淺談煤礦抽水試驗及疏水設計參數的合理確定

張迪（運城職業技術學院，山西 運城 044000）

淺談煤礦抽水試驗及疏水設計參數的合理確定

張迪（運城職業技術學院，山西 運城 044000）

我國經濟發展的大背景趨勢下，對能源的需求也是與日俱增。雖然如今石油能源占據了主體能源的位置，但我國對于煤炭的依賴性依然沒有擺脫。為了能夠對煤礦開采的更加科學合理，就需要對其在設計檢測階段加大重視力度。抽水試驗是一項必不可少的環節，根據抽水試驗所得的結果，再結合上含水層導水系數數值，就可以確定此次煤炭的疏水設計參數。疏水參數是煤炭工程對降水的導流和疏通能力的重要指標。筆者根據多年對煤礦抽水與疏水設計方面的經驗總結出，利用干擾孔抽水試驗的方法得到的水文地質參數是最為科學準確性的。

煤礦抽水試驗；疏水設計參數；水文地質條件

筆者將以某地的一塊煤礦區作為實驗對象，深刻的討論煤礦抽水試驗和疏水設計參數的確定，并通過此最終分析出水文地質參數，以期待可以讓煤炭的疏降水達到最優的效果。

1 抽水試驗的具體概況

針對某地的煤礦工程具體情況，可以先通過單孔抽水試驗對其井檢孔進行試驗，不過由于單孔抽水試驗的自身局限性以及當地的實際情況的影響，使得抽取的水流量過低、時間過短，使得通過單孔抽水試驗所獲取的水文地質參數的精確度不高，無法作為準確的參考數據。因此，將群孔抽水試驗與干擾孔抽水試驗取代單孔抽水試驗，進一步的明確河水中的精確的水文地質參數，為后續的疏降水工程設計做好良好的鋪墊。

本次試驗主要分為兩個階段，所需要的井孔、觀測孔和抽水孔的孔徑為290mm，孔深為790m，含水層厚度為580m。在群孔抽水試驗中，一號井的抽水平均流量是704m3/d，累計的抽水總量為15035m3，井中心水位的最大降深是9m。本次試驗一共時間18d。到了第二階段，干擾井抽水試驗中，要保證1號井和2號井同時進行抽水，而且流量要保證在664m3/d與704m3/d，總抽水的量就為13285m3，這樣在抽水階段所造成的水位最大降深就是35.85和41.74m;接著需要在3號井進行及時的準確觀測，本次試驗要持續9d，試驗結束時經歷了7d恢復了原來的水位。根據抽水試驗的結果以及所求得的各項參數與實際的疏水效果進行比對，并設計出第二階段的疏降水的工程項目。

2 利用抽水試驗確定疏水的設計參數

2.1 井檢孔單孔抽水試驗

試驗方法就是在井內抽水的時候，利用一個單孔觀察井內的流水情況的試驗，并沒有其他的觀測孔。單孔抽水試驗的優點在于方法簡單明了易操作，投入的成本較低，在勘探階段就可以有效的落實實施，從而獲得所需要的含水層的水文地質參數數據。不過由于此種方法技術含量較低，又只能根據抽水孔自身的水位來進行數據的降深，其結果會受到多重因素的影響，導致計算出的參數并不會十分的準確。

根據一系列的重復實驗后可以證明，因為一些河流的含水層的富水性有著較大的差異，也就導致了利用單孔抽水試驗的方法在不同位置會有不同的數值差異，導致數值一般會偏大，所獲得的水文地質參數也就難以具有代表性，也難以將含水層的實際水文地質條件完全的表達出來。

2.2 群孔抽水試驗

相對技術單一的單孔抽水試驗，群孔抽水試驗的方法則是采取擁有時間更長、流量更大的完整性抽水方法，在單孔的基礎上增加了觀測孔，盡可能的將含水層的實際水文地質條件充分的暴露出來。群孔抽水試驗雖然可以比單孔抽水試驗更加的準確，但經過一番測試后可以發現，其所獲得的測量數據也并不是十分的精準。在前期會與實際的水文地質條件基本吻合，但后期所得的數值就會普遍偏小。

2.3 干擾孔抽水試驗

根據前兩個階段所研究出的數據可以發現，1號井和2號井同時的進行抽水試驗，3號井進行觀測的這些方法，并不是干擾抽水試驗所需要的。為了能夠讓所獲得的水文地質條件參數能夠達到最大程度的精確值，就需要積極的引入干擾孔抽水試驗。

經過干擾孔抽水試驗后所得出的表格數據與圖形分析可知，干擾孔抽水試驗所得到的結論和實際的水文地質條件最為符合。

3 合理的選取相關參數

通過以上的三種方法可以看出，其分別得出的導水系數雖然差別比較大，但各有各的依據和特點。單孔抽水試驗簡單易操作，可以利用最短的時間完成，不過由于技術粗糙，無法真正的實現對含水層的水文地質條件的還原。由于對所求結果的公式本身就存在著理論誤差，同時在現實的試驗中往往又會受到很多條件的制約和影響，所有無論哪種方法都存在著誤差，還需要根據實際的情況進行多次反復的驗證，才能真正的確保疏水設計的參數能夠合理的確定。

4 結語

想要確定煤炭工程中的疏水效果的好壞，就需要明確疏水設計參數與水文地質參數。而抽水試驗是目前獲取含水層參數最好的辦法之一，需要利用科學合理的抽水試驗的方法，來盡可能的提高含水層的參數精確度。水文地質參數的測量法通常會使用單孔、群孔、干擾孔等不同的抽水試驗來確定，但筆者通過自身的多次實驗后證明，單孔和群孔抽水試驗并不能獲取到最為準確的參數數據，只有干擾孔能夠充分的還原出水文地質的最真實的條件，所求得的參數數據也和實際的情況基本的吻合。根據所求得的最真實的水文地質參數，并最終完成疏降水工程的最終設計。

[1]王赫生,孫亞軍,李燕等.煤礦抽水試驗及疏水設計參數的合理確定[J].煤炭工程,2011(4):13-15.DOI:10.3969/j.issn.1671-0959.2011.04.006.

[2]朱宏軍,黃選明,胡莉莉等.煤礦水文地質勘探中穩定流抽水試驗確定水文地質參數討論[J].中國安全生產科學技術,2014, 10(3):24-29.DOI:10.11731/j.issn.1673-193x.2014.03.004.