[发明专利]基于水文探查及放水试验的含水层疏放可行性分析方法

权利要求书

1.一种基于水文探查及放水试验的含水层疏放可行性分析方法，其特征是，包括以下步骤：

A.物探探查富水异常区：通过多种物探探查手段，综合确定含水层富水异常区；

B.钻探验证富水异常区：通过钻探手段对物探探查的富水性异常区进行钻探验证；具体包括：

a)结合含水层富水异常区，合理布置钻探探查孔，对富水异常区加密布置，非富水异常区适当减少钻孔布置，确保获取整个研究区富水性探查单孔涌水量数据；

b)对比分析钻探单孔涌水量结果与物探富水异常区范围，综合评价含水层富水性、导水性、补给强弱，为后续疏放可行性放水试验设计提供依据；

C.设计疏放可行性放水试验：结合物探、钻探成果，为了评价含水层疏放可行性选择特定放水孔及观测孔，设计特有的放水和观测方式：

具体包括：

a)结合步骤B中钻探验证数据，合理选择放水孔，在不超过矿井最大排水能力的前提下，选择单孔涌水量较大的探查孔作为放水孔，以最大的放水量进行放水试验，获得整个含水层以最大放水量进行放水的疏降效果；

b)为了防止放水集中使得工作面疏降不均匀造成含水层不能在整个研究区疏降到安全水位以下，专门在研究区的两端和中部同时布置放水孔，在一端放水的同时其他放水孔备用；

c)为了达到更好的疏降效果，设计专门的放水顺序和放水量调整方式：前期为了获取含水层水文地质参数先在北端打开放水孔进行三个落程的放水，前三个落程在工作面北面布置四个放水孔，三个落程放水量由小到大进行；第四落程在工作面中部和南部布置四个备用放水孔，当三个落程放水稳定时以最大放水量打开研究区中部的备用放水孔，当放水稳定时继续以最大放水量打开南部的备用放水孔，四次降深的放水水量分别为 340m³/h、140m³/h、100m³/h、356m³/h，符合前放水水量三个落程依次减小，第四落程最大的设计，这样在研究区不同区域以最大放水量进行疏放，分析疏降效果确定含水层疏降可行性；

D.进行放水试验，完成数据收集：在放水试验期间进行水位观测及水质取样相关工作；具体包括：

a)在放水试验各个阶段详细收集记录放水孔流量及观测孔水压和水位数据；

b)在放水试验各个阶段对目的含水层进行水质取样，并进行水质化验分析；

E.分析放水试验成果：分析放水试验成果，获取水文地质参数，确定疏放含水层与其他含水层的水利联系；

所述分析放水试验成果具体包括：

a)绘制放水孔各阶段流量变化曲线和放水孔水位水压变化曲线，分析含水层富水性及补给强弱；

b)画出放水孔流量-时间曲线及观测孔水位的降深-时间曲线，利用配线法计算渗透系数和给水度水文地质参数，分析含水层渗透性强弱和储水能力，评价含水层富水性；

c)根据各观测孔降深-时间曲线确定疏放含水层与其他含水层之间的水力联系，分析目的含水层补给强弱；

F.综合评价含水层疏降可行性：计算含水层疏降到安全水压所需要的时间以及疏水量，并结合已获取的水文地质参数，综合分析评价含水层疏降可行性。

2.如权利要求1所述的基于水文探查及放水试验确定含水层疏放可行性的分析方法，其特征是，所述步骤A中物探探查确定富水异常区具体包括：通过三维高密度电法、瞬变电磁技术和音频电透视技术探查手段对含水层富水异常区探查，结合所有富水性探查物探成果，综合分析确定含水层富水异常区。

3.如权利要求2所述的基于水文探查及放水试验的含水层疏放可行性分析方法，其特征是，利用瞬变电磁技术对工作范围内含水异常体或含水构造体进行探测，圈定含水赋集区域范围。

4.如权利要求2所述的基于水文探查及放水试验的含水层疏放可行性分析方法，其特征是， 采用矿井音频电透视技术探查工作区域内岩层赋水性异常的位置、范围及相对强弱。

5.如权利要求1所述的基于水文探查及放水试验的含水层疏放可行性分析方法，其特征是，所述步骤F综合评价含水层疏降可行性具体包括：

a)记录一定放水量时研究区含水层水位疏降到安全水位时所需要的时间；

b)计算疏降过程中各时段观测孔的突水系数，绘制突水系数等值线图，分析各时段疏降后安全范围变化；

c)根据水文地质参数、矿井排水能力、疏降时间、疏降量及疏降后安全范围综合评价含水层的疏降可行性。