水文地质

矿山水文地质勘探新技术方法

  (一)遥感  遥感是一项新兴的科学技术矿井利用各种航天与航空遥感图像解译与地面调绘编制一些矿区的遥感水文地质图,解决矿区浅层地下水的分布范围及其中的较富水地段,划分奥陶系灰岩水的补给区、径流区与排泄区。
 
  (二)井下高压放水钻孔施工  井下放水试验的目的层多为承压含水层,随着开采深度的增大,水头压力也相应增大,放水钻孔施工中的首要问题是对高压水的控制。为防止钻孔揭露含水层后高压水沿钻杆喷出,给拧卸钻杆带来困难,应该安装防喷异径接头和防止孔口喷水的防喷罩;为防止钻机卡瓦飞射给拧卸钻杆带来危险,应该用井下手动提钻控制器,用以代替钻机卡瓦;为保证在孔内喷射水流压力很大时,仍能将钻具顺利下入孔内,应该采用滑轮加压装置。
 
  (三)矿井物探  物探方法包括坑透、地质雷达、地电仪、电法、声波透视、放射性、磁偶源、瞬变电磁法等。一切有条件的大水矿井,都应倡导“物探先行、钻探验证”的勘探程序,以提高勘探工程布置的针对性和勘探技术水平。
 
  (四)化探  化探技术是利用微量元素分析、气体成分分析、溶解氧分析和放射性元素、环境同位素等对矿井含水层的水化学特征研究,用数学地质方法分析整理水化学资料。
 
  (五)地温测量  利用钻孔测温曲线的梯度变化,确定含水层的含水段;利用不同钻孔水温梯度的变化,划分地下水的补给、径流和排泄区;利用不同含水层的水温差别,判断含水层的补给关系;利用断层两盘钻孔中同水平点的温差相同断层一侧不同钻孔的测温曲线梯度变化的深度不同,判断断层的导水性。
 
  (六)底板破坏深度探测技术  底板破坏深度的观测方法有钻孔压(注)水、钻孔声波测井、电磁波法、钻孔成像、顶底板相对移近量、单体支柱压力、钻孔相对地应力测量、声波大地电场法等,根据实测资料分析研究采动、矿压对底板破坏的深度。
 
  五、“3S”矿山水文地质调查方法
 
  (一)遥感技术(RS)  遥感技术能动态、周期性地获取地表信息。RS主要是针对大面积区域宏观解释,可形成不同比例尺所需要的航卫片解译结果。在航卫片解译时,注意了解所研究矿区的整个开发历史,选取研究区重要开发期的遥感图像,解译矿区不同开发阶段遥感图像的矿山水文地质要素。
 
  (二)全球卫星定位系统(GPS)  GPS是利用导航卫星进行授时和测距的全球定位系统。GPS具有全天候、全球覆盖和高精度的优良性能,在矿山水文地质野外调查中,可采用GPS定位仪进行矿山水文地质三维坐标数据的现场采集工作。
 
  (三)地理信息系统技术(GIS)  矿山水文地质环境的许多问题是由多种空间域因子共同作用的结果,GIS本身具有强大的空间分析操作功能和多源多因素信息复合叠加技术,GIS可以通过子专题层进行空间分析与操作,实现对矿山水文地质条件和生态问题的动态模拟与评价。