專利名稱：喀斯特地區(qū)礦井探水取水方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于供水方法和設(shè)備，具體來(lái)說(shuō)涉及一種喀斯特地區(qū)礦井探水取水方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
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貴州處于喀斯特地形地貌地區(qū)，巖溶比較發(fā)育，地面水體較少，干旱地區(qū)較多，主要手段均是通過(guò)從地面施工取水鉆孔找水，但是由于溶洞比較發(fā)育，施工鉆孔難度極大，成功率不聞。發(fā)明內(nèi)容:
本發(fā)明的目的在于提供一種喀斯特地區(qū)礦井探水取水方法及設(shè)備，該方法和設(shè)備通過(guò)對(duì)礦區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造條件、巖溶發(fā)育情況及礦區(qū)含水層靜水位(標(biāo)高為+1030m)及其它水文地質(zhì)條件進(jìn)行綜合分析研究，選擇在標(biāo)高為+IOOOm水平井底車場(chǎng)施工鉆孔向下部茅口灰?guī)r取水，具有取水投資少，技術(shù)可行性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的目的及解決其主要技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種喀斯特地區(qū)礦井探水取水方法，先對(duì)礦區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造條件、巖溶發(fā)育情況、分析礦區(qū)靜水位線及其它水文地質(zhì)條件進(jìn)行綜合分析研究，總結(jié)本地區(qū)茅口灰?guī)r水賦存規(guī)律，研究判斷出含水豐富的茅口組灰?guī)r層位，確定含水層位之后，設(shè)計(jì)鉆孔尺寸，包括方位角、傾角、深度、孔徑和孔徑結(jié)構(gòu)，在低于靜水位標(biāo)高的+IOOOm水平進(jìn)行鉆孔，此處離含水層近，鉆孔能夠直接甩開(kāi)地表淺部不利于施鉆的巖層，避開(kāi)鉆孔施工中最怕遇到的溶洞鉆進(jìn)，能夠使鉆孔按照設(shè)計(jì)要求打到需要找水位置；鉆孔找到水后水可以自動(dòng)流出鉆孔，利用鉆孔附近的臨時(shí)水倉(cāng)作為中轉(zhuǎn)點(diǎn)，通過(guò)泵提升至地面高位水池。在離上述鉆孔0.5m處再鉆一個(gè)孔,保證充足水源。上述的鉆孔施工完成之后可以兼做茅口灰?guī)r強(qiáng)含水層水位觀測(cè)孔，只需在孔口閥門處安設(shè)壓力表即可觀測(cè)其水壓力，以此確定其水位。上述的方法所用的設(shè)備是:鉆孔連接鋼管A，鋼管A上安裝壓力表和閘閥，鋼管A連接至臨時(shí)水倉(cāng)，鋼管B上安裝水泵，鋼管B連接地面高位水池。使用時(shí)，井下管路可以采用原施工單位遺留下的4寸鋼管，地面采用原設(shè)計(jì)使用的一套排水管路，新敷設(shè)管路段較少，只需在井下安設(shè)水泵及閘閥即可，減少投資費(fèi)用及安裝工期。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明減少投資費(fèi)用及安裝工期，在貴州地區(qū)這種特定地質(zhì)條件下的成功運(yùn)用，為貴州地區(qū)找到了取水新途徑，為西南地區(qū)抗旱救災(zāi)提供新思路。



圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的鉆孔位置示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的鉆孔鉆進(jìn)經(jīng)過(guò)的喀斯特地區(qū)巖層示意 圖4為本發(fā)明實(shí)施例的鉆孔結(jié)構(gòu)尺寸示意圖。圖中標(biāo)記:
1、鉆孔，2、鋼管A，3、壓力表，4、閘閥，5、臨時(shí)水倉(cāng)，6、鋼管B，7、水泵，8、地面高位水池。
具體實(shí)施方式
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以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的喀斯特地區(qū)礦 井探水取水方法及設(shè)備具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。參見(jiàn)圖1-4，一種喀斯特地區(qū)礦井探水取水方法，先對(duì)礦區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造條件、巖溶發(fā)育情況、分析礦區(qū)靜水位線、茅口組(Plm)灰?guī)r含水情況其它水文地質(zhì)條件進(jìn)行綜合分析研究，總結(jié)本地區(qū)茅口灰?guī)r水賦存規(guī)律，通過(guò)以上條件研究后判斷出確切的含水層位，確定本次取水鉆孔設(shè)計(jì)取水層位為茅口組(Plm)灰?guī)r，該層含碳酸鹽巖巖溶水，富水性強(qiáng)，經(jīng)分析，在該含水層取水，水量充足，且穩(wěn)定，能滿足礦井生產(chǎn)、生活用水，在取水位置確定后進(jìn)一步研究取水方法，設(shè)計(jì)鉆孔尺寸，包括方位角、傾角、深度、孔徑和孔徑結(jié)構(gòu)，在低于靜水位標(biāo)高的+IOOOm水平進(jìn)行鉆孔，圖2中為ZK2號(hào)鉆孔的位置，ZKl號(hào)鉆孔中心距離ZK2號(hào)鉆孔中心0.5m，此處離含水層近，鉆孔找到水后水可以自動(dòng)流出鉆孔，利用鉆孔附近的臨時(shí)水倉(cāng)作為中轉(zhuǎn)點(diǎn)，通過(guò)泵提升至地面高位水池。上述的鉆孔施工完成之后可以兼做茅口灰?guī)r強(qiáng)含水層水位觀測(cè)孔，只需在孔口閥門處安設(shè)壓力表即可觀測(cè)其水壓力，以此確定其水文。上述的方法所用的設(shè)備是:鉆孔I連接鋼管A2，鋼管A2上安裝壓力表3和閘閥4，鋼管A2連接至臨時(shí)水倉(cāng)5，鋼管B6上安裝水泵7，鋼管B6連接地面高位水池8。本實(shí)施例巖層·結(jié)構(gòu)為細(xì)砂巖、0.6米12#煤層、泥質(zhì)粉砂巖、2.1米13#煤層、泥質(zhì)粉砂巖、灰?guī)r、0.7米14#煤層、灰?guī)r、泥質(zhì)粉砂巖、灰?guī)r。礦井所處地區(qū)總體區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造都屬于此種地質(zhì)構(gòu)造帶，有著共同的含水特點(diǎn)，只要通過(guò)驗(yàn)證后，在其他地方同樣能夠用同樣的方案施工找水，當(dāng)然不同地方肯定有一定的差異性，只需要將具體的水文地質(zhì)條件結(jié)合區(qū)域總體地質(zhì)條件進(jìn)行結(jié)合分析，確定含水豐富的茅口組灰?guī)r位置即可找到含水層位，即可進(jìn)一步實(shí)施取水方案。本實(shí)施例鉆孔的施工在井底信號(hào)硐室向前30.5米處對(duì)+1000米井底車場(chǎng)左側(cè)的硐室內(nèi)，硐室方位為180度，具體尺寸深右?guī)?米、左幫0.1米，寬、高分別為I米、1.6米直墻半圓拱。本實(shí)施例鉆孔參數(shù)為方位角180度，傾角81度，孔深68米，孔徑三級(jí)結(jié)構(gòu)127 I 93 I 75暈米,開(kāi)孔位置在硐室底板。
本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點(diǎn):
(I)本發(fā)明只需在井下施工2個(gè)取水鉆孔，井下至地面高位水池管路鋪設(shè)線路短，維護(hù)簡(jiǎn)單容易；且井下井底車場(chǎng)位置位于靜水位以下，找到水后可以自流出來(lái)，優(yōu)于在其它地方打孔。(2)取水點(diǎn)與高位水池落差為400m，由于線路短，只需75kw電機(jī)一級(jí)提升即可滿足，電機(jī)功率不大，供電費(fèi)用將大大減少，非常符合節(jié)能減排要求。(3)采用一級(jí)提升，只需要配備一名專職泵工，維護(hù)人員不需專門配置，大大減少了維護(hù)費(fèi)用，且供水質(zhì)量能夠得到很好保證。(4)線路短、高差小。井下管路可以采用原施工單位遺留下的4寸鋼管，地面采用原設(shè)計(jì)使用的一套排水管路，新敷設(shè)管路段較少，只需在井下安設(shè)水泵及閘閥即可，減少投資費(fèi)用及安裝工期。(5)通過(guò)井下取水鉆孔的施工，鉆孔施工完成之后可以兼做茅口灰?guī)r強(qiáng)含水層水位觀測(cè)孔，從而將少或避免了地面長(zhǎng)觀鉆孔的施工，且取水鉆孔更易于茅口灰?guī)r強(qiáng)含水層的水位觀測(cè)，只需在孔口閥門處安設(shè)壓力表即可觀測(cè)其水壓力，以此確定其水位。(6)鉆孔找到水后水可以自動(dòng)流出鉆孔，不用在孔內(nèi)布置抽水設(shè)備，只需利用鉆孔附近的臨時(shí)水倉(cāng)作為中轉(zhuǎn)點(diǎn)通過(guò)泵提升至地面高位水池，基本上不存在大的維護(hù)費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益明顯。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，任何未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍 屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種喀斯特地區(qū)礦井探水取水方法，其特征是:先對(duì)礦區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造條件、巖溶發(fā)育情況、分析礦區(qū)靜水位線及其它水文地質(zhì)條件進(jìn)行綜合分析研究，總結(jié)本地區(qū)茅口灰?guī)r水賦存規(guī)律，研究判斷出含水豐富的茅口組灰?guī)r層位，確定含水層位之后，設(shè)計(jì)鉆孔尺寸，包括方位角、傾角、深度、孔徑和孔徑結(jié)構(gòu)，在低于靜水位標(biāo)高的+IOOOm水平進(jìn)行鉆孔，此處離含水層近，鉆孔找到水后水可以自動(dòng)流出鉆孔，利用鉆孔附近的臨時(shí)水倉(cāng)作為中轉(zhuǎn)點(diǎn)，通過(guò)泵提升至地面高位水池。
2.如權(quán)利要求1所述的喀斯特地區(qū)礦井探水取水方法，其特征是:鉆孔孔徑為三級(jí)結(jié)構(gòu)，開(kāi)孔位置在硐室底板。
3.如權(quán)利要求1所述的喀斯特地區(qū)礦井探水取水方法，其特征是:在離上述鉆孔0.5m處再鉆一個(gè)孔。
4.如權(quán)利要求1所述的喀斯特地區(qū)礦井探水取水方法，其特征是:上述的鉆孔施工完成之后可以兼做茅口灰?guī)r強(qiáng)含水層水位觀測(cè)孔，只需在孔口閥門處安設(shè)壓力表即可觀測(cè)其水壓力，以此確定其水文。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的喀斯特地區(qū)礦井探水取水方法所用的設(shè)備，其特征是:鉆孔(I)連接鋼管A (2)，鋼管A (2)上安裝壓力表(3)和閘閥(4)，鋼管A (2)連接至臨時(shí)水倉(cāng)(5)，鋼管B (6)上·安裝水泵(7)，鋼管B (6)連接地面高位水池(8)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種喀斯特地區(qū)礦井探水取水方法，其特征是先對(duì)礦區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造條件、巖溶發(fā)育情況、分析礦區(qū)茅口灰?guī)r靜水位線及其它水文地質(zhì)條件進(jìn)行綜合分析研究，總結(jié)本地區(qū)茅口灰?guī)r水賦存規(guī)律，設(shè)計(jì)鉆孔尺寸，在低于靜水位標(biāo)高的+1000m水平進(jìn)行鉆孔，此處離含水層近，鉆孔找到水后水可以自動(dòng)流出鉆孔，利用鉆孔附近的臨時(shí)水倉(cāng)作為中轉(zhuǎn)點(diǎn)，通過(guò)泵提升至地面高位水池。設(shè)備是鉆孔(1)連接鋼管A(2)，鋼管A(2)上安裝壓力表(3)和閘閥(4)，鋼管A(2)連接至臨時(shí)水倉(cāng)(5)，鋼管B(6)上安裝水泵(7)，鋼管B(6)連接地面高位水池(8)。本發(fā)明在貴州地區(qū)這種特定地質(zhì)條件下找到了取水新途徑，為西南地區(qū)抗旱救災(zāi)提供新思路。
文檔編號(hào)E21B7/00GK103243777SQ201310182898
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月17日
發(fā)明者溫中義, 吳江, 張祥, 牛書(shū)秀, 董曉偉, 俞春梅, 諶建平, 趙洪義 申請(qǐng)人:貴州能發(fā)高山礦業(yè)有限公司