水文孔的设计基础资料

水文孔的设计基础资料
钻孔水文地质工程地质编录是矿区水文地质工程地质的第一手资料主，编录内容主要有：
岩芯颜色，岩性，结构构造，矿物成分，胶结程度。

溶洞及大裂隙的位置，大小充填程度，沉积物。

裂隙的产出形态，裂隙率，轴夹角，充填情况。

节理的发育和走向情况。

含水层和对隔水层的划分。

统计岩芯RQD 值，岩芯风化带、破碎带的厚度及划分，对岩土体的工程地质性能及稳固性进行分类等。

钻孔简易水文地质观测是结合地质钻孔取得水文地质资料的一项重要基础工作。

观测内容包括：
观测钻进中水位变化（每班至少观测一至二个回次）；
详细记录钻进过程中发现的涌水、漏水、涌砂、逸气、掉块、塌孔、缩径、裂隙和溶洞掉钻等现象出现的深度，并采取一定数量的溶洞充填物样品。

涌水孔应停钻测量水头高度和涌水量、水温等，必要时进行自然降低的简易放水试验。

发现热水，应作孔口水温和孔内水温测量。

小口径钻孔可采用测漏仪或水文测井等手段，取得有关的水文地质资料。

4.4.4.3 水文地质试验
a.试验准备
⑴成孔及地质要求
①孔位：按贵州紫金矿业股份有限公司提供的坐标放样到实地并复核。

②钻孔结构：按设计图和地勘处的设计变更通知书要求施工。

③岩芯采取率：基岩大于70%，破碎带大于60%，粘土大于70%，砂和砂砾层大于50%。

④孔深丈量：每钻进100m及试验段顶部时进行孔深丈量，误差不得大于1‰。

⑤钻孔弯曲测量：每钻进约50m,精确测量钻孔弯曲,0～100m≤1°、100～200≤2°，依此类推。

⑥原始记录：要求准确，字迹工整清晰。

⑵水文要求
①全孔清水钻进，每钻进3～5m，测起下钻水位各一次，时间间隔不得少于10分钟，钻孔揭露多个含水层时，应测定分层稳定水位。

②钻进过程中，应及时准确记录施工中可能出现漏水、返水、掉钻、流沙等水文地质现象位置，并以书面形式通知公司地勘处有关人员。

③孔内稳定水位测量应符合试验要求（稳定8小时以上）。

b. 施工及试验顺序
⑴ ZKS11、ZK33517组
① ZKS11（抽水孔）按设计的开孔直径开孔并下入定向套管，以φ172mm 直径继续钻进至50m，下入φ168mm筛管护孔，用φ150mm钻进至100m, 下入φ146mm筛管护孔，用φ130mm钻进至250m, 下入φ127mm筛管护孔，用φ110mm钻进至按设计P
d顶界以上5m左右的节理不发育段，清除孔内
3
残渣，并洗孔。

观测孔内水位至稳定8小时。

ZK33517（观测孔）按一般地质孔进行施工，钻至相应设计位置，观测孔内水位至稳定8小时。

②用深井泵(5m3/h)进行第一试段抽水试验。

③第一试段抽水试验结束后ZK11（抽水孔）用φ110mm直径钻进至
P
3d底部，再用φ95mm直径钻进至P
3
l3层顶部以下40m左右（约510m,终孔），
用φ108mm套管有效止水，在φ130mm段底部（250m处）需换径成φ130mm 套管。

在清除孔内沉渣并检查φ108套管的止水效果，止水效果良好后观测孔内水位至稳定8小时；止水效果不佳时重新止水至达到要求后观测孔内水位至稳定8小时。

ZK33517（观测孔）用φ75mm直径钻进至设计孔深。

观测孔内水位至稳定8小时。

④用螺杆泵（1-3m3/h）进行第二试段抽水试验。

如不能抽水，作注水试验。

⑤第二段试验结束后ZKS11（抽水孔）用φ95mm直径钻进设计终孔孔深，清除孔内沉渣并检查φ89套管的止水效果，止水效果良好后观测孔内水位至稳定8小时；止水效果不佳时重新止水至达到要求后观测孔内水位至稳定8小时。

（观测孔）用φ75mm直径钻进至设计终孔孔深。

观测孔内水位至稳定8小时。

⑥进行第三段抽水试验，作注水试验。

⑦试验结束后按设计要求封闭钻孔，拆除试验及钻探设备进行水文地质试验资料的内业整理。

⑵ ZKS12
① ZKS12（抽水孔）按设计的开孔直径开孔并下入定向套管，以φ172mm
入φ146mm筛管护孔，用φ130mm钻进至250m, 下入φ127mm筛管护孔，
用φ110mm钻进至按设计P
3
d顶界以上5m左右的节理不发育段，清除孔内残渣，并洗孔。

观测孔内水位至稳定8小时。

②用深井泵(5m3/h)进行第一试段抽水试验。

③第一试段抽水试验结束后ZKS12（抽水孔）用φ110mm直径钻进至
设计P
3d底部，再用φ95mm直径钻进至P
3
l3层顶部以下40m左右，用φ108mm
套管有效止水，在φ130mm段底部（250m处）需换径成φ130mm。

在清除孔内沉渣并检查φ108套管的止水效果，止水效果良好后观测孔内水位至稳定8小时；止水效果不佳时重新止水至达到要求后观测孔内水位至稳定8小时。

④用螺杆泵(1-3m3/h)进行第二试段抽水试验。

如不能抽水，作注水试验。

⑤第二段试验结束后ZK12（抽水孔）用φ95mm直径钻进设计终孔孔深，清除孔内沉渣并检查φ89套管的止水效果，止水效果良好后观测孔内水位至稳定8小时；止水效果不佳时重新止水至达到要求后观测孔内水位至稳定8小时。

⑥进行第三段抽水试验。

如不能抽水，作注水试验。

⑦试验结束后按设计要求封闭钻孔，拆除试验及钻探设备进行水文地质试验资料的内业整理。

⑶ ZKS13
① ZKS13（抽水孔）按设计的开孔直径开孔并下入定向套管，以φ172mm
入φ146mm筛管护孔，用φ130mm钻进至250m, 下入φ127mm筛管护孔，
用φ110mm钻进至按设计P
3
d顶界以上5m左右的节理不发育段，清除孔内残渣，并洗孔。

观测孔内水位至稳定8小时。

②用深井泵(5m3/h)进行第一试段抽水试验。

③第一试段抽水试验结束后ZKS12（抽水孔）用φ110mm直径钻进至
设计P
3d底部，再用φ95mm直径钻进至P
3
l3层顶部以下40m左右，用φ108mm
套管有效止水，在φ130mm段底部（250m处）需换径成φ130mm。

在清除孔内沉渣并检查φ108套管的止水效果，止水效果良好后观测孔内水位至稳定8小时；止水效果不佳时重新止水至达到要求后观测孔内水位至稳定8小时。

④用螺杆泵(1-3m3/h)进行第二试段抽水试验。

如不能抽水，作注水试验。

⑤第二段试验结束后ZK12（抽水孔）用φ95mm直径钻进设计终孔孔深，清除孔内沉渣并检查φ89套管的止水效果，止水效果良好后观测孔内水位至稳定8小时；止水效果不佳时重新止水至达到要求后观测孔内水位至稳定8小时。

⑥进行第三段抽水试验。

如不能抽水，作注水试验。

⑦试验结束后按设计要求封闭钻孔，拆除试验及钻探设备进行水文地质试验资料的内业整理。

c. 试验技术要求
⑴抽水试验
①按地下水位埋深选择深井泵型号，计算下入孔内的各种管材的长度，泵体位于含水层底部，下入测管（底部在水泵底以下15m）并检测连接情况（牢固性和密封性）；
②按计算的长度下入扬水管、测水管，在下入管材时严格检查气密性。

③用稳定井流（非稳定井流）抽水试验，试验开始，开动水泵抽水，测量抽水孔及观测孔内测管内水位降深，时间间隔为5分钟、5分钟、10分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟，以后每间隔30分钟测量抽水孔及观测孔孔内水位，进行最大降深抽水，以达到洗井的目的。

水位稳定8小时后进行下一步试验。

若水位迅速降至水泵附近（扬水管中有气无水），则调节抽水量重新试验，不能满足抽水要求时进行注水试验。

④调节水位降深（约为第一次降深的2/3），测量测管内水位降，时间间隔为5分钟、5分钟、10分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟，以后每间隔30分钟测量抽水孔及观测孔孔内水位，水位稳定8小时后再进行下一步试验。

⑤再次调节水位降深（约为第一次降深的1/3），测量测管内水位降，时间间隔为5分钟、5分钟、10分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟，以后每间隔30分钟测量抽水孔及观测孔孔内水位，水位稳定8小时后试验结束。

⑥试验结束，测量抽水孔及观测孔孔内水位恢复情况，至稳定6小时，拆卸试验设备。

抽水试验水位降低的深度及次数。

抽水试验水位降低深度应尽量大，一般不少于10米。

大水矿床抽水试验水位降低达不到上述要求时，其孔组叠加的抽水量应达到1000m3/时；当抽水量已经达到上述要求，而仍达不到初步评价要求时，需经设计、矿山和地质部门协商，另行组织力量，密切配合生产部门的排水疏干试验方案，共同进行专门性的大型抽水试验工作。

抽水试验水位降低次数；当采用涌水量与水位降低相关分析法预测矿坑涌水量时，应进行三次水位降低，三次水位降低的S3应达到最大值，S2、S1应分别为S3的2/3、1/3；其他情况下一般可进行一次大降深抽水试验。

稳定井流抽水试验与非稳定井流抽水试验的条件和要求。

稳定井流抽水试验一般适用于具有“裘布依型”稳定条件的含水层和具有“傍河型”稳定条件的水体近旁。

稳定井流抽水试验的质量标准：
在稳定时间内涌水量和水位的波动不得超过一定范围，并且不得有持续下降或上升的趋势。

水位波动范围，主孔应不超过平均值的1%，观测孔应不超过2厘米。

涌水量波动范围，应不超过平均值的3%。

水位和涌水量的误差按下式计算：
误差值=%100平均值
平均值最大值或最小值 抽水试验稳定延续时间，一般应符合下列要求：
承压水不少于 8小时
潜水 8至16小时
越流系统含水层 16至24小时
非稳定井流抽水试验的质量标准：
非稳定井流抽水试验一般采用定流量或阶梯定流量抽水，也可进行定降深抽水；越流系统含水层一般可进行一次定流量抽水。

抽水试验过程中应同时观测水位和流量。

观测时间要求，可按抽水试验开始的第1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30分钟进行观测，以后可每隔30分钟观测一次。

非稳定井流抽水试验的延续时间应根据水位降深—时间半对数曲线确定。

承压水和潜水在上述曲线出现固定斜率的渐近线后，一般延续一个对数周期；越流系统含水层在降深—时间半对数曲线经过拐点后趋于水平时为止。

抽水试验过程中应绘制降深—时间半对数曲线和不同时刻的等水位线，掌握试验进程，分析出现的问题。

抽水试验停泵后应连续测量恢复水位。

洗孔和试抽是保证抽水试验质量的关键。

正式抽水试验前应进行洗孔和试抽，直至孔内出水澄清为止。

正式抽水试验前连续系统地测量抽水试验孔、观测孔及他水点的自然水位、流量，若有日潮汐变化时应掌握其变化规律。

抽水试验过程中应采取水样。

抽水试验过程中应防止抽水的回渗和倒灌，注意观察地面沉陷和塌陷现象。

抽水试验结束后应测量抽水钻孔的深度。

⑵注水试验
①试验开始，以定流量Q1向孔内注水，测量试验钻孔水位至稳定（开始时间间隔为1分钟、3分钟、5分钟、10分钟、10分钟、15分钟、20
分钟、30分钟，以后每间隔30分钟测量孔内水位至稳定6小时）；
②以定流量Q2（Q2 =2/3Q1）向孔内注水，测量试验钻孔水位至稳定（开始时间间隔为5分钟、10分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟，以后每间隔30分钟测量孔内水位至稳定6小时）；
③以定流量Q3（Q3 =1/3Q1）向孔内注水，测量试验钻孔水位至稳定（开始时间间隔为5分钟、10分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟，以后每间隔30分钟测量孔内水位至稳定6小时）；
④注水试验结束，测量恢复水位。

开始时间间隔为1分钟、3分钟、5分钟、10分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟，以后每间隔30
分钟测量孔内水位至稳定6小时。

抽水试验资料整理
抽水试验的资料整理分为现场整理及室内整理，由于稳定井流试验与非稳定井流试验要求不同，分别论述。

㈠稳定井流试验
现场资料整理：在抽水过程中，为了随时了解试验进行情况，判断试验成果是否正确，须在现场及时整理抽水资料：①绘出水位、流量、时间关系曲线图。

如出现异常，应查明原因，确系试验错误，要立即返工。

②绘出水位恢复曲线。

③绘制Q=f(s)曲线图，绘制这个曲线的目的是为了推断最大钻孔涌水量、判断含水层的水力性质、检查抽水试验成果是否正确。

④绘制q=f（s）曲线。

室内资料整理：①检查野外记录和现场整理的图表；②编制抽水试验综合图表，包括钻孔基本情况、抽水的原始成果、水质分析成果表等。

③计算水文地质参数。

④分析水文地质条件，编写抽水试验报告。

㈡非稳定井流试验
非稳定井流试验试验与稳定井流试验基本相同。

现场资料整理：①现场绘制水位下降与时间对对数关系图（即S-lgt曲线）其目的是指导抽水试验的进程，判断边界及含水层特征，计算水文地质参数。

②抽水试验结束后，立即观测恢复水位，现场绘制S-lgt曲线。

非稳定井流试验室内资料的整理与稳定井流相同，只是计算参数的理论和方法不同。

要附钻孔设计柱状图。