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作者：Hobojunkai 发布时间：16/07/25 浏览次数： 次 本页关键词： 类别： 所属类别： 解决方案 技术文章

 HOBO数据记录仪深入矿井水提供排水量预警

市场： 
户外
组织： 
西弗吉尼亚大学
概要： 
西弗吉尼亚大学（WVU）调查匹兹堡煤盆地的煤矿水文使用水位数据记录仪，可以承受高腐蚀条件下，以持续监测到多个年的时间框架水井水位。
 
概述
在过去的40年中，许多地下煤矿整个阿巴拉契亚地区-主要是在西弗吉尼亚州，宾夕法尼亚州，马里兰州和，由于多种因素的影响。这些措施包括开采出的煤炭储量，钢厂倒闭，更加严格的环保法规，如露天采矿控制和1977年开垦法案（SMCRA）。
一位在西弗吉尼亚州北部地区的主要煤层/ southwwestern宾夕法尼亚匹兹堡缝，从宾夕法尼亚州匹兹堡以南延伸至克拉克，WV区，西到俄亥俄州。匹兹堡煤炭触发一次煤炭行业的高炉，最近，产生电能大部分大西洋中部地区。
虽然今天开采仍然非常活跃，积极地雷的这个缝的数量，这曾经是1000多家，已减少到不到10.许多煤矿都关闭并填补了 - 或者是灌装的过程中 - 与水。
西弗吉尼亚大学（WVU）水文地质学家一直在调查匹兹堡煤盆地的煤矿自1998年以来，以帮助回答一些问题，包括在矿井水，它是如何正在或可能被处理，并在新的排放有可能发生。这些信息将帮助行业，州政府和地方团体整治更好地理解和对影响和矿井水排放风险计划和潜在的问题提供预警。
 
要准确定位矿池和放电，西弗吉尼亚研究者需要一种方法来连续地监视在井穿透煤尽管高度腐蚀性水位（酸性，硫酸盐，并且在一些情况下，富含甲烷的）水的条件和冷热交替条件。球队需要的仪器，使其不仅能承受恶劣的条件下，也将有足够的电池电量将持续多年部署。
从美国能源署（DOE），环境保护WV部（WVDEP），美国环境保护署（EPA）和煤炭经营资金，该小组能够购买一些通风水位记录器项目。
“最初，我们采用通风式数据记录仪，但他们是很长，繁琐的任何地方，到800英尺地表以下部署，”乔多诺万，在西弗吉尼亚大学的水文地质研究中心主任说。“长度造成了大量的功率损耗，而我们更换电池每两个月。此外，洪水的进行，我们不得不这样笨重的电缆有很大一部分在表面或井店。它必须是一个真正的混乱。“
多诺万补充说，寒冷天气已经导致了记录器和传感器中凝结的问题，尽管已经尝试了各种组合的干燥剂，以减少过多的水分。传感器的故障，并且在一些情况下记录器，由于水份是经常发生的。
 
这些限制，在西弗吉尼亚大学研究小组着手查明替代水位数据记录仪器。他们开始尝试用HOBO U20水位记录器，便携式数据记录器和气象站的马萨诸塞州的制造商。
不同于使用以前的记录仪，它依赖于笨重的排气管和干燥剂包，器件具有密封，无通风设计，使盆地记录部署更快，更方便，更免维护。记录仪还为在潮湿环境中收集到的数据的高速卸载一个基于USB的光纤接口。光学设计也省去了很多传统水位记录文书中容易出现故障的机械连接的需要。
为了准备部署30+记录器，他们首先通过USB线连接到研究中心的计算机，并使用附带的几分钟内配置HOBOware专业制图和分析软件。配置完成后，记录器是在监测井使用批量附挂螺栓3/16“不锈钢电缆淹没。据多诺万，读数采取每隔一小时全天候和同步到一个统一的时间基准。
“编程来记录绝对压力每隔一小时，”他解释说。“所附HOBOware软件减去从记录在井绝对压力大气压力，然后转换压力读数到传感器淹没，传感器浸没被添加到传感器高程屈服地雷水压头升降”。
记录仪定期地卸载，以便数据可以被分析。根据特定的井场，可能会出现数据检索每周，每月或每几个月。多诺万说，这真的取决于谁在消费数据，以及一般而言，监管机构类似的结果更频繁的报告。
检索数据卸载的记录器，该记录器是由在使用套管式卷轴监测井到表面的传感器高程抬起。然后，他们被重新连接到计算机和数据下载到HOBOware出口到自定义数据管理系统多诺万和他的团队处理数据的开发。一旦数据被卸载时，记录器在相同的高度降低回到井筒以继续监视。
“该轻得多不锈钢电缆的重量和老通风记录仪的电缆成本的一小部分，并涂有乙烯基的安全，”他说。“另外，如果我们需要提高或降低传感器的海拔，我们简单地削减新的电缆线或接头，它是绝对简单的工作，在比较。”
结果
由于部署HOBO水位记录仪，多诺万，博士生戴维灯，和其他研究协会已经能够识别复杂的煤盆地矿池和放电部位，同时大大简化了监控操作。他们不再需要担心更换电池每隔几个月-长达八年单电池供电-因为记录仪不需要发泄，他们更小，更容易在监测井进行部署。
“我们收集的数据表明，匹兹堡煤矿含水层是中到其历史洪水后期时代，并有望在2015年在很大程度上平衡到一个新的稳定状态，”多诺万说。“这时，洪水将完成在盆地东部和北部两侧，将有来自水淹匹兹堡和东昌，西弗吉尼亚州，一些排放水之间的低于排水矿山任何明显的规模估计有41放电仍然是相当酸性的，但许多人已经变成碱性，因为洪水引起的空气排除。有一个广泛的在作怪水化学物质“。
据多诺万，需要跟踪的雷系水位将持续进行。
“这些井的持续监测是必要的，因为抽模式可以改变和影响在匹兹堡被淹的矿井分布及矿井水的压力，”他说。“此外，一些煤矿一些局部加压部分具有排出到表面的电势，如果不仔细控制。矿井水现在也被认为是水为hydrofracking由天然气行业的潜在来源。”
“我们对矿井水位区域监控，我们会继续因为故事还在打出来。”
 
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