一种矿井水文地质条件的探测方法

摘要

本发明公开了一种矿井水文地质条件的探测方法，包括：1）按照要求进行放水孔施工；2）得到钻孔中原始水压力P₀、最大放水量Q₀；3）保持放水量Q₁幅度；4）停止放水，得钻孔柱压力稳定值P₁；5）计算水头总损失h，进而求得水压力下降值△P；6）求出水位降深为S；7）求出渗透系数K；8）重复步骤2）～6），分别选取不同的放水量Q₁、Q₂、Q₃…Q_n对应求得不同的含水层降深S₁、S₂、S₃…S_n，绘制Q～S曲线；求得放水量Q，并换算钻孔内径91mm的放水量Q₉₁，进而求得钻孔单位涌水量q：9）根据钻孔单位涌水量q，按照既定的含水层富水性等级划分标准，确定含水层的水文地质条件，采取相应的承压水害治理。本发明简单易实施；试验时间短，费用低；求取参数多，误差小；可针对一个点试验，实用价值高。

主权项

一种矿井水文地质条件的探测方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤一：按照求取单位涌水量参数q的孔内径要求进行放水孔施工，依据钻孔柱状图获取放水目标含水层厚度M；步骤二：依据现场放水孔施工获得钻孔中原始水压力P₀、最大放水量Q₀；步骤三：保持放水量Q₁波动幅度小于3％，其中Q₀/3≤Q₁≤Q₀/2；步骤四：保持放水量Q₁一定时间后停止放水试验，得钻孔中压力稳定值P₁；步骤五：依据水力学中伯努利方程，计算出放水量保持在Q₁的情况下，水压力下降值△P则转换成放水量Q₁及过程中的水头总损失h，进而求得任意时刻放水钻孔中含水层的水压力，其中，稳定后放水孔中含水层的水压力为P₁+△P；水压力下降值△P按照下式计算：$\mathrm{\Delta P}=0.75{\left(\frac{Q_1}{A}\right)}^2\rho ;---\left(2\right)$式中，ρ为水的密度，A为放水孔内截面积；步骤六：由放水孔中含水层的水压力和原始水压力，求出放水过程中含水层任意时刻的水位降深，其中放水稳定后的放水孔中含水层水位降深为S：$S=\frac{P_0-(P_1+\mathrm{\Delta P})}{\mathrm{\rho g}}---\left(3\right)$式中，g为重力加速度；步骤七：依据地下水动力学中裘布依公式求出渗透系数K：$K=\frac{Q_1}{2\mathrm{\pi SM}}\ln \frac{R}{r}---\left(4\right)$式中，K为含水层渗透系数，为放水试验影响半径，r为放水孔内半径；步骤八：重复步骤二～步骤六3次以上，分别选取不同的放水量Q₁、Q₂、Q₃…Q_n对应求得不同的含水层水位降深S₁、S₂、S₃…S_n，绘制Q～S曲线；依据曲线求得降深10m对应的放水量Q，并换算钻孔内径91mm的放水量Q₉₁，进而求得钻孔单位涌水量q：$q=\frac{Q_{91}}{10};$步骤九：根据钻孔单位涌水量q，按照既定的含水层富水性等级划分标准，确定含水层的水文地质条件，并依此采取相应的承压水害治理。