為什麼要水文地質補充勘探

『壹』 礦井水文地質補充勘探的原則

第15條 礦井水文地質補充勘探的原則是在原勘探資料的基礎上進行補充勘探，以查明采區或水平所在水文地質單元的補給邊界條件，主要含水層的富水性、水壓、斷裂構造等，進行水文地質復雜程度的分區、分帶，注意對L₈至L₂之間岩性及奧灰岩性進行了解。

1）礦井應按不同水文地質單元（或水平、地區）建立健全地下水動態觀測系統，觀測系統的對象以奧灰、二灰、八灰和沖積層等主要含水層為主，布置鑽孔應盡可能成組，即在同一地點對奧灰、二灰、八灰和沖積層同時都布置觀測鑽孔。

2）逐步做到落差大於50m的斷層的兩盤至少有兩個不同含水層的觀測孔，以了解兩盤含水層的補給關系。

3）開拓延深，開采新煤層，擴大井田范圍，專門防治水工程等需要查明水文地質條件。

4）井巷工程穿越斷層或富含水層時，應查明穿過地段的斷層的導水性和含水層的富水性。

第16條 礦井水文地質補充勘探設計的基本要求：

1）礦井水文地質補充勘探設計，應按規定報批。

2）設計要依據充分、目的明確、工程布置針對性強，要充分利用礦井有利條件，做到井上、井下結合，鑽孔施工前要與礦井取得聯系，做好鑽孔含水層封閉工作，防止發生鑽孔突水。

3）水文地質補充勘探完成後，必須在三個月以內提交成果報告或資料。

4）水文地質鑽孔和各種試驗的施工技術，除按本細則規定有關條文執行外，其他應參照煤炭地質勘探有關規程的規定執行。

『貳』 為什麼要學地質勘探專業

學地質勘探專業的原復因：制
1、學習地質勘探專業，才能學會如何去了解地下所蘊藏的巨大財富和資源，並且用自己掌握的知識，去想各種辦法開采它們。
2、學習地質勘探專業，還能夠通過探測地殼活動，去有預見性的預測地震、海嘯等地質相關的災難，從而能夠提前避開災難的發生。

「地質勘探」即是通過各種手段、方法對地質進行勘查、探測，確定合適的持力層，根據持力層的地基承載力，確定基礎類型，計算基礎參數的調查研究活動。是在對礦產普查中發現有工業意義的礦床，為查明礦產的質和量，以及開采利用的技術條件，提供礦山建設設計所需要的礦產儲量和地質資料，對一定地區內的岩石、地層、構造、礦產、水文、地貌等地質情況進行調查研究工作。

『叄』 水文地質條件補充勘探

（一）物探

要准確確定小礦越界采空區及其積水情況，必須在採用人工調查方式的基礎上，採用地面瞬變電磁方法進一步確認15采區東北部、23采區東部及31采區西部小媒礦越界采空及積水情況，保證采區開拓掘進的安全。探測范圍約3km²。

對西翼采區（約3km²）採用地面三維地震勘探查明二₁煤煤層中構造發育情況，控制落差在5m以上的斷層。

（二）水文地質鑽探

水文地質鑽探與地下水觀測系統建設同步進行，在地面觀測孔及井下觀測孔施工過程中探查L_5-6灰岩、L_1-3灰岩和奧陶系灰岩富水性，具體要求按水文地質勘探規程。

（三）水文地質試驗

根據對超化煤礦現有資料的分析，地面觀測孔完成後可進行抽水試驗和連通試驗，井下疏水巷和疏水鑽孔完成後可進行井下放水試驗，也可採用脈沖干擾試驗的方法。

1.抽水試驗

（1）抽水試驗目的

1）確定抽水井（孔）特徵曲線和實際涌水量，評價含水層的富水性，推斷和計算井（孔）最大涌水量與單位涌水量；

2）確定含水層水文地質參數，為評價地下水資源、預測礦井涌水量、確定礦井疏干排水方案等提供依據；

3）判定龜山斷層性質，了解各灰岩含水層（組）之間的水力聯系。

（2）抽水試驗安排

1）正式抽水試驗：在WO2孔進行正式抽水試驗一次，試驗時段約144h。要求進行3次降深非穩定流抽水試驗，原有灰岩水文孔和新增水文孔約11個孔均進行觀測。在抽水試驗過程中，同時進行地下水示蹤試驗，探查龜山斷層的導水性，L_1-3灰岩和奧陶系灰岩含水層的連通性以及含水層間的水力聯系（見水文地球化學探查）。

2）簡易抽水試驗：地面各觀測孔鑽進至目的層位均進行簡易抽水試驗1次，試驗時段72h。要求做一次最大降深抽水試驗，是否有觀測孔不做要求。

（3）水位、水量觀測基本要求

1）觀測孔及抽水主孔靜止水位觀測。一般每小時測定一次，3次所測數字相同或4h內水位相差不超過2cm，即為靜止水位。

2）動水位及水量觀測。抽水孔動水位、水量的觀測與觀測孔水位的測量工作需同時進行。較遠的觀測孔，可在開泵後延遲一段時間觀測。

i.按穩定流公式計算參數時，抽水孔的觀測時間間距視穩定情況而定。一般開泵後水位和水量波動較大，應每5～10min觀測一次。然後，視穩定程度，改為15min或30min觀測一次；

ii.按非穩定流計算參數時，抽水孔應保持出水量（或水位）為常量。若前後兩次觀測的流量變化超過5%時，應及時調整。觀測時間主要應滿足於繪出計算用的各種曲線圖，特別是對數關系曲線。要求在開泵的頭10～20min內，盡可能准確記錄較多的數據。一般觀測時間間距如下（min）：1，2，2，5，5，5，5，5，10，10，10，10，10，20，20，20，30，30……

iii.一般情況下，抽水試驗結束或中途因故停泵，應進行恢復水位觀測。觀測時間間距，應按水位恢復速度確定。一般為1，3，5，10，15，30……單位為分鍾，直至完全恢復。觀測精度的要求同靜止水位的觀測。

3）穩定標准要求。①抽水過程中的水位和水量歷時曲線不能有逐漸增大或減少的趨勢；②在穩定時間段內，主孔水位波動值不超過水位降低值的1%；當降深小於10m時，水位波動值不應超過3～5cm。觀測孔水位波動值不應超過2～3cm；③抽水量波動值不超過正常流量的5%，當水量很小時可適當放寬；④當主孔和觀測孔的水位與區域地下水位變化趨勢及幅度基本一致時可以視為穩定。

2.井下放水試驗

放水試驗可在不同階段按解決問題的不同分別進行。

1）在22，21，23采區井下水文地質觀測孔施工期間，在鑽孔鑽至設計深度並埋設孔口裝置後，進行簡易放水試驗，觀測鑽孔涌水量和鑽孔水壓（水位）。當已有多個觀測孔時，一孔放水時，應在其他孔進行水壓（水位）觀測，特別應注意觀測水位恢復曲線。觀測數據可用於計算含水層水文地質參數，評價工作面或采區涌水量。

2）在疏水巷中布置的放水孔全部完成後，在西翼采區和東翼采區聯合進行一次L_1-3灰岩含水層放水試驗。放水孔分布在21，22，31采區，計12個孔，預計穩定放水量1000～1200m³/h，觀測系統則盡可能利用井田范圍內已完成的井上、下觀測孔，約33個，包括L_5-6灰岩觀測孔、L_1-3灰岩和奧陶系灰岩觀測孔。試驗採用大流量、大降深、非穩定流方法，放水試驗時間包括水位恢復觀測共15～20d。此次試驗將對L_5-6灰岩、L_1-3灰岩和奧陶系灰岩含水層進行聯合觀測，充分暴露塊斷內L_1-3灰岩含水層的水文地質條件，L_5-6灰岩、L_1-3灰岩和奧陶系灰岩含水層間的水力聯系，查明塊斷水文地質邊界條件，計算含水層水文地質參數，預計礦井涌水量。同時，放水試驗時L_1-3灰岩和奧陶系灰岩含水層的水位動態也將為深部開採的防治水方案提供重要依據。

（四）水文地球化學探查

1.取水樣地點和方法的要求

為了建立不同含水層的水質判別標准，應在鑽孔中或井下採取不同含水層的水樣，即：二₁煤頂板砂岩水、老窯水、L_7-8灰岩水、L_5-6灰岩水、L_1-3灰岩水和奧陶系灰岩水。

取樣點的分布應盡量廣泛，同一個鑽孔的水質應定期化驗，跟蹤水質變化。這樣所建立的判別函數更具代表性，不會因「特例」而出現不應有的誤判。

2.水樣採取數量和測試要求

奧陶系灰岩水水樣：在新布奧陶系灰岩觀測孔、原有觀測孔及奧陶系灰岩供水孔中分別採取，觀測孔中取樣要求使用定深取樣器，經洗孔後在孔內取一組水樣，一部分做水質全分析，一部分做δT，δD，δ¹⁸O值的測定。

二₁煤頂板砂岩水和L_7-8灰岩水樣：在地面不同觀測孔內分別取樣，各取3組，做水質簡分析。

老窯水水樣：在井下老窯水出水點分別採取，共取3組，做水質全分析。

L_1-3灰岩水樣在井下放水孔中採取，各放水塊段分別採取，共取3組，一部分做水質全分析，一部分做δT，δD，δ¹⁸O值的測定。

3.放水試驗時的水樣分析要求

在放水前3日內，於放水孔和觀測孔採集簡易水質分析樣。

當放水量達到最大且各觀測孔水位基本穩定時，在所選孔中再取3組同位素水樣，而當整個放水試驗結束且觀測孔水位恢復水位穩定時，再取最後3組水質簡分析樣和環境同位素樣。

水樣的採取方法應按照部頒「煤炭資源地質勘探地表水、地下水長期觀測及水樣採取規程」執行。

（五）岩石力學參數測試

煤層底板隔水層岩石力學性質是底板隔水層抗水壓能力及帶壓開采理論計算的重要數據，因此，在地面觀測孔施工過程中應採取相應層位的岩樣，做岩石力學試驗。

地面2個奧陶系灰岩孔及3個L_1-3灰岩孔分別採取二₁煤底板岩樣，用以測定隔水層岩石力學性質，每孔取1組，每組18個岩樣，共計5孔（組）。

單孔岩樣測試項目：密度：1塊；容重：1塊；抗壓強度：3塊；抗拉強度：3塊；彈模與泊松比：1塊；抗剪：6塊；滲透性：3塊。

『肆』 水文地質補充勘探

（一）水文地質觀測網

水文地質觀測孔的布置原則是：①盡量減小鑽孔的深度，即充分利用井下巷道，盡量將鑽孔布置在井下，以減少費用。②一孔多用，即既是水文地質觀測孔又是地應力探查孔，既作放水孔又作井下供水孔，既觀測水位又探查和觀測水溫。③鑽孔易於施工和觀測。④經久耐用，不被采礦破壞。⑤分層觀測，重點控制，即要觀測太原組灰岩上段、太原組灰岩下段、寒武系灰岩和奧陶系灰岩各含水層，重點控制太原組灰岩和奧陶系灰岩含水層。⑥以礦內為重點，內外結合，即觀測孔重點布置於井田內部，兼顧礦外，了解井田邊界斷層的導水性。

白坪礦設計長觀孔的孔深及坐標見表2-3。

表2-3 白坪礦設計長觀孔一覽表

（二）水文地質試驗

水文地質試驗的目的如下：

1）探查太原組上段石灰岩和奧陶系灰岩含水層的富水性、導升高度、補給來源、徑流方式、導水陷落柱。

2）探查水文地質邊界條件——斷層的導水性。

3）通過電算求取各區滲透系數、儲水系數、導水系數、給水度等水文地質參數，計算礦井涌水量，為今後的疏干降壓提供依據。

4）探查奧陶系灰岩水對太原組上段灰岩的越流補給地區和補給強度。

5）進行水文地質分區，為以後的分區治理提供依據。

水文地質試驗將分為：①奧陶系灰岩放水試驗；②太原組灰岩放水試驗；③頂板砂岩放水試驗。試驗將採用非穩定流方法進行簡易放水試驗、脈沖試驗、大型聯合放水試驗。

在礦井地下水觀測系統形成以後，進行簡易放水試驗。如果簡易放水試驗時，水壓變化很小，則認為不能完全暴露水文地質條件，簡易放水試驗效果欠佳。在礦井排水能力允許的條件下，可進行大型聯合放水試驗，該放水試驗可以形成足夠大的降深，充分暴露區域水文地質條件。

脈沖干擾試驗的基本原理是：在一個孔中對地下水進行激發，使之產生一定頻率的壓力波向四周擴散。對於含水層不同的含水性和不同的水文地質條件（如阻水斷層或導水斷層等），波的傳播會有不同的反應（如波形、波速、波幅滯後時間等）。提取觀測孔接受儀（檢波器）的信息，經過濾波處理後，即可進行水文地質參數計算和水文地質條件識別。波的激發可採用一定頻率的間歇性壓水、壓氣、取水或爆破方法來實現。總之，短期、工程量小的周期性脈沖干擾試驗可以代替工期長、規模大、費用高的放水試驗。該方法的優點是：快捷、准確、工程量小、時間短、費用低，可彌補因鑽孔出水量小而不能反映水文地質條件的弊端。缺點是：只產生微小的水位波動，不能反映水位降低以後的水文地質條件變化，對不同含水層的水力聯系幾乎沒有反映。

（三）水文地球化學試驗

地下水的化學特徵是圍岩礦物和水流之間內在關系所形成的結果，地下水的化學特徵決定於地下水運動時接觸的圍岩成分，循環的水文地質條件和氧化還原環境等，是其接觸的圍岩成分、循環的水文地質條件和氧化還原環境的反映。因此，水文地球化學方法是研究含水層的水文地質條件的重要手段。

白坪井田特殊的地質構造條件造就了其特殊的地球化學環境，通過對井田內各含水層和大氣降水的水質、微量元素、環境同位素及水溫的系統分析和研究，劃分其水質類型，確定地球化學環境，判別水源，了解和提供不同含水層和水源之間的連通情況和補給關系，確定其成因，居留年齡、補給高程；在井下放水試驗過程中，配合進行多元示蹤試驗，探查含水層間的水力聯系及連通通道，為礦井防治水提供可靠依據。

『伍』 礦井在哪些情況下應當進行水文地質補充勘探工作

《煤礦防治水規定》
第三章 水文地質補充調查與勘探
第四節 水文地質補充內勘探
第二十九條容 礦井有下列情形之一的，應當進行水文地質補充勘探工作：
（一）礦井主要勘探目的層未開展過水文地質勘探工作的；
（二）礦井原勘探工程量不足，水文地質條件尚未查清的；
（三）礦井經採掘揭露煤岩層後，水文地質條件比原勘探報告復雜的；
（四）礦井經長期開采，水文地質條件已發生較大變化，原勘探報告不能滿足生產要求的；
（五）礦井開拓延深、開采新煤系（組）或者擴大井田范圍設計需要的；
（六）礦井巷道頂板處於特殊地質條件部位或者深部煤層下伏強充水含水層，煤層底板帶壓，專門防治水工程提出特殊要求的；
（七）各種井巷工程穿越強富水性含水層時，施工需要的。

『陸』 工程前為什麼要進行地質勘測

工程前地質勘測是來為了在對自礦產普查中發現有工業意義的礦床，為查明礦產的質和量，以及開采利用的技術條件，提供礦山建設設計所需要的礦產儲量和地質資料，對一定地區內的岩石、地層、構造、礦產、水文、地貌等地質情況進行調查研究工作。

「地質勘探」即是通過各種手段、方法對地質進行勘查、探測，確定合適的持力層，根據持力層的地基承載力，確定基礎類型，計算基礎參數的調查研究活動。

其中物理勘探簡稱「物探」，是以各種岩石和礦石的密度、磁性、電性、彈性、放射性等物理性質的差異為研究基礎，用不同的物理方法和物探儀器，探測天然的或人工的地球物理場的變化，通過分析、研究獲得的物探資料，推斷、解釋地質構造和礦產分布情況。

(6)為什麼要水文地質補充勘探擴展閱讀：

方法：

主要有坑、槽探、鑽探、地球物理勘探等方法。

坑、槽探

就是用人工或機械方式進行挖掘坑、槽、井、洞。以便直接觀察岩土層的天然狀態以及各地層的地質結構，並能取出接近實際的原狀結構土樣。

鑽探

是指用鑽機在地層中鑽孔，以鑒別和劃分地表下地層，並可以沿孔深取樣的一種勘探方法。鑽探是工程地質勘察中應用最為廣泛的一種勘探手段，它可以獲得深層的地質資料。

『柒』 水文地質勘察的作用是什麼

水文地質勘察主要在野外進行，工作的結果需要提交水文地質勘察報告並附有相應的圖回件。根答據目的、任務、要求和比例尺的不同，水文地質勘察可分為綜合性的水文地質普查和專門性的水文地質勘探兩類。
一、水文地質普查
其目的是查明區域水文地質條件，了解該調查地區地下水的埋藏、分布狀況及補給、徑流、排泄條件，概略估算地下水資源的數量和質量，為國民經濟規劃提供基礎資料。普查的結果一般用水文地質圖（比例尺一般為1:20萬或更小）表示並附有相應的普查報告。
二、專門性的水文地質勘探
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，採用較大的比例尺。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。

『捌』 地面水文地質補充勘探

第17條 地面水文地質鑽孔的設計（技術指標書）和施工主要技術要求：

1）每個鑽孔都要按照勘探設計要求進行單孔設計，包括鑽孔結構，止水要求，終孔直徑，終孔層位，孔斜，岩心採取率，岩心質量系數（岩心＞10cm的總長與進尺比），封孔質量，簡易水文觀測及地球物理測井等。

2）鑽孔施工主要技術要求：① 必須採用清水鑽進，遇特殊情況需改用泥漿時，必須取得地質部門的同意，但事後要採取補救措施；② 抽水試驗鑽孔的終孔直徑不小於108mm，深度大於500m的鑽孔，終孔直徑按設計要求確定；③ 需要安裝深井泵的大口徑鑽孔，深井泵下放深度以上孔段的孔斜，不得超過2°或按設計要求掌握；④ 主要含水層，試驗孔段及鬆散層勘探孔的岩心採取率，應不低於75%，破碎帶的岩心採取率，一般不低於50%；⑤ 鑽孔分層（段）隔離止水時，必須通過提水、注水和水文測井等不同方法，檢查止水效果，並作正式記錄，不合格時，必須重新止水；⑥ 穿過可採煤層的鑽孔，如煤層頂板或底板有富含水層時，對頂板導水裂隙帶及其以上5～10m孔段，底板以下整個孔深，以及有可能污染水源的整個孔深都必須使用高標號水泥漿封孔，並須取樣檢查封孔質量是否合格，其他孔段可按有關規程規定封孔；⑦ 觀測孔竣工後，要嚴格抽水洗孔，以確保觀測層（段）不被淤塞。

3）水文地質觀測孔施工的補充規定：① 套管下到預定位置後，採用高標號水泥漿封堵管壁與孔壁之間的空隙直到孔口，不合格者，必須進行處理或採取其他有效止水方法；② 管壁封堵的水泥漿凝固後再鑽進，鑽進深度要超過含水層底板2～3m，然後進行抽水、沖孔，確保含水層不被堵塞；③ 必須做好簡易水文地質觀測，測定含水層的吸水量（或吸水率）、水位、水溫等；④ 必須安裝好孔口裝置，管口應高出地面0.5m，要堅固耐用，觀測方便；⑤ 鑽孔竣工後，施工單位與使用單位共同驗收後移交使用單位，移交後，使用單位須妥善保護，遇有損壞或堵塞，要及時處理。

第18條 抽水試驗，生產礦井水文地質補充勘探的抽水試驗工作，按 《煤炭資源地質勘探抽水試驗規程》的規定執行；此外，補充規定如下。

1）屬於下列情況之一者，可用單孔或小口徑群孔抽水試驗：① 資源勘探階段無抽水資料；② 對含水層的富水性、影響范圍、邊界條件不清；③ 在復雜型和極復雜型礦井進行大口徑（地面直通式）抽（放）水試驗前，選擇孔位時。

2）為查明受採掘破壞影響的含水層同其他含水層或地表水體之間是否有水力聯系，可以結合抽（放）水進行連通試驗。

3）受開采影響鑽孔水位較深時，可只做一次最大降深抽水試驗；但降深過程的觀測，應考慮非穩定流計算的要求，同時應適當加長延續時間。

4）孔群和大口徑孔試驗的延續時間，就要根據水位-涌水量過程曲線穩定趨勢而定，但一般不應少於10天，當受開采疏水干擾，水位無法穩定時，應根據具體情況研究確定。

5）進行水位觀測時，在抽水前，應對試驗孔、觀測孔及井上下有關的水文地質點，進行水位（水壓）、流量觀測；必要時，可另打專門鑽孔測定孔群和大口徑孔組的中心水位。

第19條 注水試驗。 為礦井防滲漏研究岩石滲透性，或因含水層水位很深無法進行抽水試驗時，應進行注水試驗。其要求如下：

1）要根據透水岩層的岩性和孔隙，裂隙發育密度確定試驗孔段，並嚴格做好止水工作。

2）注水前，先測定鑽孔水溫和注入水的溫度。

3）試驗前，必須徹底洗孔。

4）要連續注入穩定水量，以形成穩定的水位。

『玖』 為什麼做了地質勘察，還要做施工補充勘察

目的是為了解決編制各個建築物及其各個部分的施工詳圖時的工程地質問題。主要是利用各種開挖面和施工導硐進行，必要時還可布置專門性的平硐、大口徑鑽井以及現場試驗等。

為了提供各設計階段所需的工程地質資料，勘察工作也相應地劃分為選址勘察（可行性研究勘察）、初步勘察、詳細勘察三個階段。對於工程地質條件復雜或有特殊施工要求的重要建築物地基，尚應進行預可行性及施工勘察；對於地質條件簡單，建築物佔地面積不大的場地，或有建設經驗的地區，也可適當簡化勘察階段。

(9)為什麼要水文地質補充勘探擴展閱讀：

施工補充勘察的作用：

1、查明工程影響范圍內地基土的地層結構、岩土類別、埋藏條件、分布規律及各岩土層的物理力學性質，並評價其工程特性。查明基岩淺埋區覆蓋層厚度及基岩風化層厚度、破碎程度；

2、查明擬建場地內地下水類型、埋藏條件及其特性，並對地下水對建築材料的腐蝕性作出評價；

3、查明場地有無影響工程穩定性的不良地質現象（暗渠、暗塘、地下障礙物、防空洞、舊基礎、孤石、甲烷等） 及分布范圍，分析其對工程可能產生的影響，並提出整治建議；

4、對基坑開挖的支護方法和降水措施提出建議，對開挖可能導致的岩土問題（如流砂、突涌等）進行預估，提供深基坑圍護設計、施工所需的各種參數；

5、結合場地各地段的工程地質條件，提出合理、經濟的基礎方案，並提供相應的設計參數。提供可供選擇的樁基持力層以及相關的樁基設計參數。

『拾』 為什麼做了地質勘察，還要做施工補充勘察

勘察階段分可行性勘察、初步勘察、詳細勘察以及施工勘察。選址確定、臨內近有地層資料容以及建築物平面位置確定時可直接進行詳細勘察。
但詳細勘察中勘察工作的布置是以點代面的(即以勘察孔推測整個場地地層分布情況)，如場地內地層分布條件復雜可能會出現局部地段地層分布和詳勘不一致，這時應有針對性的就行施工勘察。
例如，設計根據詳勘報告原本選用淺基礎，但實際開挖情況不符，更改為樁基礎，此時詳勘報告里的勘察孔的深度、間距就不再滿足規范要求了，必然需要進行針對樁基的施工勘察。