群孔抽水试验设计

专项水文地质勘查群孔抽水试验设计

目录

一、目的任务 (3)

二、群孔抽水试验出水量确定及时间安排 (3)

三、抽水孔及观测孔的布置 (5)

四、群孔抽水试验技术要求 (8)

五、资料整理 (11)

六、观测孔施工预算 (12)

七、工期 (12)

八、设计依据 (12)

九、施工组织 (13)

根据《专项水文地质勘查设计》、《煤、泥炭地质勘查规范》、《城镇及工矿供水水文地质勘察规范》及《煤炭资源地质勘探抽水试验规程》要求，在井田布设群孔进行抽水试验。

一、目的任务

1、充分揭露勘查区水文地质条件、流场特征及边界条件。

2、确定抽水量与水位下降的关系，为数值法预测矿井涌水量提供水文地质参数。

3、监测抽水过程中不同阶段水质变化，分析地表水与地下各含水层之间的水力联系。

二、群孔抽水试验出水量确定及时间安排

2．1 群孔抽水出水量确定

根据设计YJS-14钻孔为水文地质孔，为群孔抽水试验抽水孔。抽水层位为二煤顶板导水裂隙带高度范围含水层：336.0-534.60米。

钻孔结构为钻孔结构：

一开口径Φ394：0~30m 下入套管Φ340：+0.5~30m；

二开口径Φ311：30~336.40m 下入套管Φ219：+0.5~336.40m；

三开口径Φ190：336.40~540m 下入花管Φ168：328.02~534.60m。

该孔于2012年7月10开钻，目前已经完成钻探任务，正在进行洗井工作，为群孔抽水试验做准备。根据测井以及岩屑显示，该孔位揭露发育的中、新生代地层由老至新有：侏罗系延安组（J1-2y）厚度13.8m、直罗组（J2z）厚度195.2m；白垩系（K）厚度235m、下第三系（E）66m和第四系（Q）厚度32m。

根据地层变化该孔已将直罗组以上地层采用下管固井方式进行了钻孔封堵，达到封闭以上地层含水层的目的，钻孔封闭后进行了止水检查，止水效果达到预期效果，满足规范的要求。

主抽水孔抽水层位为二煤顶板导水裂隙带高度范围含水层：336.0-524.34米。

根据井田已施工钻孔抽水试验结果，本次群抽试验钻孔与YJS-7钻孔地质条件相当，利用YJS-7钻孔水文地质参数，计算本次群孔抽水试验抽水水量、降深。

YJS-7钻孔抽水试验数据表表1

YJS-14钻孔含水层厚度76.9m，渗透系数采用YJS-7钻孔二煤顶板抽水试验成果，根据解析法计算群孔抽水试验降深80m时，出水量为28.63m3/h,影响半径为428.78m。

2．2 抽水时间安排

2．2．1 群孔抽水时间安排

观测孔施工结束、并充分洗井后，进行群孔抽水试验，根据规范要求，进行一次降深稳定流抽水试验，延续时间不少于7d。

2．2．2 恢复水位时间安排

群孔抽水试验水位稳定延续时间满足规范后，即可停泵进行水位恢复观测，参照单孔及孔组抽水试验要求，初步确定恢复水位观测时

间为3天，届时根据水位恢复情况确定终止时间。

三、抽水孔及观测孔的布置

原设计主抽水孔YJS-7孔口径比较小，在泵的选型上无法满足群孔抽水要求，根据专家意见，在工业广场附近二煤顶板富水异常区施工YJS-14号大口径抽水孔。为了节约勘探成本，原计划使用本次施工的水文孔YJS-4、 YJS-5 、YJS-9、 YJS-10 、YJS-13、 J-3、YJG-7作为观测孔，由于水文地质条件限制，影响半径较小，观测孔距离主抽水孔YJS-14孔均大于0.5Km 以上，超过群孔抽水试验影响范围，无法满足规范要求，达不到本次群孔抽水试验的目的，所以重新布置施工两个观测孔。

3．1 抽水孔

根据原设计要求及设计变更要求，YJS-14孔作为主抽水孔。根据YJS-7孔抽水资料，预计出水量为28.63m 3/h,降深80m ，影响半径为428.78m 。

3．2观测孔

3．2．1新增观测孔

根据《煤炭资源地质勘探抽水试验规程》等规范及设计的目的任务要求，施工新增两个观测孔分别为YJG-1、YJG-2。

为了准确计算水文地质参数渗透系数K 、影响半径R ，根据《供水水文地质手册》中公式1

11lg lg lg S S r S r S R w w m --=(公式适用条件R r r w 178.0≤≤)及YJS-7孔抽水资料计算观测孔YJG-1与主孔距离为

50m，YJG-2孔与主孔距离为200m。布设观测孔YJG-1目的是为了准确计算勘查区二煤顶板含水层的渗透系数，布设YJG-2的目的是为了确定群孔抽水试验的影响半径。

根据本次勘查施工的水文孔二煤顶板含水层水位变化，地下水径流方向为由西北向南偏东。观测孔YJG-1布设在来水方向，YJG-2孔布设在径流方向。

3．2．2原水文孔作为观测孔

为充分利用原施工水文孔，选取YJS-10、YJS-11、YJS-7、YJG-7为观测孔，属一般控制孔，观测频率可适当放宽，可一人兼顾多个孔观测。

3．2．3观测孔分级

根据重要程度观测孔分为两级，YJG-1、YJG-2孔为主要观测孔（一级观测孔），由专人定岗负责观测。YJS-10、YJS-11、YJS-7、YJG-7孔为辅助观测孔（二级观测孔），组织一组人员进行巡测，每天观测两次。

各观测孔及抽水孔的位置见附图1。

群孔抽水试验相对位置图图1

3．3观测孔工程量及结构

YJG-1孔口坐标（X：4235042.000，Y：18656157.200），孔口标高：1344.500 m。终孔层位侏罗系延安组二煤顶板（J1-2y）。设计孔深：540米。

YJG-2孔口坐标（X：4234936.800，Y：18656384.200），孔口标高：1344.500 m。终孔层位侏罗系延安组二煤顶板（J1-2y）。设计孔深：605米。

设计两个观测孔钻孔结构如表2。

钻孔结构表表2

孔号地层

钻孔结构套管结构

封孔止

水

备

注开钻

次序

孔径

（mm）

起止深度

（m）

规格

（mm）

下入深度

（m）

YJG-1

Q

4

一开Ф244 0～50 Ф219 +0.5～50 全段水

泥封闭Q

3

+K

1zh

二开Ф190 50～336 Ф168 +0.5～336

J

2

z+J

2

y 三开Φ152 330～540 Ф127 330～520

YJG-2

Q4 一开Ф244 0～50 Ф219 +0.5～50 全段水

泥封闭Q3+K1zh 二开Ф190 50～415 Ф168 +0.5～415

J2z+J2y 三开Φ152 415～605 Ф127 405～590