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1、 第 五 章 矿区水文地质勘探第一节 矿区水文地质勘探阶段与方法第二节 矿区水文地质测绘第三节 矿区水文地质钻探第四节 矿区水文地质试验第五节 地下水动态观测第六节 矿区水文地质勘探成果阶 段方 法第一节 矿区水文地质勘探阶段与方法(一)普查阶段 (二)详查阶段(三)精查阶段1水文地质测绘2水文地质勘探3水文地质试验4水文地质观测5实验室试验、分析、鉴定阶 段 与 方 法 一、矿区水文地质勘探阶段划分及基本要求(一)普查阶段 任务：是初步了解矿区水文地质条件，根据自然地理、地质水文地质条件初步划分煤田水文地质类型，指明供水水源勘探方向，为矿区远景规划提供水文地质依据。要求:（1）通过区域水文地
2、质测绘，钻孔简易水文地质观测，泉、井、钻孔的流量、水位、水温的动态观测及老窑和生产矿井水文地质资料的收集，初步了解工作区的自然地理条件； （2）了解地貌、第四纪地质及地质构造特征；主要含水层和隔水层岩性、分布、厚度、水位及泉的流量；（3）了解对煤层开采可能有重大影响的含水层富水性；地下水的补给、径流、排泄条件;（4）了解生产矿井和老窑的分布、采空情况及水文地质情况；（5）了解供水水文地质条件，指出供水水源勘探方向等。(二)详查阶段任务:是初步查明矿区水文地质条件，分析矿床充水因素，估算矿井涌水量，初步评价供水水源,预测可能引起的环境水文和工程质量问题，为矿区的总体规划或总体设计提供水文地质依据
3、。要求:详查阶段工作程度较普查阶段进一 步加深,工作手段投入更多，要求通过矿区水文地质测绘，水文地质观测，抽水试验等工作，初步查明普查阶段已初步了解的各类有关水文地质条件外，还要初步查明生产矿井和老窑采空区分布、积水、涌水量变化情况，分析矿床充水因素； 对矿区内可供利用的供水水源的水量、水质作出初步评价。(三)精查阶段任务:是查明井田水文地质条件、充水因素，预测矿井涌水量，提出矿井水防治及综合利用的建议，评价供水水源，预测因矿井排水和矿区供水引起的环境水文地质问，为矿井的设计提供水文地质依据。要求:通过大比例尺的水文地质测绘、观测、抽水试验等工作手段，查明直接井田直接和间接充水含水层的特征；评
4、价矿井充水因素，预测矿井涌水量；指出矿床开采过程中可能发生突水的层位和地段；预测和评价矿井开采和排水可能引起的环境水文地质和工程地质问题,对井田内可供利用的地下水的水量、水质作出评价。二、矿区水文地质勘探方法和勘探工作程序（一）矿区水文地质勘探方法矿区水文地质勘探方法：一般包括： 水文地质测绘、水文地质勘探、水文地质试验、水文地质观测（地下水动态观测） 实验室试验、分析、鉴定等五类。参考1、 水文地质测绘 水文地质测绘是对工作区内的水文地质现象 进行实地的观察、测量、描述，并绘制成图件， 以说明地下水的形成条件、赋存状态与运动规律 .2、水文地质勘探水文地质勘探是查明水文地质条件的重要手段，包
5、括水文地质钻探、物探、化探和坑探.其中钻探是最基本的勘探手段。 物探具有速度快、成本低、设备简单等优点.常常采用物探先行，钻探验证的程序来提高勘探 效率和保证勘探质量。参考3水文地质试验水文地质试验是进行地下水定量研究，获取水文地质参数的重要手段。水文地质试验包括抽水试验、井下放水试验、注水试验、压水试验、连通试验、地下水流向、流速测定等，其中最主要的是抽水试验。参考4水文地质观测水文地质观测又称为地下水动态观测，是研究各种地下水要素随时间变化，阐明区内地下水形成和变化规律，进行水位、水量、水质评价和预测的重要手段。 在矿区水文地质勘查中，监测矿区地下水要素随开采活动的变化，对于分析矿井充水条
6、件的变化规律，预测矿井突水，判别突水水源和确定突水通道等有着十分重要的 意义。参考5实验室试验分析 为取得地下水水质，岩石的物理、水理和力学性质指标，岩石的破坏和溶蚀机理等资料，需要采集水、岩、土样进行实验室鉴定、分析和试验，为分析评价矿区水文地质条件提供重要依据，是重要的水文地质工作手段之一。参考（二）矿区水文地质勘探工作程序水文地质勘查，应按一定的工作程序，有计划、有步骤地进行，一般应遵循下述原则。（1）勘查工作应从普查开始，然后进入详查（初勘）和精查（详勘）。就矿区水文地质勘查而言，从普查到精 查是一个工作范围由大到小，工作要求由粗到精， 对水文地质条件的认识由表及里、由浅入深的过程。各
7、阶段有其侧重的内容和要求，一般应 依次进行。（2）勘查方法的组织应按测绘勘探试验长期观测的顺序安排。前者是后者的基础，后者是前者的深入 。（3）勘查工程量的投入，应根据具体条件由少到多，由点到线，进一步控制到面，以求既在经济技术上合理可行，又保证勘查成果的质量.（4）每一勘查阶段都应按准备工作、野外施工和 室内总结三段时期进行。 准备工作时期:应广泛收集资料，明确存在的问题和需要进行的工作，重点是编制勘查工作设计书。设计书内容应包括： 勘查区的范围；地质及水文地质概况;研究程度和存在问题;勘查阶段的确定;勘查任务和要求;勘查方法的组织、工程量及布置原则和技术要求，预期成果，时间进度、设备计划、
8、人员组织及经济预算等。 设计书须经有关部门批准后方能实施（包括按设计要求着手具体准备和投入施工.野外施工时期:是按设计要求进行各项水文地质勘查工作。施工中既要坚持先设计后施工，又要注意 各种勘查方法的有机配合，更应保证每项工程的施工质量和加强勘查资料的综合分析，以便及时发现问题，采取措施（包括修改设计），保证勘查成果的质量。室内工作时期: 是最后完成勘查任务的关键时期，主要任务是编制出符合设计要求的水文地质图件和报告书。第二节 矿区水文地质测绘一、水文地质测绘的目的、任务和工作阶段二、矿区水文地质测绘的基本内容和要求一、 水文地质测绘的目的、任务和工作阶段（一）水文地质测绘的目的和任务(二）水
9、文地质测绘的（工作阶段）1.准备工作阶段2.野外工作阶段3.室内工作阶段（一）水文地质测绘的目的和任务观察地层的空隙及其含水性，确定含水层和隔水层的岩性结构、厚度、分布、破碎情况及其变化；判断含水层的富水性，是水文地质勘查的基础，其目的是通过对地下水天然和人工露头点，以及与地下水有关的自然地理、地质现象的调查观测，并对所得的资料进行分析研究，找出它们的内在联系，用以评价测区的水文地质条件，为地区规划或专门性生产建设提供水文地质依据。研究由含水层补给的各种地下水露头的出水量及其动态变化；分析褶皱构造和断裂构造的水文地质特征；观察地貌、自然地理、地层构造等对地下水补给、运动、排泄的控制情况及主要含
10、水层间的水力联系，以及地下水与地表水间的联系；研究区域地下水的化学成分、水文地球化学环境及地下水污染情况；掌握区内现有地下水供水或排水设施的工作情况和开采前后环境及水文地质条件的变化；结合收集的勘探及试验资料，了解区内深部水文地质条件。煤田水文地质测绘的比例尺应与勘查阶段的要求相适应。比例尺：普查阶段为1:500001:25000；详查阶段为1:250001:10000；精查阶段为1:100001:5000。水文地质测绘通常是在已有相同比例尺地质图的地区进行，在没有地质图的地区，则要求 同时进行地质测绘。不论何种测绘，其测绘面积应尽可能包括被研究含水层补给区在内的完整水文地质单元。例如，对于水
11、文地质条件复杂的矿区，水文地质测绘的范围应大于地质测绘的范围，尽可能包括矿区在内的一个完整水文地质单元。（二）水文地质测绘的工作阶段1准备工作阶段（1）收集调查区已有资料 需详细收集测区及邻区的前人的资料包括自然地理、地貌、地质及水文地质资料。资料收集时应充分注意测区内航、卫片等遥感资料的收集与解释，有时可减少测绘工作量.（2）现场踏勘 踏勘路线布置，一般选择在地质和水文地质条件较有意义的地段或地层比较完整、有代表性的剖面上。通过对收集的和现场踏勘获得的资料进行分析研究，以便对测区的地质、水文地质情况有一个总的判断。（3）设计书的编制 包括的内容有：水文地质测绘的目的、任务、工作范围，工作区地
12、质、水文地质条件研究程度及存在的问题；测绘工作方法、工作量、组织编制，主要设备与施工工程的布置；预期成果和完成测绘工作时间及措施等。为了使设计书简单明了，最好附有必要的图表，如：研究程度图、工作部署图、设备仪器一 览表等。2野外工作阶段剖面方向：观测线的布置原则要求用最短的路线观测到最多内容。应选在有代表性的地段上，沿地层倾向 方向布置，也可以是原踏勘剖面。在地质、水文地质条件复杂区，最好能 多测绘12条剖面。在基岩区进行小比例尺测绘时，主要是 沿地质条件变化最大的方向，即垂直于地层(含水层)及断层等走向的方向布置观测线。大比例尺情况下，也常沿层追索，布置观测线。在松散层分布区，则垂直于河流走
13、向及平行地貌变化的最大方向布置路线。要求穿越分水岭，必要时可沿河谷追索.对新构造现象应重点研究。在山前倾斜平原区，则应在沿地表倾斜 最大和平行山体两个岩性变化最显著的方向布置观测线。1） 布置观测点、观测线测绘中对地质水文地质等现象的认识，图件的编制，某些规律的获得，都是来源于观测点和观测线的基本资料。对每个观测点要求作到观察仔细、描述认真、测量准确、记录全面、绘图清晰和采样完整。把各观测点和点间的现象有机地联系起来，则成为一条观测线；联结几条观测线，就完成了一个地区的测绘。2） 实测控制（标准）剖面 查明区内各类岩层的层序、岩性、 结构、构造及岩相特点，裂隙岩溶发育特征，厚度及接触关系，确定
14、标志层和层组；其次是研究各类岩石的含水性和其它水文地质特征。观测点的布置原则要求既能控制全区又能照顾到重点地段，一般不宜均匀分布。通常，地质点布置在地层界面、断裂带、褶皱变化剧烈部位、裂隙岩溶发育部位及各种接触带上；地貌点布置在地形控制点、地貌成因类型控制点、各种地貌分界线，以及物理地质现象发育点上；水文地质点布置在泉、井、钻孔和地表水体处，主要的含水层或含水断裂带的露头处，地表水渗漏地段等重要的水文地质界线，以及布置在能反映地下水存在与活动的各种自然地理的、地质的和物理地质现象等标志处。对已有的取水和排水工程也应布点研究，在矿区水文地质测绘中尤其需重视区内已有开采井巷的水文地质测绘与观测，尽
15、可能详尽地收集 有关资料。采样：在实测中，应按要求采取地层、构造.化石等标本和水样、岩样等样品，以供分析鉴定之用。要在现场进行草图描绘或摄影照相，以便发现问题及时补测。（3）进行必要的轻型勘探和抽水测绘中，除要求全面搜集区内现有的钻孔、 井巷及生产水井的资料外，还要求在现场进行一些轻型勘探和抽水。例如，为取得含水层的富水性资料，常布置一 些民用水井的简易抽水或渗水试验工作。 （4）做好野外时期的室内工作野外测绘时期，每天都应把当日的记录和图件认真地检查，并对第二天工作作出安排。当野外工作进行一定时段和在收队前，应当 按时段进行全面检查，一旦发现不足应立即在现场进行校核和补充，以保证质量。3室内
16、工作阶段是完成编写测绘成果的阶段， 是整理、分析所得资料，由感性认识提 高到理性认识，编写出高质量报告的关 键时期。室内工作阶段的具体内容，可参照有关规程，如煤田水文地质测绘 规程等进行。二、矿区水文地质测绘的基本内容和要求（一）地质调查研究1地质构造的调查研究 2. 新生界地层的调查研究 3地貌的调查研究 4物理地质现象的调查研究（二）水点的调查研究1泉的调查调查 2岩溶水点(包括地下河)的调查研究 3水井、钻孔的调查研究 4地表水体、地表塌陷的调查研究 5老窑及生产矿井的调查研究（一）地质研究1地质构造的研究应重点研究，地质构造对一个地区的地下水的埋藏. 形成条件和分布规律起控制作用。例如：褶曲可以形成自流盆地或自流斜地。在褶曲的 不同部位(轴部和两翼)裂隙发育的程度往往不同，因此含 水性和富水性也有很大的差别。从水文地质角度研究断裂时，除了要查明断裂的发 育方向、规模、性质、充填胶结情况、结构面的力学性质 和各个构造形迹之间的成生联系外，还要通过各种方法确 定断裂带的导水性、富水性，以及在断裂带
