地质基础知识.

1、地质基础知识学习地质基础知识学习井筒检查孔施工工艺井筒检查孔施工工艺 钻孔偏斜计算方法钻孔偏斜计算方法 稳定流抽水试验稳定流抽水试验 九龙川煤矿含水层赋存情况九龙川煤矿含水层赋存情况1 1、井筒检查孔施工工艺、井筒检查孔施工工艺（1）钻孔预想图）钻孔预想图（2）取芯率（全孔取芯）：）取芯率（全孔取芯）：土层和稳定岩层，不小于75% 破碎带、软弱夹层、砂层，不小于60%（3）孔斜：）孔斜：钻孔施工过程中，每钻进2030m，使用高精度电子测斜仪 或车装测井仪进行一次测斜，钻孔偏斜率控制在0.65%以内，并以钻孔位置距主、副、风井筒 中心水平距离分别不小于12m、12.6m、11.5m，且钻孔不能穿

2、过井下大巷和硐室为准。（4）钻具丈量：钻具丈量：每钻进100m、见基岩及终孔时均丈量钻具全长。 （5）地质编录：地质编录：岩性、结构、构造、裂隙性质、密度，按回次测定岩石质量指标（RQD） （6）钻孔封闭：钻孔封闭：水泥浆（抗压强度不低于10MPa），确保基岩段各含水层间无水力联系 （7 7）抽（放）水试验）抽（放）水试验 1、第四系和环河组风、氧化带潜水含水层 2、洛河组承压含水层 3、直罗组承压含水层 4、延安组承压含水层 1、洛河组承压含水层 2、直罗组承压含水层 3、延安组承压含水层 1、环河组孔隙、裂隙承压水含水层 2、洛河组承压含水层 3、直罗组承压含水层 4、延安组承压含水层2

3、2、钻孔偏斜计算方法、钻孔偏斜计算方法经过孔斜测量，得出各段的经过孔斜测量，得出各段的l、和和后，即可计算钻孔的偏斜率和其他后，即可计算钻孔的偏斜率和其他数据。数据。l1、l2、l3各侧斜段的钻孔长度；各侧斜段的钻孔长度；1、2、3各测斜段钻孔的偏斜角；各测斜段钻孔的偏斜角；1、2、3各测斜段钻孔水平投影的方位角；各测斜段钻孔水平投影的方位角；d钻孔孔底偏距；钻孔孔底偏距；L钻孔的立面投影长度钻孔的立面投影长度 钻孔偏距：钻孔偏距： 钻孔立面投影长度：钻孔立面投影长度： L=L= l l coscos 钻孔偏斜的方位角：钻孔偏斜的方位角：钻孔偏斜率：钻孔偏斜率：钻孔的偏斜角：钻孔的偏斜角： 抽

4、水试验分类抽水试验分类1 根据抽水试验孔中存在含水岩层的多少可分为：分层（段）抽水试验与混合抽水试验。2 根据抽水孔进水段长度与含水层厚度的关系可分为：完整孔抽水试验与非完整孔抽水试验。3 根据抽水试验时水量、水位与时间关系可分为稳定流抽水试验与非稳定流抽水试验。3 3、抽水试验、抽水试验完整孔：进水部分揭穿整个含水层厚度的抽水孔。非完整孔：未揭穿整个含水层或进水部分仅揭穿部分含水层的抽水孔。稳定流抽水试验：在抽水过程中，要求抽水流量和动水位同时相对稳定，并有一定延续时间的抽水试验。非稳定流抽水试验：在抽水过程中，保持抽水流量固定而观测地下水位随时间的变化，或保持水位降深固定而观测抽水流量随时

5、间的变化的抽水试验。图1-1 潜水非完整孔示意图图1-2 潜水完整孔示意图4.1、 抽水试验成孔宜为清水钻进，当钻孔工艺必须采用泥浆护壁时，应进行严格细致的洗井。4.2、 抽水试验时的排水，应根据抽水场地情况，确定排水方向与距离。4.3 、抽水试验过程中，应同步观测、记录抽水孔的涌水量和抽水孔及观测孔的动水位。涌水量和动水位的观测时间，宜在抽水开始后的第1，2，3，4，5，10，15，20，30，40，50，60min各观测一次，出现稳定趋势以后每隔30min观测一次，直至结束。4 4 稳定流抽水试验：稳定流抽水试验：4.4、 抽水试验宜三次降深，最大降深应接近工程设计所需的地下水位降深的标高

6、。三次降深的分配原则宜满足：最大降深s3（m），s2=2/3s3，s1=1/3s3（s1为第一次降深，s2为第二次降深）。 4.5、 抽水试验每次落程的稳定延续时间，应符合下列要求：1、卵石、砾石、粗砂含水层，三次降深的稳定延续时间为4h、4h、8h；2、中砂、细砂、粉砂含水层，稳定延续时间为8h、8h、16h；3、裂隙和岩溶含水层，稳定延续时间为16h、16h、24h。4.6 、试验结束后，应进行恢复水位观测，停泵时按1、3、5、10、15、30min的间隔进行水位观测，以后每小时进行一次。 5 稳定流抽水试验资料整理稳定流抽水试验资料整理5.1 渗透系数渗透系数5.1.1 潜水非完整井，单

7、孔抽水试验计算渗透系数k：rLLSQk66. 0lg366. 0k渗透系数（m/d）；Q抽水井涌水量（m3/d）；L过滤器长度（m）；S抽水井水位下降值（m）； r抽水井半径（m）。 图5.1.1 潜水非完整井示意图 5.1.2 潜水非完整井，一个观测孔、中心井抽水试验计算渗透系数k：)()lg(lg366. 0111LSSSSrrQkk渗透系数（m/d）；Q抽水井涌水量（m3/d）；S抽水井水位下降值（m）；S1观测孔水位下降值（m）； r抽水井半径（m）r1观测孔到抽水井中心距离（m）；L过滤器长度（m）。 图5.1.2 潜水非完整井示意图 5.1.3 潜水非完整井，两个观测孔、中心井抽水

8、试验计算渗透系数k： )2)()lg(lg366. 0212112LSSSSSrrQkk渗透系数（m/d）；Q抽水井涌水量（m3/d）；S抽水井水位下降值（m）；S11号观测孔水位下降值（m）；S22号观测孔水位下降值（m）；r11号观测孔到抽水井中心距离（m）；r22号观测孔到抽水井中心距离（m）；L过滤器长度（m）。图5.1.3 潜水非完整井示意图 5.1.4 承压水非完整井，单孔抽水试验计算渗透系数k：rSQk2k渗透系数（m/d）；Q抽水井涌水量（m3/d）；r抽水井半径（m）；S抽水井水位下降值（m）。图5.1.4 承压水非完整井示意图5.1.5 承压水非完整井，一个观测孔、中心井抽

9、水试验计算渗透系数k：hhrrQk11112k渗透系数（m/d）；Q抽水井涌水量（m3/d）；h1观测孔中水柱高度（m）； h抽水井中水柱高度（m）； r抽水井半径（m）；r1观测孔到抽水井中心距离（m）。图5.1.5 承压水非完整井示意图5.1.6 承压水非完整井，两个观测孔、中心井抽水试验计算渗透系数k：1221112hhrrQkk渗透系数（m/d）；Q抽水井涌水量（m3/d）；h11号观测孔水柱高度（m）；h22号观测孔水柱高度（m）；r11号观测孔到抽水井中心距离（m）；r22号观测孔到抽水井中心距离（m）。 图5.1.6 承压水非完整井示意图 5.1.7 潜水完整井，单孔抽水试验计算

10、渗透系数k：SSHrRQk)2(lg732. 0k渗透系数（m/d）；Q抽水井涌水量（m3/d）；H含水层厚度（m）；S抽水井水位下降值（m）； R影响半径（m）；r抽水井半径（m）。图5.1.7 潜水完整井示意图 5.1.8 潜水完整井，一个观测孔、中心井抽水试验计算渗透系数k：)2)(lg732. 0111SSHSSrrQkk渗透系数（m/d）；Q抽水井涌水量（m3/d）；H含水层厚度（m）；S抽水井水位下降值（m）；S1观测孔水位下降值（m）；r1观测孔到抽水井中心距离（m）； r抽水井半径（m）。图5.1.8 潜水完整井示意图 5.1.9 潜水完整井，两个观测孔、中心井抽水试验计算渗透

11、系数k：)2)(lg732. 0212112SSHSSrrQkk渗透系数（m/d）；Q抽水井涌水量（m3/d）；H含水层厚度（m）；S11号观测孔水位下降值（m）；S22号观测孔水位下降值（m）；r11号观测孔到中心井距离（m）； r22号观测孔到中心井距离（m）。图5.1.9 潜水完整井示意图 5.1.10 承压水完整井，单孔抽水试验计算渗透系数k：rRmSQklg366. 0k渗透系数（m/d）；Q抽水井涌水量（m3/d）；m含水层厚度（m）；S抽水井水位下降值（m）；R影响半径（m）；r抽水井半径（m）。图5.1.10 承压水完整井示意图rRMSQkln2公式二公式一5.1.11 承压水

12、完整井，一个观测孔、中心井抽水试验计算渗透系数k：rrSSmQk11lg)(366. 0k渗透系数（m/d）；Q抽水井涌水量（m3/d）；m含水层厚度（m）；S抽水井水位下降值（m）；S1观测孔水位下降值（m）；r1观测孔到中心井距离（m）； r抽水井半径（m）。 图5.1.11 承压水完整井示意图 5.1.12 承压水完整井，两个观测孔、中心井抽水试验计算渗透系数k：1221lg)(366. 0rrSSmQkk渗透系数（m/d）；Q抽水井涌水量（m3/d）；m含水层厚度（m）；S11号观测孔水位下降值（m）；S22号观测孔水位下降值（m）；r11号观测孔到中心井距离（m）； r22号观测孔到

13、中心井距离（m）。 图5.1.12 承压水完整井示意图 5.2 影响半径影响半径5.2.1 潜水条件下单孔抽水试验，计算影响半径R：rQSHkRlg)2(3 . 1lgR影响半径（m）；Q抽水井的涌水量（m3/d）；k含水层渗透系数（m/d）；H抽水前潜水层厚度（m）；S抽水井水位下降值（m）； r抽水井半径（m）。 图5.2.1 潜水单井抽水示意图 5.2.2 潜水条件下，一个观测孔、中心孔抽水试验，计算影响半径R：)2)(lg)2(lg)2(lg11111SSHSSrSHSrSHSRR影响半径（m）；S抽水井水位下降值（m）；S1观测井水位下降值（m）；H抽水前潜水层厚度（m）；r抽水井半

14、径（m）；r1抽水孔至观测孔之间的距离（m）。 图5.2.2 潜水井抽水、一个观测井示意图 5.2.3 潜水条件下，两个观测孔、中心孔抽水试验，计算影响半径R：)2)(lg)2(lg)2(lg2121122211SSHSSrSHSrSHSRR影响半径（m）；S11号观测井水位下降值（m）；S22号观测井水位下降值（m）；H抽水前潜水层厚度（m）；r11号观测孔与抽水井中心的距离（m）；r22号观测孔与抽水井中心的距离（m）。5.2.4 潜水条件下，根据经验公式计算影响半径R：HkSR2R影响半径（m）；S抽水孔水位下降值（m）；H抽水前潜水层厚度（m）；k含水层渗透系数（m/d）。库萨金经验公

15、式5.2.5 承压水条件下单孔抽水试验，计算影响半径R： rQkmSRlg73. 2lgR影响半径（m）；Q抽水井的涌水量（m3/d）；k含水层渗透系数（m/d）；m承压含水层的厚度（m）；S抽水井的水位下降值（m）；r抽水井的半径（m）。图5.2.5 承压水单井抽水示意图5.2.6 承压水条件下，一个观测孔、中心孔抽水试验，计算影响半径R：111lglglgSSrSrSRR影响半径（m）；S抽水井水位下降值（m）；S1观测井水位下降值（m）；r1观测孔到抽水孔中心的距离（m）；r抽水井的半径（m）。 5.2.7 承压水条件下，两个观测孔、中心井抽水试验，计算影响半径R：)(lglglg211

16、221SSrSrSRR影响半径（m）；S11号观测井水位下降值（m）；S22号观测井水位下降值（m）；r11号观测孔与抽水井中心的距离（m）；r22号观测孔与抽水井中心的距离（m）。 图5.2.7 承压水两个观测孔示意图5.2.8 承压水条件下，根据经验公式计算影响半径R：kSR10R影响半径（m）；S抽水孔水位下降值（m）；k含水层渗透系数（m/d）。集哈尔特经验公式6、放水试验流量的测试用具应根据流量大小选定。流量小于1L/s时，可采用容积法或水表；流量为1L/s30L/s时，宜采用三角堰；流量大于30L/s时，应采用矩形堰。三角堰流量计算公式： 25ChQ Q流量（L/s）；h水深（cm

17、）；C随h变化的系数，一般取0.014。矩形堰流量计算公式： 23018. 0BhQ Q流量（L/s）；h水深（cm）；B堰口宽（cm）。7 7、九龙川煤矿含水层赋存情况九龙川煤矿含水层赋存情况第四系(Q4)含水层下白垩统环河组（K1h）隔水层下白垩统环河组(K1h)含水层下白垩统洛河组和下白垩统宜君组(K1l+K1y)含水层中侏罗统安定组和中侏罗统直罗组（J2a+J2z）隔水层中侏罗统直罗组（J2z）下部和中侏罗统延安组（J2y）中上部含水层中侏罗统延安组（J2y）底部和下侏罗统富县组（J1f）隔水层中侏罗统延安组（J2y）与三叠系（T）含水层第四系(Q4)含水层第四系(Q4)松散岩类孔隙潜

18、水含水层，一般在1.6430m，涌水量在5400m3/d。孔隙发育，透水性较好。下白垩统环河组（K1h）隔水层下白垩统环河组（K1h）砂质泥岩、粉砂岩构成隔水层。该隔水层和含水层呈互层出现，全区分布,平均厚度245.9m，为一较好的隔水层。下白垩统环河组(K1h)含水层下白垩统环河组(K1h)碎屑岩类孔隙裂隙潜水含水层，含水层厚约7.8173m，涌水量26.18280m3/d。具有厚度大，弱富水性的特点.下白垩统洛河组和下白垩统宜君组(K1l+K1y)含水层下白垩统洛河组和下白垩统宜君组(K1l+K1y)承压含水层，该含水层厚度为137.64609.70m，平均厚度409.46m，涌水量304.33542.49m3/d。具有厚度大，中富水性，压力大的特征，属强赋水含水层。涌水量最大的钻孔为NZ714。中侏罗统安定组和中侏罗统直罗组（J2a+J2z）隔水层中侏罗统安定组和中