖含水層。施工可采用大定源回線工作裝置,該裝置具勘探深度大,施工高效的優點。試驗確定主要工作參數:頻率2.5Hz;電流15A;積分時間60s;采樣道數30。測區面積2.56km2,共布置測線43條,基本線距80m,點距60m,均勻布設測點。由于區內地層沉積較穩定,正常情況下,完整的灰巖電阻率呈現高阻,而當其圍巖破碎,巖溶裂隙發育而充水時,導電性會顯著增強,視電阻率明顯降低,在電阻率剖面上形成橫向上的低阻異常。所以,瞬變電磁的勘探任務就轉化為探測目的層中的相對低阻異常分布。

　　結束語

　　通過本次方案探討，為井田水文地質勘探工作的的開展以及后期水文地質勘探結果數據的獲得提供了方向與基礎。

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