淺談煤礦抽水試驗(yàn)及疏水設(shè)計(jì)參數(shù)的合理確定

張迪（運(yùn)城職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 運(yùn)城 044000）

淺談煤礦抽水試驗(yàn)及疏水設(shè)計(jì)參數(shù)的合理確定

張迪（運(yùn)城職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 運(yùn)城 044000）

我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大背景趨勢(shì)下，對(duì)能源的需求也是與日俱增。雖然如今石油能源占據(jù)了主體能源的位置，但我國對(duì)于煤炭的依賴性依然沒有擺脫。為了能夠?qū)γ旱V開采的更加科學(xué)合理，就需要對(duì)其在設(shè)計(jì)檢測(cè)階段加大重視力度。抽水試驗(yàn)是一項(xiàng)必不可少的環(huán)節(jié)，根據(jù)抽水試驗(yàn)所得的結(jié)果，再結(jié)合上含水層導(dǎo)水系數(shù)數(shù)值，就可以確定此次煤炭的疏水設(shè)計(jì)參數(shù)。疏水參數(shù)是煤炭工程對(duì)降水的導(dǎo)流和疏通能力的重要指標(biāo)。筆者根據(jù)多年對(duì)煤礦抽水與疏水設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出，利用干擾孔抽水試驗(yàn)的方法得到的水文地質(zhì)參數(shù)是最為科學(xué)準(zhǔn)確性的。

煤礦抽水試驗(yàn)；疏水設(shè)計(jì)參數(shù)；水文地質(zhì)條件

筆者將以某地的一塊煤礦區(qū)作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，深刻的討論煤礦抽水試驗(yàn)和疏水設(shè)計(jì)參數(shù)的確定，并通過此最終分析出水文地質(zhì)參數(shù)，以期待可以讓煤炭的疏降水達(dá)到最優(yōu)的效果。

1 抽水試驗(yàn)的具體概況

針對(duì)某地的煤礦工程具體情況，可以先通過單孔抽水試驗(yàn)對(duì)其井檢孔進(jìn)行試驗(yàn)，不過由于單孔抽水試驗(yàn)的自身局限性以及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況的影響，使得抽取的水流量過低、時(shí)間過短，使得通過單孔抽水試驗(yàn)所獲取的水文地質(zhì)參數(shù)的精確度不高，無法作為準(zhǔn)確的參考數(shù)據(jù)。因此，將群孔抽水試驗(yàn)與干擾孔抽水試驗(yàn)取代單孔抽水試驗(yàn)，進(jìn)一步的明確河水中的精確的水文地質(zhì)參數(shù)，為后續(xù)的疏降水工程設(shè)計(jì)做好良好的鋪墊。

本次試驗(yàn)主要分為兩個(gè)階段，所需要的井孔、觀測(cè)孔和抽水孔的孔徑為290mm，孔深為790m，含水層厚度為580m。在群孔抽水試驗(yàn)中，一號(hào)井的抽水平均流量是704m3/d，累計(jì)的抽水總量為15035m3，井中心水位的最大降深是9m。本次試驗(yàn)一共時(shí)間18d。到了第二階段，干擾井抽水試驗(yàn)中，要保證1號(hào)井和2號(hào)井同時(shí)進(jìn)行抽水，而且流量要保證在664m3/d與704m3/d，總抽水的量就為13285m3，這樣在抽水階段所造成的水位最大降深就是35.85和41.74m;接著需要在3號(hào)井進(jìn)行及時(shí)的準(zhǔn)確觀測(cè)，本次試驗(yàn)要持續(xù)9d，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)經(jīng)歷了7d恢復(fù)了原來的水位。根據(jù)抽水試驗(yàn)的結(jié)果以及所求得的各項(xiàng)參數(shù)與實(shí)際的疏水效果進(jìn)行比對(duì)，并設(shè)計(jì)出第二階段的疏降水的工程項(xiàng)目。

2 利用抽水試驗(yàn)確定疏水的設(shè)計(jì)參數(shù)

2.1 井檢孔單孔抽水試驗(yàn)

試驗(yàn)方法就是在井內(nèi)抽水的時(shí)候，利用一個(gè)單孔觀察井內(nèi)的流水情況的試驗(yàn)，并沒有其他的觀測(cè)孔。單孔抽水試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)在于方法簡(jiǎn)單明了易操作，投入的成本較低，在勘探階段就可以有效的落實(shí)實(shí)施，從而獲得所需要的含水層的水文地質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)。不過由于此種方法技術(shù)含量較低，又只能根據(jù)抽水孔自身的水位來進(jìn)行數(shù)據(jù)的降深，其結(jié)果會(huì)受到多重因素的影響，導(dǎo)致計(jì)算出的參數(shù)并不會(huì)十分的準(zhǔn)確。

根據(jù)一系列的重復(fù)實(shí)驗(yàn)后可以證明，因?yàn)橐恍┖恿鞯暮畬拥母凰杂兄^大的差異，也就導(dǎo)致了利用單孔抽水試驗(yàn)的方法在不同位置會(huì)有不同的數(shù)值差異，導(dǎo)致數(shù)值一般會(huì)偏大，所獲得的水文地質(zhì)參數(shù)也就難以具有代表性，也難以將含水層的實(shí)際水文地質(zhì)條件完全的表達(dá)出來。

2.2 群孔抽水試驗(yàn)

相對(duì)技術(shù)單一的單孔抽水試驗(yàn)，群孔抽水試驗(yàn)的方法則是采取擁有時(shí)間更長、流量更大的完整性抽水方法，在單孔的基礎(chǔ)上增加了觀測(cè)孔，盡可能的將含水層的實(shí)際水文地質(zhì)條件充分的暴露出來。群孔抽水試驗(yàn)雖然可以比單孔抽水試驗(yàn)更加的準(zhǔn)確，但經(jīng)過一番測(cè)試后可以發(fā)現(xiàn)，其所獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)也并不是十分的精準(zhǔn)。在前期會(huì)與實(shí)際的水文地質(zhì)條件基本吻合，但后期所得的數(shù)值就會(huì)普遍偏小。

2.3 干擾孔抽水試驗(yàn)

根據(jù)前兩個(gè)階段所研究出的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，1號(hào)井和2號(hào)井同時(shí)的進(jìn)行抽水試驗(yàn)，3號(hào)井進(jìn)行觀測(cè)的這些方法，并不是干擾抽水試驗(yàn)所需要的。為了能夠讓所獲得的水文地質(zhì)條件參數(shù)能夠達(dá)到最大程度的精確值，就需要積極的引入干擾孔抽水試驗(yàn)。

經(jīng)過干擾孔抽水試驗(yàn)后所得出的表格數(shù)據(jù)與圖形分析可知，干擾孔抽水試驗(yàn)所得到的結(jié)論和實(shí)際的水文地質(zhì)條件最為符合。

3 合理的選取相關(guān)參數(shù)

通過以上的三種方法可以看出，其分別得出的導(dǎo)水系數(shù)雖然差別比較大，但各有各的依據(jù)和特點(diǎn)。單孔抽水試驗(yàn)簡(jiǎn)單易操作，可以利用最短的時(shí)間完成，不過由于技術(shù)粗糙，無法真正的實(shí)現(xiàn)對(duì)含水層的水文地質(zhì)條件的還原。由于對(duì)所求結(jié)果的公式本身就存在著理論誤差，同時(shí)在現(xiàn)實(shí)的試驗(yàn)中往往又會(huì)受到很多條件的制約和影響，所有無論哪種方法都存在著誤差，還需要根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行多次反復(fù)的驗(yàn)證，才能真正的確保疏水設(shè)計(jì)的參數(shù)能夠合理的確定。

4 結(jié)語

想要確定煤炭工程中的疏水效果的好壞，就需要明確疏水設(shè)計(jì)參數(shù)與水文地質(zhì)參數(shù)。而抽水試驗(yàn)是目前獲取含水層參數(shù)最好的辦法之一，需要利用科學(xué)合理的抽水試驗(yàn)的方法，來盡可能的提高含水層的參數(shù)精確度。水文地質(zhì)參數(shù)的測(cè)量法通常會(huì)使用單孔、群孔、干擾孔等不同的抽水試驗(yàn)來確定，但筆者通過自身的多次實(shí)驗(yàn)后證明，單孔和群孔抽水試驗(yàn)并不能獲取到最為準(zhǔn)確的參數(shù)數(shù)據(jù)，只有干擾孔能夠充分的還原出水文地質(zhì)的最真實(shí)的條件，所求得的參數(shù)數(shù)據(jù)也和實(shí)際的情況基本的吻合。根據(jù)所求得的最真實(shí)的水文地質(zhì)參數(shù)，并最終完成疏降水工程的最終設(shè)計(jì)。

[1]王赫生,孫亞軍,李燕等.煤礦抽水試驗(yàn)及疏水設(shè)計(jì)參數(shù)的合理確定[J].煤炭工程,2011(4):13-15.DOI:10.3969/j.issn.1671-0959.2011.04.006.

[2]朱宏軍,黃選明,胡莉莉等.煤礦水文地質(zhì)勘探中穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)確定水文地質(zhì)參數(shù)討論[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2014, 10(3):24-29.DOI:10.11731/j.issn.1673-193x.2014.03.004.