第六章 礦井水文地質(zhì).ppt

1、第一節(jié) 礦井水文地質(zhì)類型及其主要工作要求 第二節(jié) 礦井水文地質(zhì)補充調(diào)查 第三節(jié) 礦井水文地質(zhì)工作方法,第六章 礦井水文地質(zhì)工作,第一節(jié) 礦井水文地質(zhì)類型及其主要工作要求,按水文地質(zhì)條件劃分的礦井類型，稱礦井水文地質(zhì)類型。礦井水文地質(zhì)類型的劃分是在系統(tǒng)整理、綜合分析礦床普查勘探和礦井建設(shè)生產(chǎn)各階段所獲得的水文地質(zhì)資料和經(jīng)驗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，對礦井充水條件的高度概括與歸納。其目的在于指導(dǎo)礦井水文地質(zhì)勘探、礦井防治水和礦區(qū)地下水的開發(fā)利用。 劃分除應(yīng)突出礦井的水文地質(zhì)特征和影響開采的主要水文地質(zhì)問題外，分類方案應(yīng)力求界限清楚、形式簡單、便于應(yīng)用。 劃分始于1955年，歷經(jīng)多次修訂，至1991年，國家技術(shù)

2、統(tǒng)計局批準發(fā)布礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范（GB12719-91），第一次明確了礦井水文地質(zhì)勘探類型的國家標準。此外，為了指導(dǎo)煤礦防治水工作，煤炭工業(yè)部于1984年頒發(fā)的礦井水文地質(zhì)規(guī)程（試行）中，還首次提出了礦井水文地質(zhì)類型的劃分方案。,一、礦井水文地質(zhì)勘探類型的劃分,（一）礦井水文地質(zhì)勘探類型的劃分方案 （二）各類礦井水文地質(zhì)特征及應(yīng)查明的水文地質(zhì)問題,二、礦井水文地質(zhì)類型的劃分,（一）煤礦礦井水文地質(zhì)分類方案 （二）不同類型礦井對水文地質(zhì)工作的要求,根據(jù)礦井主要充水含水層的容水空間特征，將充水礦井分為以下三類,各類充水礦井按煤層與主要充水含水層的空間關(guān)系，充水方式分為以下三種：1.2.3

3、,根據(jù)主要煤層與當?shù)厍治g基準面的關(guān)系，地下水的補給條件，地表水與主要充水含水層水力聯(lián)系密切程度，主要充水含水層和構(gòu)造破碎帶的富水性、導(dǎo)水性、第四系覆蓋情況，以及水言語地質(zhì)邊界的復(fù)雜程度，將各類充水礦床勘探的復(fù)雜程度劃分為以下三種類型。,第一型 水文地質(zhì)條件簡單的礦井。主要煤層位于當?shù)厍治g基準面以上，地形有利于自然排水，礦井主要充水含水層和構(gòu)造破碎帶富水性弱至中等；或主要煤層位于當?shù)厍治g基準面以下，但附近無地表水體，礦井主要充水含水層和構(gòu)造破碎帶富水性弱，地下水補給條件差，很少或無第四系覆蓋，水文地質(zhì)邊界條件簡單。 第二型 水文地質(zhì)條件中等的礦井。主要煤層位于當?shù)厍治g基準面以上，地形有利于自然排

4、水，主要充水含水層和構(gòu)造破碎帶富水性中等至強，地下水補給條件好，或主要煤層位于當?shù)厍治g基準面以下，但附近地表水不構(gòu)成礦井的主要充水因素，主要充水含水層和構(gòu)造破碎帶富水性中等，地下水補給條件差，第四系覆蓋面積小且薄，疏干排水可能產(chǎn)生少量塌陷，水文地質(zhì)邊界較復(fù)雜。 第三型 水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井。主要煤層位于當?shù)厍治g基準面以下，主要充水含水層富水性強，補給條件好，并具較高水壓，構(gòu)造破碎帶發(fā)育，導(dǎo)水性強且溝通區(qū)域強含水層或地表水體；第四系厚度大，分布廣，疏干排水有產(chǎn)生大面積塌陷、沉降的可能，水文地質(zhì)邊界復(fù)雜。,1.孔隙充水礦井 2.裂隙充水礦井 3.巖溶充水礦井,孔隙充水礦井主要分布于山間盆地、山前

5、平原和河流沖積平原，如內(nèi)蒙的扎賚諾爾、吉林舒蘭煤礦等。這些煤礦的主要充水巖層埋藏淺，多數(shù)礦區(qū)的主要充水來源為降水，部分受地表水補給，礦井涌水量季節(jié)性變化較大。礦井充水程度取決于疏松巖層的厚度和巖性結(jié)構(gòu)特征，地表水體的規(guī)模及其與含水層的聯(lián)系程度，以及開采方法。由于煤層頂、底板和露天采礦場邊坡穩(wěn)定性能差，常產(chǎn)生流砂沖潰與邊坡滑落，開采時的工程地質(zhì)條件比較復(fù)雜。 應(yīng)著重查明含水層的成因類型、分布、結(jié)構(gòu)、粒度、磨園度、分選性、膠結(jié)程度、富水性、滲透性及其變化；查明流砂層的空間分布和特征，含（隔）水層的組合關(guān)系，各含水層之間、含水層與弱透水層以及與地表水之間的水力聯(lián)系，評價流砂層的疏干條件及降水和地表水

6、對礦井開采的影響。,裂隙充水礦井多分布于山區(qū)和丘陵區(qū)，如華北二迭系山西組和石盒子組煤層的一些礦區(qū)。充水巖層的富水性受裂隙發(fā)育程度控制。煤層位于當?shù)厍治g基準面以下，附近有地表水體，并有巨大的構(gòu)造破碎帶或采空塌陷裂隙與水體溝通時，水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜。 勘探應(yīng)著重查明裂隙含水層的性質(zhì)、規(guī)模、發(fā)育程度、分布規(guī)律、充填情況及其富水性；巖石風化帶的的深度和風化程度；構(gòu)造破碎的性質(zhì)、形態(tài)、規(guī)模，與各含水層和地表水的水力聯(lián)系；裂隙含水層與其相對隔水層的組合關(guān)系。,巖溶充水礦井分布較廣，如華北型太原組煤層和華南晚二疊世煤層的礦井。其條件一般復(fù)雜，礦井涌水量大，地表水與地下水關(guān)系密切，水流通道較暢，排水影響范圍

7、大。其富水不均一，各向異性明顯，常以集中突水為主，有時伴有突泥、突砂、地表巖溶塌陷現(xiàn)象。應(yīng)著重查明巖溶發(fā)育與巖性、構(gòu)造等因素的關(guān)系，巖溶在空間的分布規(guī)律、充填深度和程度、富水性及其變化，地下水主要徑流帶的分布。,各類充水礦井：直接充水時，應(yīng)著重查明直接充水含水層的富水性、滲透性，地下水的補給來源、補給邊界、補給途徑和地段；直接充水含水層與其它含水層、地表水、導(dǎo)水斷裂的關(guān)系。當直接充水含水層裸露時，還應(yīng)查明地表匯水面積及大氣降水的入滲補給強度。 頂板間接充水時，應(yīng)著重查明直接頂板隔水層或弱透水層的分布、巖性、厚度及其穩(wěn)定性、巖石的物理力學性質(zhì)和水理性質(zhì)、裂隙發(fā)育情況、受斷裂構(gòu)造破壞程度，研究和估

8、算導(dǎo)水裂隙帶高度，分析主要充水含水層地下水進入礦井的地段。 底板間接充水時，應(yīng)著重查明承壓含水層徑流特征，直接底板的巖性、厚度及其變化，巖石的物理力學性質(zhì)和水理性質(zhì)，以及斷裂構(gòu)造對底板完整性的變化程度，分析、論證可能產(chǎn)生底鼓、突水的地段。 以溶隙、溶洞為主的，應(yīng)查明上覆松散層的巖性、結(jié)構(gòu)、厚度，或上覆巖石風化層的厚度、風化程度及物理力學性質(zhì)，分析在疏干排水條件下產(chǎn)生突水、突泥、地面塌陷的可能性、塌陷的程度、分布范圍。對層狀發(fā)育的，還應(yīng)查明相對隔水層和弱含水層的分布。 以暗河為主的，應(yīng)著重查明巖溶洼地、漏斗、落水洞等位置及其與暗河之間的聯(lián)系；暗河發(fā)育與巖性、構(gòu)造等因素的關(guān)系；暗河的補給來源、范圍

9、、補給量、補給方式及其與地表水的轉(zhuǎn)化；暗河入口處的高程、流量及其變化；暗河水系與礦井的相互關(guān)系、對開采的影響。,在1984年煤炭工業(yè)部頒發(fā)的礦井水文地質(zhì)規(guī)程（試行）中，為了有針對性做好礦井水文地質(zhì)工作，從礦區(qū)水文地質(zhì)條件、井巷充水及其相互關(guān)系出發(fā)，根據(jù)受采掘破壞或影響的含水層性質(zhì)、富水性以及補給條件、單井年平均涌水量和最大涌水量、開采受水害影響程度和防治水工作難易程度等，將礦井的水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度劃分為簡單、中等、復(fù)雜、極復(fù)雜四個類型（表6-1）。,表6-1 煤礦礦井水文地質(zhì)類型劃分表,注：單位涌水量以井田主要含水層中有代表性的為準,礦井水文地質(zhì)規(guī)程（試行）中對不同類型礦井的水文地質(zhì)工作要求

10、如下:,1極復(fù)雜類型礦井 2復(fù)雜類型礦井 3中等型礦井 4簡單型礦井,極復(fù)雜型礦井除必須按照水文地質(zhì)特點和開采需要進行補充調(diào)查、勘探和專門試驗，建立井上、下水動態(tài)觀測網(wǎng)，堅持長期觀測，以及健全觀測資料臺帳和歷時曲線等外，還應(yīng)做以下工作： 1）高原山地向斜正地形巖溶礦區(qū)，要注重巖溶調(diào)查、暗河探測和封閉匯水洼地的水均衡工作，研究分析探放、堵截暗河水的方案與措施。 2）石灰?guī)r露頭分布范圍廣、河溪發(fā)育、山塘水庫多的礦區(qū)，要注重地表水體、巖溶泉與井下出水點關(guān)系的調(diào)查分析，做好探放溶洞泥砂水工作，防止大突水的威脅。 3）經(jīng)常直接或間接受煤層頂、底部石灰?guī)r溶洞、溶隙高壓富含水層突水威脅的礦區(qū)（井），要開展區(qū)

11、域水文地質(zhì)綜合調(diào)查，研究巖溶發(fā)育規(guī)律，并進行大口徑抽水試驗、井下大型放水試驗及連通試驗等，勘查巖溶水集中的強徑流帶或巖溶管道的分布。礦井開采，要研究制訂具有針對性的截（堵截水源）排（疏降）措施方案。要注重突水與隔水層巖性、厚度、水壓、構(gòu)造及采礦等關(guān)系的探查與研究，不斷尋求突水規(guī)律。 4）巖溶礦區(qū)要注重地面巖溶塌陷規(guī)律的調(diào)查研究，并尋求防治途徑。,復(fù)雜型礦井應(yīng)根據(jù)各礦的特點和開采需要，參照極復(fù)雜型礦井的要求進行工作。其中： 1）開采含水（流）砂層、厚礫石層及地表河湖等水體下煤層的礦區(qū)（井），要分析研究煤（巖）柱的隔水性能，注重觀測導(dǎo)水裂隙帶高度，并研究其規(guī)律。 2）開采煤層頂板直接為含水（流）砂

12、層的礦井，在進行開采時應(yīng)加強砂層水疏干和水砂分離方法的研究。 3）山區(qū)地表滲漏水較嚴重的礦井，要注重滲漏調(diào)查，實測并研究制訂防滲措施方案。,中等型礦井應(yīng)根據(jù)開采需要，進行一些單項的水文地質(zhì)補充調(diào)查、勘探、試驗、動態(tài)觀測和正常的井下水文地質(zhì)工作。,簡單型礦井應(yīng)根據(jù)礦井的具體情況進行正常的水文地質(zhì)工作。,（一）地面水文地質(zhì)補充調(diào)查,（二）地面水文地質(zhì)觀測,（三）井下水文地質(zhì)觀測,一 、水文地質(zhì)補充調(diào)查與觀測,二、 礦井水文地質(zhì)補充勘探,第二節(jié) 礦井水文地質(zhì) 補充調(diào)查,一、地面水文地質(zhì)補充調(diào)查, 氣象調(diào)查 地貌調(diào)查 地質(zhì)調(diào)查 地表水體調(diào)查 井泉調(diào)查 古井老窯的調(diào)查 小煤礦調(diào)查 地面巖溶調(diào)查, 氣象調(diào)

13、查 應(yīng)著重調(diào)查收集降水量、蒸發(fā)量、氣溫、氣壓、相對濕度、風向、風速及其歷年月平均值和兩極值等資料。 地貌調(diào)查 應(yīng)著重調(diào)查由開采和地下水活動而引起的滑坡、塌陷、人工湖等地貌變化，巖溶發(fā)育礦區(qū)的各種巖溶地貌形態(tài)。 地質(zhì)調(diào)查 調(diào)查第四紀松散覆蓋層、基巖露頭，應(yīng)基本查明其時代、巖性、厚度、富水性及地下水的出露等，并劃分出含水層或相對隔水層。地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)基本查明其形態(tài)、產(chǎn)狀、性質(zhì)、規(guī)模、破碎帶（范圍、充填物、膠結(jié)程度、導(dǎo)水性）及有無泉水出露等。 地表水體調(diào)查 應(yīng)調(diào)查與搜集礦區(qū)河流、渠道、湖泊、積水區(qū)、山塘、水庫的歷年水位，流量，積水量，最大洪水淹沒范圍，含泥砂量，水質(zhì)和地表水體與下伏含水層的關(guān)系等。, 井

14、泉調(diào)查 應(yīng)調(diào)查井泉的位置、標高、深度、出水層位、涌水量、水位、水質(zhì)、水溫、有無氣體溢出、流出類型及其補給水源。并素描泉水出露的地形地質(zhì)平面圖、剖面圖。 古井老窯的調(diào)查 應(yīng)調(diào)查古井老窯的位置及開采、充水、排水、停采原因等情況，察看地面塌陷地形，圈出采空區(qū)，并估算積水量。 小煤礦調(diào)查 應(yīng)調(diào)查小煤礦的位置、范圍、開采煤層、地質(zhì)構(gòu)造、采煤方法、采出煤量、隔離煤柱、與大礦的空間關(guān)系，并搜集系統(tǒng)完整的采掘工程平面圖及有關(guān)資料。對已報廢小井的圖紙資料，必須存檔備查。 對于生產(chǎn)小煤礦，還應(yīng)調(diào)查其生產(chǎn)安排、排水能力、井巷出水層位、水質(zhì)、涌水量、充水因素、與大礦之間的水害關(guān)系。 地面巖溶調(diào)查 應(yīng)調(diào)查巖溶發(fā)育的形態(tài)

15、、分布范圍。對地下水運動有明顯影響的進水口、出水口和通道，應(yīng)進行詳細調(diào)查，必要時可進行連通試驗和暗河測繪工作。要分析巖溶發(fā)育規(guī)律、地下水逕流方向，圈定補給區(qū)，測定補給區(qū)內(nèi)的滲漏情況，估算地下逕流量。有巖溶塌陷的區(qū)域，還應(yīng)進行巖深塌陷的測繪工作。,二、地面水文地質(zhì)觀測,（） 氣象觀測 凡距離氣象臺（站）較遠（大于30公里）的礦區(qū)或礦井，應(yīng)設(shè)立氣象觀測站，按相應(yīng)要求選擇站址；較近地區(qū)，建雨量觀測站。 觀測項目，與氣象調(diào)查內(nèi)容相同。 （） 地表水觀測 觀測項目與地表水調(diào)查內(nèi)容同。觀測時間，一般為每月一次，雨季或暴雨后增加觀測次數(shù)。 （） 地下水動態(tài)觀測,1）復(fù)雜型和極復(fù)雜型礦區(qū)（井），設(shè)計動態(tài)觀測網(wǎng)

16、。盡量利用現(xiàn)有鉆孔、井、泉等 觀測點地段：對礦井生產(chǎn)建設(shè)有影響的主要含水層；影響礦井充水的地下水集中逕流帶（構(gòu)造破碎帶）；可能與地表水有水力聯(lián)系的含水層；礦井先期開采的地段；在開采過程中水文地質(zhì)條件可能發(fā)生變化的地段；人為因素可能對礦井充水有影響的地質(zhì)；井下主要突水點附近，或具有突水威脅的地段；疏于邊界或隔水邊界處。 觀測內(nèi)容主要是水位、水溫和水質(zhì)，泉水流量。 2）觀測點統(tǒng)一編號，設(shè)固定標志，測定坐標和標高。標高每年復(fù)測補測。 3）觀測工作，在開采前一個水文年進行，采掘中堅持觀測。未掌握動態(tài)規(guī)律前，每57天測一次，隨后每月觀測13次，雨季或遇有異常時，再增。 觀測點要求同步進行，按固定的時間和

17、順序在最短時間內(nèi)測完。否則，應(yīng)全部重測。 保證觀測的連續(xù)性和精度。水位兩次讀數(shù)差值2cm時取平均數(shù)。 測量工具使用前應(yīng)定期校驗。 4）中型礦井的動態(tài)觀測工作，應(yīng)參照上述要求進行。, 地下水動態(tài)觀測,三、井下水文地質(zhì)觀測,井筒、石門及開拓巷道的地質(zhì)編錄,2礦井涌水量觀測, 井下疏水降壓、鉆孔涌水量、水壓觀測。,1）當井巷穿過含水層時，應(yīng)詳細描述其產(chǎn)狀、厚度、巖性、構(gòu)造、裂隙或巖溶的發(fā)育與充填情況、揭露點的位置及標高、出水形式、涌水量、水溫等，并采取水樣進行水質(zhì)分析。 2）對含水層裂隙，應(yīng)測定其產(chǎn)狀、長度、寬度、數(shù)量、形狀、尖滅情況、充填程度及充填物，觀察地下水活動的痕跡，繪制裂隙玫瑰圖，并選擇有

18、代表性的地段測定巖石的裂隙率。 3）對巖溶，應(yīng)觀察其形態(tài)、發(fā)育情況、分布狀況、有無充填物及充填物成分、充水狀況等，并繪制巖溶素描圖。 4）對斷裂構(gòu)造，應(yīng)測定其斷距、產(chǎn)狀、斷層帶寬度，觀測斷裂帶充填物成分、膠結(jié)程度及出水情況。 5）對褶曲，應(yīng)觀測其形態(tài)、產(chǎn)狀及破碎情況。 6）突水點的觀測及編錄。應(yīng)詳細觀測記錄突水的時間、地點、確切位置、出水層位、巖性、厚度、出水形式、圍巖破壞情況等，并測定涌水量、水溫、水質(zhì)、含砂量等。同時，應(yīng)觀測附近的出水點和觀測孔涌水量、水位的變化，并分析突水原因。主要突水點可作為動態(tài)觀測點，并要編制卡片、附平面圖和素描圖。,井筒、石門及開拓巷道的地質(zhì)編錄,1）分礦井、分水平

19、設(shè)站。每月觀測13次。復(fù)雜型和極復(fù)雜型礦井應(yīng)分煤層（或煤系）、分地區(qū)、分主要出水點設(shè)站觀測，每月觀測3次。受降水影響的礦井，雨季觀測次數(shù)應(yīng)增加。 2）對井下新揭露的出水點，在涌水量尚未穩(wěn)定和尚未掌握其變化規(guī)律前，一般應(yīng)每天觀測一次。對潰入性涌水，在未查明突水原因前，應(yīng)每隔12h觀測一次，以后可適當延長觀測間隔時間。涌水量穩(wěn)定后，可按井下正常觀測時間觀測。 3）當采掘工作面上方影響范圍內(nèi)有地表水體、富含水層、穿過與富含水層相連通的構(gòu)造斷裂帶或接近老窯面積水區(qū)時，應(yīng)每天觀測充水情況，掌握水量變化。 4）新鑿立、斜井，垂深每延深10m，觀測一次。掘鑿至新的含水層時，應(yīng)在含水層的頂?shù)装甯鳒y一次涌水量。

20、 5）應(yīng)注重觀測連續(xù)性和精度，要求采用容積法、堰測法、流速儀法或其它先進的測水方法。測量工具儀表要定期校驗，以減少人為誤差。,礦井涌水量觀測,井下疏水降壓（疏放老空水）鉆孔涌水量、水壓觀測,在涌水量、水壓穩(wěn)定前，應(yīng)每小時觀測12次； 涌水量、水壓基本穩(wěn)定后，按正常觀測要求進行。,二、 礦井水文地質(zhì)補充勘探,（一） 礦井水文地質(zhì)補充勘探的范圍和要求,（二）地面水文地質(zhì)補充勘探,（三）井下水文地質(zhì)勘探,(1) 礦井水文地質(zhì)補充勘探的范圍和要求, 礦井水文地質(zhì)補充勘探的范圍 補充勘探：原勘探工程量不足，水文地質(zhì)條件尚未查清；經(jīng)采掘揭露，水文地質(zhì)條件比原勘探報告復(fù)雜。礦井開拓延深、開采新煤系（組），或

21、擴大井田范圍設(shè)計需要；專門防治水工程提出特殊要求；補充供水需尋找新水源。 2礦井水文地質(zhì)補充勘探的基本要求 必須編制補充勘探設(shè)計，并按規(guī)定報批；設(shè)計要依據(jù)充分、目的明確、工程布置針對性強，要充分利用礦井有利條件，作到井上、下結(jié)合； 鉆孔和試驗的施工技術(shù)要求，參照煤炭資源地質(zhì)勘探有關(guān)規(guī)程的規(guī)定執(zhí)行; 必須提交成果報告或資料。,1水文地質(zhì)勘探鉆孔的設(shè)計和施工的主要技術(shù)要求,2抽水試驗,3注水試驗,（2）地面水文地質(zhì)補充勘探,水文地質(zhì)勘探鉆孔的設(shè)計和施工的主要技術(shù)要求,1）每個鉆孔要進行單孔設(shè)計，包括鉆孔結(jié)構(gòu)、止水要求、簡易水文觀測及地球物理測井等。 2）鉆孔施工主要技術(shù)要求： 必須采用清水鉆進，遇

22、特殊情況需改用泥漿時，必須取得地質(zhì)部門的同意，但事后要采取補救措施；抽水試驗的終孔直徑不小于108mm；深度大于500m的鉆孔；需安裝深井泵的大口徑鉆孔，深井泵下放深度以上孔段的孔斜，不得超過2或按設(shè)計要求掌握；主要含水層、試驗孔段及松散層勘探孔的巖芯采取率，應(yīng)不低于75%；破碎帶的巖芯采取率，一般不低于50%；鉆孔分層（段）隔離止水時，必須通過提水、注水和水文測井等不同方法，檢查止水效果，并作正式記錄。不合格時，必須重新止水；穿過可采煤層的鉆孔，如煤層頂板或底板有富含水層時，對頂板導(dǎo)水裂隙帶及其以上510m孔段，底板以下整個孔深，以及有可能污染水源的整個鉆孔，都必須使用高標號水泥漿封孔，并須

23、取樣檢查封孔質(zhì)量是否合格，其它孔段可按有關(guān)規(guī)程規(guī)定封孔；觀測孔竣工后，要嚴格抽水洗孔，以確保觀測層（段）不被淤塞。 3）水文地質(zhì)鉆孔必須做好簡易水文地質(zhì)觀測。對沒有簡易水文地質(zhì)觀測資料的鉆孔，應(yīng)降低其質(zhì)量等級或不予驗收（有條件時，應(yīng)作水文測井）。 4）水文地質(zhì)觀測孔，必須安裝孔口蓋，并應(yīng)做到堅固耐用、觀測方便，遇有損壞或堵塞，要及時進行處理。,抽水試驗,1）采用單孔或小口徑孔群抽水試驗情況： 資源勘探階段無抽水資料；對含水層的富水性、影響范圍、邊界條件均不清；在復(fù)雜型和極復(fù)雜型礦井進行大口徑（地面直通式）抽（放）水試驗前，選擇孔位時。 2）復(fù)雜型和極復(fù)雜型礦井，當1) 不能查明水工條件時，應(yīng)進

24、行井下放水試驗。井下條件不具備時，則應(yīng)進行大口徑、大流量孔群抽水試驗。試驗方法一般應(yīng)按非穩(wěn)定流要求進行。 3）為查明受采掘破壞影響的含水層同其它含水層或地表水體之間有無水力聯(lián)系，應(yīng)結(jié)合抽（放）水進行連通試驗。 4）凡受開采影響鉆孔水位較深時，可只作一次最大降深抽水試驗，但降深過程的觀測，應(yīng)考慮非穩(wěn)定流計算的要求，同時應(yīng)適當加長延續(xù)時間。 5）孔群和大口徑孔組抽水試驗的延續(xù)時間，應(yīng)根據(jù)水位涌水量過程曲線穩(wěn)定趨勢而定，但一般不應(yīng)少于10d。當受開采疏水干擾，水位無法穩(wěn)定時，應(yīng)根據(jù)具體情況確定。 6）水位觀測。抽水前，應(yīng)對試驗孔、觀測孔及井上下有關(guān)的水文地質(zhì)點，進行水位（壓）、流量觀測，必要時可另打

25、專門鉆孔測定孔群和大口徑孔組的中心水位。,注水試驗,1）要根據(jù)透水巖層的巖性和孔隙、裂隙發(fā)育深度，確定試驗孔段，并嚴格做好止水工作。 2）注水前，應(yīng)測定鉆孔水溫和注入水的溫度。 3）試驗前，必須徹底洗孔。 4）要連續(xù)注入穩(wěn)定水量，以形成穩(wěn)定的水位。,井下水文地質(zhì)勘探,1井下水文地質(zhì)勘探 2井下水文地質(zhì)勘探的主要技術(shù)要求 3井下放水試驗原則 4井下疏干開采試驗,1井下水文地質(zhì)勘探,1）復(fù)雜型或極復(fù)雜型礦井，采用地面水文地質(zhì)勘探難以查清問題時，需在井下進行放水試驗或連通試驗。 2）煤層頂、底板有含水（流）砂層或巖溶含水層時，需進行疏水開采試驗。 3）受地表水體和地形限制或受開采塌陷影響，地面無施工

26、條件。 4）孔深過大或地下水位過深，地面無法進行水文地質(zhì)試驗。 5）需要在井下尋找供水水源。,2井下水文地質(zhì)勘探的主要技術(shù)要求,1）必須有礦（隊）總工程師批準的鉆孔施工設(shè)計，內(nèi)容包括對鉆孔的各項技術(shù)要求和安全措施。 2）掘鑿并加固鉆窩，保證正常的工作條件。 3）鉆機必須安裝牢固；鉆孔必須首先下好孔口管，并做耐壓試驗；在正式施工前，必須安裝孔口閘閥，以保護控制放水；在揭露含水層之前，必須安裝好孔口防噴裝置。 4）必須按設(shè)計施工，并嚴格執(zhí)行施工安全措施。 5）連通試驗不得選用污染水源的示蹤劑。 6）停用或報廢的鉆孔，要及時封堵，并提出封孔報告。,3井下放水試驗原則,1）在試放水的基礎(chǔ)上，編制放水試

27、驗設(shè)計，規(guī)定試驗方法、各次降深值和放水量。 2）做好放水試驗前的準備工作，固定人員，檢驗校正觀測儀器和工具，檢查排水設(shè)備能力和放水路線。 3）放水前，必須在同一時間對井上下觀測孔和出水點進行一次水位、水壓、涌水量、水溫、水質(zhì)的觀測（測定）。 4）放水試驗延續(xù)時間，可根據(jù)具體情況確定。當涌水量、水位難以穩(wěn)定時，試驗延續(xù)時間一般不少于1015天。選取觀測時間間隔應(yīng)考慮到非穩(wěn)定流計算的需要。中心水位或水壓必須與涌水量同步觀測。 5）觀測數(shù)據(jù)應(yīng)及時登入臺賬，并繪制涌水量水位歷時曲線。 6）放水試驗結(jié)束后，必須及進進行資料整理。,4井下疏干開采試驗,1）必須有專門的施工設(shè)計。 2）要預(yù)計最大涌水量。 3

28、）必須建立能保證排出最大涌水量的排水系統(tǒng)。 4）應(yīng)選擇適當位置建筑防水閘門。 5）要做好鉆孔超前探水和防水降壓工作。 6）做好井上下水位、水壓、涌水量的觀測工作。,第三節(jié) 礦井水文地質(zhì)工作方法,內(nèi)容提要,一、煤礦水害產(chǎn)生的主要原因及水害防治工作的主要任務(wù) 二、生產(chǎn)中主要充水水源及水害 三、 礦井水文地質(zhì)工作的階段劃分及主要任務(wù) 四、礦井水文地質(zhì)的主要圖件 五、礦井水文地質(zhì)工作的主要表格 六、井下出（突）水點調(diào)查 七、地下水動態(tài)觀測方法和注意事項 八、水樣采集方法和注意事項 實訓(xùn)4：礦井水的動態(tài)觀測與測定,井巷開拓和回采中，要接近、揭露或波及破壞某些含水層（體）。這些工程處于含水層水位以下，水體

29、就會向井巷或采場涌出:滴淋水、突水等。其形式取決于地質(zhì)構(gòu)造部位，含水層的富水性、補給量和水壓，以及工程對含水層破壞程度。 水害是煤礦的五大自然災(zāi)害之一，僅次于瓦斯危害。煤礦水害防治工作的任務(wù)： 1研究制定合理的開拓、開采方案，最大限度地限制或減少其對 各層地下水原有平衡條件的破壞； 2采取針對性的技術(shù)措施，改造、限制主要水患因素： 3建立合理的礦井綜合防水體系，提高礦井的抗災(zāi)變能力。,充水水源有：地表水（含河充、湖泊、洼地積水等），松散砂層水，頂?shù)装寤規(guī)r巖溶水（含巖溶陷落柱水），煤系頂板砂巖裂隙水，老窯、老空、老巷積水，老鉆孔積水?？梢园l(fā)生淹采區(qū)、水平乃至全礦井的水源。 巖溶陷落柱的動、靜儲量

30、豐富，突水危害最大、治理恢復(fù)難。如1984年開灤范各莊礦2171工作面突水，在世界采礦史上名列第一，高峰期11個小時平均涌水量為123180m3/h，21小時后全礦被淹，并株連鄰礦；又如2004年4月12日河北邢臺東龐礦2903工作面突水，最大水量74000 m3/h；與淮南鄰近的皖北任樓7222工作面1996年2月4日突水，最大水量達11854m3/h，初期投產(chǎn)礦井被淹。 老窯、老空、老巷積水及老鉆孔積（導(dǎo)）水，水量集中，突然潰出，來勢迅猛，沖擊力和破壞力很大，對人身安全的危害極大。 其它水源影響生產(chǎn)，災(zāi)害有限。,全面調(diào)查、勘探查明礦區(qū)（井田）開采水文地質(zhì)條件，分析掌握各煤層、采掘工作面開采

31、受威脅的水源 、水害威脅情況，制定水害防治技術(shù)方法和措施，是保障礦井正常生產(chǎn)安全的需要。具體任務(wù)是：,一補勘查明直接充水和間接充水含水層的賦存特征、厚度、富水性及補、徑、排條件，評價各含水層對礦井開采的安全影響情況。 二受強含水層（體）威脅的煤層或塊段、工作面，制定水害防治技術(shù)方法和措施。 三開展水害的分析、預(yù)測預(yù)報和防探水。 四開展礦井生產(chǎn)階段水文地質(zhì)調(diào)查和水文地質(zhì)觀測工作。,礦井水文地質(zhì)工作的階段劃分及主要任務(wù),1煤礦區(qū)水文地質(zhì)工作的階段劃分 普查勘探階段 礦井建設(shè)階段 礦井生產(chǎn)階段 2礦井建設(shè)階段水文地質(zhì)工作任務(wù) 3礦井生產(chǎn)階段水文地質(zhì)工作任務(wù),基本掌握礦井水文地質(zhì)條件，研究和解決礦井建

32、設(shè)中的水文地質(zhì)問題，防治水害，以保證礦井正常建設(shè)安全的需要。具體任務(wù)是：,一補勘查明井筒、井巷等穿越和揭露各含水層的賦存特征、厚度、富水性及補、徑、排條件，制定過各含水層水害防治技術(shù)方案。 二開展礦井建設(shè)階段水文地質(zhì)調(diào)查和水文地質(zhì)觀測工作 三開展井筒、井巷等穿越和揭露含水層的水情水害分析、預(yù)測和預(yù)防，制定過含水層水害防治技術(shù)措施。 四為礦區(qū)（井）生產(chǎn)、生活供水進行調(diào)查、勘探，提供專門供水勘查資料或報告。 五根據(jù)需要進行礦區(qū)（井）環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查和研究，提供專門資料等。,為保證礦井安全生產(chǎn)，嚴防各類水害事故對生產(chǎn)的影響，做好礦井水文地質(zhì)日常工作。在礦井建設(shè)和生產(chǎn)中，需要編制以下礦井水文地質(zhì)必備圖

33、件：,一、礦井水文地質(zhì)剖面圖。 二、綜合水文地質(zhì)柱狀圖。 三、綜合水文地質(zhì)圖。 四、礦井充水性圖。 五、礦井涌水量與各種相關(guān)因素（如主要含水層水位、大氣降雨、開采面積等）歷時曲線圖。 六、礦井排水系統(tǒng)圖 七、礦井地面排澇系統(tǒng)圖。 八、水體下開采礦井需編制基巖面等高線圖、煤系上覆新生界松散含水層（組）和隔水層等厚線圖等。,礦井日常生產(chǎn)中，需要建立以下水文地質(zhì)表格資料。主要有,一、礦井涌水量觀測臺帳。 二、鉆孔水位觀測臺帳。 三、井下鉆孔水壓、水量觀測臺帳。 四、礦井突（出）水點臺帳。 五、井下水文地質(zhì)鉆孔臺帳。 六、地面水文地質(zhì)鉆孔臺帳。 七、抽（放）水試驗成果臺帳。 八、水質(zhì)分析成果臺帳。 九

34、、井上下封閉不良鉆孔臺帳。 十、井上下排水設(shè)備、設(shè)施參數(shù)臺帳。 十一、水體下開采礦井還需建立：新生界含（隔）水層（組）對比劃分成果臺帳，覆巖破壞成果臺帳等。,井下發(fā)生出水或突水，要及時到現(xiàn)場調(diào)查，分析確定出水水源、通道，預(yù)測對生產(chǎn)影響程度，制定和落實出水水害影響防治措施等。其具體方法和 調(diào)查內(nèi)容為：,1調(diào)查初始出水時間、水量，觀測水量隨時間變化規(guī)律。 2采集水樣分析水質(zhì)，結(jié)合圖紙、臺帳，分析水源。 3綜合有關(guān)地質(zhì)、水文地質(zhì)資料，分析判定通道。 4預(yù)測出（突）水水量變化趨勢，分析判斷影響程度，制定出水區(qū)（點）水害治理技術(shù)方案和措施。 5當出水量較大，出水水源為強含水層或較強含水層，應(yīng)同時加密監(jiān)測

35、直接充水含水層水位、水壓、總出水量變化情況，監(jiān)測間接充水含水層的水位變化等。 6將調(diào)查資料及時填繪、填寫至相應(yīng)圖紙、臺帳等。,地下水的動態(tài)觀測是掌握地下水基本規(guī)律的途徑，是礦井水的治理和水災(zāi)防治的重要依據(jù)。包括地下水水位（壓）、水量、水溫等內(nèi)容，具體如下：,（一）地下水位動態(tài)觀測 （二）地下水水壓觀測 （三）礦井涌水量觀測 （四）地下水溫度觀測,(一)地下水位動態(tài)觀測 1觀測方法 鐘響法、音響式水位計、儀表式水位計、燈顯式水位計、自記水位計、半自動測井儀、遙測水位計等。 2注意事項 鐘響法普遍采用。用于地下水位埋深較淺； 音響式水位計、儀表式水位計、燈顯式水位計，采用導(dǎo)線與水面接觸時構(gòu)成回路方

36、法，發(fā)光、發(fā)聲或顯示。應(yīng)防止孔壁漏水誤報； 自記水位記、半自動測井儀、遙測水位計：造價高，要求高，在特殊工作時使用。,(二)地下水水壓觀測 1觀測方法 有水頭測量法、壓力表法、壓力計法、壓力傳感器法。 2注意事項 水頭測量法，是出水口加接套管、膠管超出靜水壓力水位以上，觀測水位高度。適于在壓力水頭不高時，不宜在井下采用。 壓力表法，常用，但精度不高，受壓力表刻度讀數(shù)度影響較大。 壓力計法，原理和裝置與壓力表法相似，用壓力計測定壓力，再換算水頭高，精度較差。 壓力傳感器法，觀測精度高。造價高、使用保管復(fù)雜。,(三)礦井涌水量觀測 1觀測方法 有容積法（如量桶、水箱、水塔、蓄水池）、堰測法（分三角

37、堰、梯形堰、矩形堰法）、差壓法（分圓缺孔板儀、孔板流量計、縮徑管法）、葉輪式孔口瞬時流量計法、流速儀法、浮標法等。 2注意事項 容積法流量小時常用。容積大，精度高；反之，精度降低。 堰測法常用，分三角堰、梯形堰法、矩形堰法。三角堰法用于水量較小時，梯形堰法用于水量較大時，矩形堰法用于水量大時，觀測精度受堰箱水位波動影響。測量過堰水深h時，應(yīng)在堰口上游3h處進行。 差壓法應(yīng)用較少，其中孔板流量計應(yīng)用稍多，精度較高。 孔口瞬時流量計法，適用于3-6寸管口測量水量，精度高，試驗中較常采用。 流速儀法（明渠），水量較大時采用，要有3-5m長完整的矩形斷面水溝。 浮標法因觀測誤差大，一般不予采用。 堰測

38、法、流速儀法，根據(jù)現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)結(jié)果，通過查相對應(yīng)的換算表，可得到水量數(shù)據(jù),（四） 地下水溫度觀測 可采用溫度表（分酒精溫度表、普通水銀溫度表、最高水銀溫度表）、熱敏電阻測溫儀、SW型水溫、水位儀，DWS三用電導(dǎo)儀等儀表進行觀測。其中酒精溫度表、普通水銀溫度表法是一般常用方法，但此兩種方法觀測精度均不高，讀數(shù)易受氣溫影響。適用于水溫低于氣溫。觀測時，需將溫度計放入水中一定深度，待時間不少于3-5min后，眼睛平視溫度計讀數(shù)觀測數(shù)據(jù)，注意溫度表不要取出水面。,水樣采集方法和注意事項,(一）采樣容器的選擇與洗滌 (二)各類水源采樣方法和要求 (三)水分析類型及其測定項目 (四)水樣的保存方法和要求

39、(五)送樣要求 (六)采樣所需試劑及制備,1采樣容器 容器材料對樣品組分穩(wěn)定性影響大。據(jù)待測組分的性質(zhì)選好容器。 1）原樣：是指水樣采取后，不加任何保護劑，原樣保存于容器中的樣品。這種樣品是供測定游離二氧化碳、PH值、碳酸根、重碳酸根、氫氧根、氯離子、硫酸根、硝酸根、亞硝酸根、銨離子、氟、溴、碘、總硬度、鉀、鈉、鈣、鎂、鉬、硒、砷、鉻（六價）、固形物、耗氧量、灼燒殘渣及灼燒減量等項目的水樣，要求用硬質(zhì)玻璃或無色聚乙烯塑料瓶取樣。測定硼的水樣，必須用聚乙稀塑料瓶取樣。 2）堿化水樣：是指PH值在11以上的加堿堿化的水樣，用以測定酚、氰、硫化物等項目，采樣容器用硬質(zhì)玻璃瓶。 3）酸化水樣：是指水樣

40、采取后，要加入酸酸化的樣品，用以測定洞、鉛、鋅、鎘、錳、全鐵、鎳、鈷、總鉻、釩、鎢、汞、鍶、鋇、鈾、鐳、釷、可溶性二氧化硅及磷酸根等項目，要求用無色聚乙烯塑料瓶或硬質(zhì)玻璃瓶取樣。,（一）采樣容器的選擇與洗滌,（一）采樣容器的選擇與洗滌,2容器的洗滌 1）新啟用的硬質(zhì)玻璃瓶和聚乙烯塑料瓶，必須先用1+1硝酸溶液浸泡一晝夜后，再分別選用不同的洗滌方法進行清洗。 2）硬質(zhì)玻璃瓶的洗滌：采樣前先用1+1鹽酸溶液洗滌，然后再用自來水沖洗。 3）聚乙烯塑料瓶的洗滌：采樣前先用1+1鹽酸或硝酸溶液洗滌，也可用10%的氫氧化鈉或碳酸鈉溶液洗滌，然后再用自來水沖洗，最后用少量蒸鎦水沖洗。 4）用洗凈的取樣容器在

41、現(xiàn)場取樣時，要先用待取水樣的水洗滌2-3次。 5）采樣容器必須專用，嚴禁它用。,（二）各類水源采樣方法和要求,1地表水 采取泉水、河流、湖泊、水庫等水樣時，可直接把水樣瓶沉入水下10-15cm深處汲取，并防止將巖石顆粒、植物等帶入瓶內(nèi)。 采取流動的泉水時，應(yīng)在巖層有水流出的地方或水流最匯集的地方取樣。如取樣前清理泉水，則必須等待水已澄清、流量穩(wěn)定后，方能取樣。 如在水流很急的地方取樣，可以用漏斗接上橡皮管的辦法，使水流經(jīng)過漏斗和橡皮管引入瓶內(nèi)，瓶口應(yīng)露出水面。,2地下水 自噴泉水:在涌水處直接采樣。 從抽水井中取樣時，應(yīng)先開動水泵將停滯在抽水管內(nèi)的水抽出，并用新鮮水更換2-3次之后再取樣。為取

42、樣專門開鑿鉆井時，應(yīng)盡量不用水沖洗鉆孔，待停鉆且井內(nèi)水位穩(wěn)定后再取樣。如果鉆孔用水沖洗過，必須先抽水后再取樣。 深井、定深和分層取樣，應(yīng)采用專門器具。 取平行水樣時，必須在相同條件下，同時采集，容器材料相同。 采集樣品，均應(yīng)在現(xiàn)場立即用石蠟封好瓶口，并貼上標簽。,標簽的樣表,（三）水分析類型及其測定項目,1簡分析 項目:PH值、游離二氧化碳、氯離子、硫酸根、重碳酸根、碳酸根、氫氧根、鉀離子、鈉離子、鈣離子、鎂離子、總硬度及總礦化度等。 采樣體積為0.5-1L。 2全分析 項目:除含簡分析項目外，增加銨離子、全鐵（二價鐵離子和三價鐵離子）、亞硝酸根、硝酸根、氟離子、磷酸根、可溶性二氧化硅及耗氧量

43、等。采樣體積為1-2L。,3專項分析 指根據(jù)地質(zhì)工作和用水目的的需要而提出的除全分析以外的其它分析項目，如氣體成分、微量元素、有毒有害組分、有機物、放射性元素及同位素等。 4現(xiàn)場分析 水中某些極易變化的成分和水的某些物理指標，如PH、游離CO2、NO2-、Eh等，要盡量在現(xiàn)場進行測定。碳酸和重碳酸型礦泉水中的游離二氧化碳、重碳酸根、PH、鈣、鎂、鐵（二價和三價）等，只有在現(xiàn)場測定，才能獲得準確的結(jié)果。,(四)水樣的保存方法和要求 根據(jù)欲測組分的性質(zhì)，選擇適宜的保存樣品方法。延緩樣品中的物理、化學及生物作用，而影響。測定樣品的保存方法見表6-4。 1原水樣 不需或不能向樣品中加入化學試劑。不具備

44、冷凍或深凍保存條件，只能控制采測時間間隔。 1）測定亞硝酸根、游離二氧化碳、PH值等項目的樣品，要求既采立送實驗室。開瓶立即測定，在ld內(nèi)全部測完。 2）測定氨、耗氧量（COD）的樣品，采好后應(yīng)盡快送實驗室（最多不超過3d）；在3d內(nèi)測完。 3）測定溴、碘、氟、氯根，重碳酸根、碳酸根、氫氧根、硫酸根、硝酸根、硼、鉀、鈉、鈣、鎂、砷、鉬、硒、鉻（六價）及可溶性二氧化硅（小于100mg/L）等項目的樣品，采樣后應(yīng)在10d內(nèi)送到實驗室；實驗室必須在15d內(nèi)分析完畢。 簡分析取樣1L，全分析取樣2L。,表6-4一些測定項目樣品的保存方法,續(xù)表6-4 一些測定項目樣品的保存方法,2酸化水樣 供測定金屬元

45、素及汞、磷、可溶性二氧化硅（大于100mg/L）等項目。取容積為1L的潔凈硬質(zhì)玻璃或無色聚乙烯塑料瓶，先用待采水樣洗2-3次，然后加入1+1硝酸溶液5mL，再取滿水樣（如水樣渾濁，應(yīng)先在現(xiàn)場過濾）。水樣的PH值應(yīng)小于2。用石蠟封好瓶口，在15d內(nèi)送實驗室。實驗室在15d分析完畢。 若同時要求測定鈾、鐳、釷時，應(yīng)改用2L的容器，加入10mL1+1硝酸溶液，取滿水樣。 瓶蓋絕不能用橡皮塞代替，密封時不能用橡皮膏纏封，防污染。 3堿化水樣 供測定揮發(fā)性酚類和氰化物用。用1L硬質(zhì)玻璃瓶取滿水樣，立即加入5mL20%氫氧化鈉溶液（或固體氫氧化鈉1g），搖勻，使水樣PH值大于12。用石蠟密封，在陰涼處保存

46、，在24h內(nèi)送到實驗室，并在48h內(nèi)分析完畢。,測定鐵和亞鐵水樣的采取 測定二價鐵和三價鐵時，須用聚乙烯塑料瓶或硬質(zhì)玻璃瓶，取水樣250mL，加1+1硫酸溶液2.5mL，硫酸銨0.5-1.0g，用石蠟密封瓶口，送實驗室檢測，允許存放時間最多不得超過30d。 侵蝕性二氧化碳水樣的采取 取一瓶250mL的水樣，加入2g經(jīng)過純制的碳酸鈣粉末（或大理石粉末）；瓶內(nèi)應(yīng)留有10-20mL容積的空間，密封送檢。 6測定硫化物水樣的采取,圖6-1 排水集氣法1 1-玻璃漏斗；2-集氣管；3-下口瓶4、5、6-彈簧夾；7-橡皮管,在500mL的玻璃瓶中，先加入10mL20%醋酸鋅溶液和1mL1mol/L氫氧化鈉

47、溶液，然后將瓶裝滿水樣，蓋好瓶蓋反復(fù)振搖數(shù)次，再以石蠟密封瓶口，貼好標簽，注明加入醋酸鋅溶液的體積，送檢。圖6-1 排水集氣法1,7測定溶解氧水樣的采取 溶解氧的測定，在現(xiàn)場用測氧儀進行。若無此條件時，在取樣前先準備一個容積為200-300mL的磨口玻璃瓶，先用欲取水樣洗滌2-3次，然后將虹吸管直接通入瓶底取樣。待水樣從瓶口溢出片刻，再慢慢將虹吸管從瓶中抽出，用移液管加入1mL堿性碘化鉀溶液（如水的硬度大于7meq/L時，可再多加2mL），然后加入3mL氯化錳溶液。應(yīng)注意的是，加堿性碘化鉀和氯化錳溶液時，應(yīng)將移液管插入瓶底后再放出溶液，然后迅速塞好瓶塞（不留空間）。搖勻后密封，記下加入試劑的總

48、體積及水溫。 8測定有機農(nóng)藥殘留量的水樣 取水樣3-5L于硬質(zhì)玻璃瓶中（不能用塑料瓶），加酸酸化，使水樣PH2，搖勻，密封，低溫保存。,9氣體樣品的采取 1）逸出氣體樣品的采取。用排水集氣原理（圖6-1）。將連在集氣管2上的玻璃漏斗1沉入水中，待水面升到彈簧夾5以上時關(guān)閉彈簧夾5；再將注滿水的下口瓶3提升，使水注入集氣管2中。待集氣管2充滿水后（不得留有氣泡），關(guān)閉彈簧夾4和6；再將下口瓶3注滿水，并置于低于集氣管2的位置。將漏斗1移至水底氣體逸出處，打開彈簧夾4和5，氣體即沿漏斗1進入集氣管2內(nèi)；待集氣管2中的水被排盡后，關(guān)閉彈簧夾4和5。這樣，集氣管中便收集好等測氣體，即可送實驗室分析。,

49、圖6-2 排水集氣法2 1-玻璃漏斗；2、3-彈簧夾；4-玻璃瓶；5-橡皮塞；6、7-玻璃管；8-橡皮管,還可用另一種方法采集氣體樣品。選一帶橡皮塞5的250mL的玻璃瓶4，配一玻璃漏斗1；在橡皮塞5上鉆兩個圓孔，分別插入末端帶皮管及彈簧夾的兩支玻璃管6、7，一支玻璃管與玻璃漏斗1相連（圖6-2）。采樣時，先將玻璃瓶4注滿水（不得留有空氣），夾上彈簧夾2、3；然后，將玻璃瓶4倒置于水中，并將玻璃漏斗1對準水底氣體逸出處，打開彈簧夾2、3；待氣體快要充滿玻璃瓶時（瓶中要保留約10mL水樣），關(guān)上彈簧夾2、3，拔去漏斗1，扎緊橡皮管，并立即用蠟密封瓶口；將玻璃瓶倒置于木箱中，送實驗室分析。,2）溶

50、解氣體樣品的采取與分離。在現(xiàn)場采用真空法分離采集（圖6-3）。取一個5L的大玻璃瓶2，配一兩孔橡皮塞3，其中插有兩根紫銅管8、9；一根紫銅管下端接有橡皮球膽1。在玻璃瓶2的3000mL處作一標記。在取樣和分離溶解氣體前，應(yīng)檢查玻璃瓶是否密封。其方法是：向瓶中注入40mL水樣，塞緊瓶塞3，夾緊彈簧夾5，打開彈簧夾6，用真空泵抽盡球膽中的空氣；再關(guān)閉彈簧夾6，打開彈簧夾5，將玻璃瓶內(nèi)抽成真空（抽到瓶中水沸騰冒泡，直至不再冒泡為止）；關(guān)閉彈簧夾5，將瓶倒置；如瓶子完全密閉，則無氣泡逸出水面；反之則表明漏氣，須查明原因，重新抽真空。密閉性檢查后，即可進行溶解氣體的分離。將橡皮管10（管中應(yīng)預(yù)先充滿待取

51、水樣，以防空氣進入空瓶中）插入待取水源中，打開彈簧夾5將水樣引入真空瓶2中；當水樣體積達3000mL標記處時，關(guān)閉彈簧夾5，拔掉橡皮管10，同時接上事先已充滿水樣的集氣管11等排水集氣裝置（圖6-3b）；打開彈簧夾6，使大氣進入球膽，此時，溶解氣體集中于瓶頸處。打開彈簧夾5和集氣管11的上、下旋塞15、16（旋塞上應(yīng)涂以高真空油脂），借助降低下口瓶12的位置，將瓶頸處的溶解氣體引入集氣管11中（集氣管的體積應(yīng)與水樣中溶解氣體的多少相匹配）；待溶解氣體完全抽出后，關(guān)閉彈簧夾5及集氣管上的旋塞15、16。進行上述一次操作，水中溶解氣體尚不能完全分離。因此，須用真空泵再次將球膽抽成真空。此時，瓶中水樣又恢復(fù)到3000mL標記處，瓶中再次形成低壓；將球膽重新充入空氣，