礦井水文地質規程(試行)
作者:佚名
2010-05-01 10:46
來源:本站原創
礦井水文地質
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(試行)
第一章
總則
第
1條 礦井水文地質工作是保證煤礦煤礦安全生產建設的一項重要技術基礎工作。為做好礦井水文地質工作,掌握礦井水文地質規律,研究和解決太井生產建設中的水文地質問題,防治水害,保護和利用地下水資源,特製定本01manbetx
。
第
2條 礦井水文地質工作的基本任務:
一、開展礦區(井田)水文地質補充調查、補充勘探和水文地質觀測工作。
二、為礦井建設、采掘、開拓延深、改擴建提供所需的水文地質資料或專門報告。
三、在采掘過程中進行水害
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、預測和防探水。
四、開展礦區(井田)專門防治水水中的水文地質工作。
五、為補充和改善礦區(井)生產、生活供水,進行調查、勘探,提供水源資料。
六、根據需要開展老礦區環境水文地質調查和研究。
第
3條 加強礦井水文地質的科學研究,不斷總結經驗,引用國內、外先進技術,並不斷加以發展、創新。
第二章
礦井水文地質類型的及其工作要求
第
4條 為了有針對性地做好礦井水文地質工作,從礦區水文地質條件、井巷充水及其相互關係出發,根據受采掘破壞或影響的含水層性質、富水性,補給條件,單井年平均湧水量和最大湧水量、開采受水害影響程度和防治水工作難易程度等項,把礦井水文地質劃分為簡單、中等、複雜、極複發雜四個類型(見表
1)。
第
5條 極複雜型礦井,除必須按照水文地質特點和開采需要進行補充調查、勘探和專門試驗,建立井上下水動態觀測網,堅持長期觀測,以及健全觀測資料台帳和曆時曲線等候外,還應做到:
二、廠灰岩露頭頒範圍廣,河溪發育,山塘水庫多的礦區,要注重地表水體、岩溶泉同井下出水點關係的調查
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,做好探放溶洞泥砂水工作,防止大突水的威脅。
三、經常直接或間接受煤層頂底部石灰岩溶洞—溶隙高壓富含水層突出威脅
類另
分類依據
|
水文地質簡單
|
水文地質中等
|
水文地質複雜
|
水文地質極複雜
|
|
受
采
掘
破
壞
或
影
響
的
含
水
層
|
含
水
層
性
質
及
補
給
條
件
|
受采掘破壞或影
響的孔裂隙、溶
隙含水層給條件
差,補給水源少
或極少如:
1.露頭區被粘土
類土層覆蓋;
2.被斷層切割封閉;
3.地表泄水條件良好;
4. 屬於深部井田;
5.在當地侵蝕基準麵
上開采;
6.屬高原山地背斜正地地形,煤層底部灰岩無出露;
7.煤層距頂底板上
下富含水層距離很大。
|
受采掘破或
影響的孔裂
隙、溶隙含水
層補給條一
般,有一定的
補給水源。
|
受采掘破壞或影響的主要是灰岩溶隙—洞含水層,厚層砂礫石含水層(煤層直接頂底板為含水砂
層),其補給條件好,補給水源充沛。
|
受采掘破壞或影響
的為岩溶含水層,
其補給水源極其充沛。
1.礦井經常的直接或間接受煤層頂、底部灰岩溶洞—溶隙高壓富含水層突水的威脅
2.灰岩露頭分麵範圍
廣,河溪發育,山塘
水庫多。
3.在高原山地向斜正
地形礦區灰岩岩溶特
別發育常形成暗河係統或彙水封閉窪地。
|
單位湧水量q(L/sm)
|
<0.1
|
0.1~<2
|
2 ~ <10
|
≥10
|
|
單位湧水量(m3/h)
|
年平均最大
|
<180(西北地區0~
<
100)
<300
|
180~<
600(
西北地
100
~
150)1200
(西北
120
~
3300)
|
600~
2100(西
北地區
150~
1200)
1200~
3000(西北地
區
300~3000)
|
1200~
3000
<
3000
|
開采受水害
影響程度
|
采掘工程一般不受水害影響
|
采掘工程受水害影響,但不
威脅礦井
安全
|
采掘掘工程、
礦井
安全受
水害威脅
|
礦井突水頻繁,來勢凶猛,含泥砂率高,采掘工程、礦井
安全受水害嚴重威脅。
|
|
防治水工作難易程度
|
防治水工作簡單
|
防治水工作簡
單或易於進行
|
防治水工程量較大,難度較高,防治水的經濟技術效果較差
|
防治水工程量大,難度
高,往往難以治水治水經濟技校效果極差
|
注:單位湧水量以井田主要含水層中有代表性的為準。
的礦區(井),要開展區域水文地質綜合調查,研究岩溶發育規律,並采用大口徑抽水、井下大型放水試驗及連通試驗,勘查岩溶水集中強徑流帶或岩溶管道帶的頒。礦井開采,要研究製訂具有針對性的截(堵截水源)排(疏降)
措施方案。要注重突水與隔水層岩性、厚度、水壓、構造及采故等關係的研究,不斷尋求規律。
四、岩溶礦區都要注重地麵岩溶塌陷規律的調查研究,並尋求防治途徑。
第
6條 複雜型的礦井,應根據各礦的特點和開采需要,參照第5條的要求進行工作。其中:
一、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(井),要
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研究煤(岩)柱的隔水性能,注重觀測導水裂隙帶高度,並研究其規律。
二、開采煤層頂板直接為含水(流)砂層的礦井,進行開采應加強砂層水疏幹和水砂分離方法的研究。
三、山區地表滲漏水較嚴重的礦井,要注重滲漏調查、實測並研究製訂防滲
措施方案。
第
7條 中等型礦井,應根據開采需要,進行一些單項的水文地質補充調查、勘探、試驗、動態觀測和正常的井下水文地質工作。
第
8條 簡單型的礦井,應根據礦井的具體情況,進行政黨的水文地質工作。
第三章
水文地質補充調查與觀測
第一節
地麵水文地質補充調查
第
9條 當礦區(井)現有水文地質資料不能滿足生產建設的需要時,應針對存在的問題進行單項、多項或全麵的水文地質補充調查工作。內容包括:
一、氣象資料搜集一般應有降水量、蒸發量、氣溫、氣壓、相對濕度、風向、風速及其曆年月平均值和兩極值。
二、地貌調查。應著重調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,和岩溶發育的礦區的各種岩溶地貌形態。
三、地質調查。應包括:
1、第四紀鬆散覆蓋層、基岩露頭,應基本查明其朝代、岩性、厚度、富水性及地下水的出露等,並劃分出含水層或相對隔水層。
2 、地質構造應基本查明其形態、產狀、性質、規模、破碎帶(範圍
=充填物、膠結程度、導水性)及有無泉水出露骨等。
四、地表水體調查。應調查與搜集故區河流、渠道、湖泊、積水區、山塘、水庫的曆年水位,流量,積水量,最大洪水淹沒範圍,含泥砂量,水質和地表水體與下伏僻水層的關係等。
五、井泉調查。應調查井泉的位置、標高、深度、出水層位、湧水量、水位、水質、水溫、有無氣體溢出、流出類型及其補給水源。並素描泉水出露的地形地質平麵圖、剖麵圖。
六、古井老窯的調查。應調查古井老窯的位置及開采、充水、排水、停采原因等情況,察看地麵塌陷地形,圈出采空區,並估算積水量。
對於生產小煤礦,還應調查其生產安排、排水能力、井巷出水層位、水質、湧水量、充水因素、與大礦之間的水害關係。
八、地麵岩溶調查。應調查岩溶發育的形態、頒範圍。對地下水運動的明顯影響的進水口、出水口、和通道,應進行詳細調查,必要時可進行連通試驗和暗河測繪工作。要分析岩溶發育規律、地下水徑流方向,圈定補給區,測定補給區內的滲漏情況,估算地下徑流量。有岩溶塌陷的區域,還應進行岩溶塌陷的測繪工作。
第二節
地麵水文地質觀測
第
10條 礦區(井)地麵水文地質觀測應根據需要進行。包括:一、氣象觀測
1、凡距離氣象台(站)較遠的礦區(井),應設立氣象觀測站。站址的選擇,應符合氣象台(站)的要求。距氣象台(站)較近的礦區(井),呆隻建立雨量觀測站。
注:較近指小於
30公裏,較遠指大於30公裏。
2、礦區氣象觀測項目,與氣象調查內容同。
二、地表水觀測。觀測項目與地表水調查內容同。觀測時間,一般為每月一次,雨季或暴雨後根據需要嗇觀測次數。
三、地下水動態觀測
1 、複雜型和極複雜型礦區(井)應建立地下水動態觀測網。觀測網布孔設點前,必須有專門
設計。觀測點應布置在下列地段:
1)對礦井生產建設有影響的主要含水層;
2)影響礦井充水的地下水集中徑流帶(構造破碎帶);
3)可能與地表水有水力聯係的含水層;
4)礦井先期開采的地段;
5)在開采過程中水文地質條件可能發生變化的地段;
6)人為因素可能對礦井充水有影響的地段;
7)井下主要突水點附近,或具有突水威脅的地段;
8)疏幹邊界或隔水邊界處。
觀測點的布置,應盡量利用現有鑽孔、井、泉等。觀測內容主要是水位、溫和水質,對泉水還應觀測流量。
2、觀測點應統一編號,設置固定觀測標誌,測定坐標和標高。觀測點標高每年複測一次,如有變動,應隨時補測。
3、上述觀測工作,在開采前一個水文年即應進行,在采掘過程中亦必須堅持觀測。在未掌握地下水的動態規律以前,每5~
7天觀測一次,隨後每月觀測1~3次,雨季或遇有異常時,需嗇觀測次數。
觀測工作一般要求同步進行,每次必須按固定的時間和順序在最短時間內測完。否則,應全部重新觀測。要注意觀測的連續性和精度。鑽孔水位觀測每回應有兩次讀數,其差值不得大於
2厘米,取值可用平均數。測量工具使用前應定期校驗。
4、中型礦井的動態觀測工作,應參照上述要求進行。
第三節
井下水文地質觀測
第
11條 凡新開鑿的井筒、主要穿層石門及開拓巷道,都要及時進行水文地質觀測和編錄,並劊製井筒、石門、巷道的實測水文地質剖麵圖或展開圖。
一、當蟛巷穿過含水層時,應詳細描述其產狀、厚度、岩性、構造、裂隙或岩溶的發育與充填情況、揭露點的位置及標高、出水形式、湧水量、水溫等,並采取水樣進行水質分析。
二、對含水支裂隙,應測定其產狀、長度、度度、數量、形狀、尖滅情況、充填程度及充填物,觀察地下水活動的痕跡,繪製裂隙玫瑰圖,並選擇有代表性的地段測定岩石的裂隙率。測定的麵積:較密集裂隙可取
1~2m2,稀疏裂隙可取4~10m2。其廣計算公式為:
式中
KT-------裂隙率(%)
F--------測定麵積
(m2)
a--------裂隙長度
(m2)
b--------裂隙寬度
(m2)
∑
ab=a1b1+a2b2+……+anbn即所測定裂隙麵積的總和
(m2)
三、對岩溶,應觀測其形態、發育情況、分布狀況、有無充填物及充填成分、充水狀況等,並繪岩溶素描圖。
四、對斷裂構造,應測定其斷距、產狀、
0斷層帶寬度,觀測斷裂帶充填物成分、膠結成度及出水情況。
五、對褶曲,應觀測其形態、產狀及破碎情況。
六、突水點的觀測及編錄。應詳細記錄突水的時間、地點、確切位置、出水層位、岩性、厚度、出水形式、圍岩破壞情況等,並測定湧水量、水溫、水質、含砂量等。同時,應觀測附近的出水點和觀測孔湧水量、水位的變化,並分析突水原因。主要突水點可作為動態觀測點,並要編製上卡片、附平麵圖和
]素描圖。突水點突水旺的等級標準參照附錄二。
第
12條 礦井湧水量觀測:
一、一般應分礦井、分水平設站進行觀測。每月觀測
1~3次。複雜型和極複雜型礦井應分工業區層(或煤係)、分地區、分主要出水點設站進行觀測,每月觀測不少於3次,。受降水影響的礦井,雨季觀測次數應適當增加。
二、對井下新揭露的出水點,在湧水量尚未穩定和尚未掌握其變化規律前,一般應每天觀測一次。對潰入性湧水,在未查明突水原因產,應每隔壁1~2小時觀測一次,以後可適當延長觀測間隔時間。湧水量穩定後,可按井下正常觀測時間觀測。
三、當采掘工作麵上方影響範圍內有地表水體、富含水層、穿過與富含水層相連通的構造斷裂帶或接近老窯積水區時,應每天觀測充水情況,掌握水量變化。含水層富水性的等級
標準參照附錄一。
四、新鑿立、斜井,垂深每延深10米,觀測一次湧水量。掘鑿至新的含水層時,雖不到規定的距離,也應在含水層的頂底板各測一次湧水量。
五、礦井湧水量的觀測,應注重觀測的連續性和精度,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。
第
13條 井下疏水降壓(疏放老空水)鑽孔湧水量、水太觀測。在湧水量、水壓穩定前,應每小時觀測1~2次;湧水量、水壓基本穩定後,按正常觀測要求進行。
第四章
礦井水文地質補充勘探
第一節
礦井水文地質補充勘探的範圍和要求
第14條凡屬下列情況之一者,必須進行礦井水文地質補充勘探工作:
一、原勘探工程量不足,水文地質尚未查清。
二、經采掘揭露,水文地質條件比原勘探報告複雜。
三、礦井開拓延深、開采新煤係(組),或擴大井田範圍
設計需要。
四、專門防治水工程提出特殊要求。
五、各種井巷工程穿越富含水層時,施工需要。
六、補充供水需尋找新水源。
第15條礦井水文地質補充勘探的基本要求:
一、必須編製補充勘探
設計,並按規定報批。
二、
設計要依據充分、目的明確、工程布置針對性強,要充分利用礦井條件,作到井上、下結合。
三、水文地質補充勘探完成後,必須及時提交成果報告或資料。
第二節
地麵水文地補充勘探
第16條 水文地質勘探鑽孔的設計(技術指標書)和施工主要技術要求:
一、每個鑽孔都要按照勘探設計要求進行單孔設計,包括鑽孔結構、止水要求、終孔直徑、終孔層位、孔斜、岩芯采取率、封孔質量、易水文觀測及地球物理測井等。
二、鑽孔施工主要技術要求:
1、必須采用清水鑽進。遇特殊情況需改用泥漿時,必須取得地質部
同意,但事後要采取補救
措施。
2、抽水試驗鑽孔的終孔直徑不小於
108毫米;深度大於500米的鑽孔,直徑按設計要求確定。
3、需安裝深井泵的大口徑鑽孔,深井泵下放深度以上孔段的孔斜,不得超過
2度或按設計要求掌握。
4、主要含水層、試驗孔段及鬆散層勘探孔的岩芯采取率,應不低於
75%;破碎帶的岩芯采取率,一般不低於50%。
5、鑽孔分層(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,並作正式記錄。不合格時必須重新止水。
6、穿過可采煤層的鑽孔,如煤層頂板或底板有富含水層時,對頂板導水裂隙帶及其以上
5~10米孔段,底板以下整個孔深,以及有可能汙染水源的整個鑽孔,都必須使用高標號水泥漿封孔,並須取樣檢查封孔質量是否合格。其它孔段可按有關規程規定的封孔。
7、觀測孔竣工後,要嚴格抽水洗孔,以確保觀測層(段)不被淤塞。
三、水文地質鑽孔必須做好簡易水文地質觀測。對沒有簡易水文地質觀測資料的鑽孔,應降低其質量等級或不予驗收(有條件時,應作水文測井)。
四、水文地質觀測孔,必須安裝孔口蓋,並應做到堅固耐用、觀測方便,遇有損壞或堵塞,要及時進行處理。
第十七條 抽水試驗。生產礦井水文地質補充勘探的抽水試驗工作,應執行《煤炭資源地質勘探抽水試驗規程》。此外,另補充規定如下:
一、屬於下列情況之一者,可采用單孔或小口徑孔群抽水試驗:
1、資源勘探階段無抽水資料。
2、對含水層的富水性、影響範圍、條件均不清。
3、在複雜型和極複雜型礦井進行大口徑(地麵直通式)抽(和)水試驗前,選擇孔位時。
二、複雜型和極複雜型礦井,當用小口徑抽水不能查明水文地質、工程地質(地麵岩溶塌陷)條件時,應進行井下放水試驗。井下條件不具備時,則應進行大口徑、大流量孔群抽水試驗。試驗方法一般應按非穩定流要求進行。
三、為采取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係,應結合抽(放)水進行連通試驗。
四、凡受開采影響鑽孔水位較深時,可隻做一次最大降深抽水試驗,但降深過程的觀測,應考慮非穩定流計算的要求,同時應適當加長延續時間。
五、孔群和大口徑孔組抽水試驗的延續時間,應根據水位
-湧水量過程曲線穩定趨勢而定,但一般不應少於10天。當受開采疏水幹擾,水位無法穩定時,應根據具體情況研究確定。
六、水位觀測。抽水前,應對試驗孔、觀測孔及蟛上下有關的水文地質點,進行水位(壓)、流量觀測,必要時可另打專門鑽孔測定孔群和大口徑孔組的中心水位。
第
18條 注水試驗。為礦井防滲漏研究岩石滲透性,或因含水層水位很深無法進行抽水試驗時,應進行注水試驗。其要求如下:
一、要根據透水岩層的岩性和孔隙、裂隙發育深度,確定試驗孔段,並嚴格做好止水工作。
二、注水前,應測定鑽孔水溫和注入水的溫度。
三、試驗前,必須徹底洗孔。
四、要連續注入穩定水量,以形成穩定的水位。
第三節
井下水文地質勘探
第
19條 遇有下列情況之一者,應在井下進行方文地質勘探:
一、複雜型或極複雜型礦,采用地麵水文地質勘探難以查清問題時,需在進下進行放水試驗或連通試驗。
二、煤層頂、底板有含水(流)砂層或岩溶含水層時,需進行疏水開采試驗。
三、受地表水體和地形限製或受開采塌陷影響,地麵無施工試驗。
四、孔深過大或地下水位過深,地麵無法進行水文地質試驗。
五、需要在井下尋找供水水源。
第
20條 井下水文地質勘探的主要技術要求:
二、掘鑿並加固鑽窩,保證正常的工作條件。
三、受地表水體和地形限製或受開采塌陷影響,地麵無施工條件。
四、孔深過大或地下水位過深,地麵無法進行水文地質試驗。
五、需要在井下尋找供水水源。
第
20條 井下水文勘探的主要技術要求:
二、掘鑿並回固鑽窩,保證正常的工作條件。
三、鑽機必須安裝牢固;鑽孔必須道德下好孔口管,並做耐壓試驗;在正式施工前,必須安裝孔口閘閥,以保證控製放水;在揭露含水層之前,必須安裝好孔口防噴裝置。
四、必須按設計施工,並嚴格執行
安全措施。
五、;連通試驗不得選用汙染水源的示蹤劑。
六、停用或報廢的鑽孔,要及時封堵,並提出封孔報告。
第
21條 放水試驗必須遵循以下原則:
一、在試放水的基礎上,編製方水試驗設計,規定試驗方法、各次降深值和放水量。
二、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,檢查排水設備能力和放水路線。
三、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、湧水量、水溫、水質的觀測(測定)。
四、放水試驗延續時間,可根據具體情況確定。當湧水量、水位難以穩定時,試驗延續時間一般不少於
10~15天。選取觀測時間間隔應考慮到非穩定流計算的需要。中心水位或水壓必須與湧水量同步觀測。
五、觀測數據應及時登入台帳,並繪製湧水量-水位曆時曲線。
六、放不試驗結束後,必須及時進行資料整理。
第
22條 受大水威脅的礦井,用通常水文地質勘探應運人以進行開采評價時,可根據條件采用穿層石門或專門鑿井進行相似疏幹開采試驗。其主要要求是:
一、必須有專門的施工設計。
二、要預計最大湧水量。
三、必須建立能保證排出最大湧水量的排水係統。
四、應選擇適當位置建築防水閘門。
五、要做好鑽也超前探水和放水降壓工作。
六、要做好井上下水位、水壓、湧水量的觀測工作。
第五章 礦井水文地質基礎資料和圖紙
第
23條 礦井水文地質基礎資料,必須認真搜集整理、長期保存。為了使礦井水文地質基礎資料係統化,應建立以下各類(種)水文地質台帳:
1、礦井湧水量觀測成果台帳;
2、氣象資料台帳;
3、地表水文觀測成果台帳;
4、鑽孔水位及井泉動態觀測台帳;
5、抽(放)水試驗成果台帳;
6、礦井突水點卡片或台帳;
7、井下水文地質鑽孔台帳;
8、水質分析成果台帳;
9、水源水質受汙染觀測資料台帳;
10、礦區水源井(孔)台帳;
11、封閉不良的鑽孔台帳;
12、其它專門項目的台帳。
第
24條 礦井必備的水文地質圖紙有:
1、礦井充水性圖;
2、礦井湧水量與各種相關因素動態曲線圖;
3、對中等型和複雜型礦井,尚需增加礦區(井)綜合水文地質圖、水文地質柱狀圖、水文地質剖麵圖、主要含水層等水位(壓)線圖、井上下防治水係統圖、斷層兩盤含水層對接補給關係圖等。
4、極複雜型礦井還應增加某些專門性水文地質圖,如區域水文地質圖、岩溶圖、礦區地下水化學圖等。
圖紙內容及要求見附錄三。
第
25條 新建礦井應按建井有關規定進行水文地質工作。應將所搜集的資料進行分析、整理。並全部移交給生產單位,包括:
1、水文地質觀測台帳和成果;
2、突水點卡片、記錄和有關防治水的技術
總結,以及注漿堵水記錄和有關資料;
3、井筒及主要巷道水文地質實測剖麵;
4、建井水文地質補充勘探成果;
5、供水水源的勘探成果和有關產資料。
複雜型和極複雜型礦井,在移交生產時,應根據建井過程中所進行的水文地質補充勘探工作和搜集的資料,提出建井水文地質
總結報告。
第六章 采掘工作麵的水害預測與防探水
第一節 采掘工作麵的水害預測
第
26條 凡采掘工作麵受水害影響的礦井,應開展水害因素分析和水害預測工作。其基本要求是:
一、每年初,根據年采掘接續
計劃,結合水文地質資料,全麵分析水害因素,提出水害分析預測表及水害預測圖。
二、在采掘過程中,對預測圖、表要逐月進行檢查,補充和修訂。發現險情,應及時發出水害通知單,並報告調度室,通知可能受水害威脅地點的人員撤到安全地點。
第二節 采掘工作麵的防探水
第
28條 傾斜長壁綜采工作麵防頂板水
一、煤層頂板導水裂隙帶範圍內分布有含水層時,必須防探頂板水(冒落帶、導水裂隙帶高度計算見附錄七)。
二、采前應編製探放水設計。先期探放水孔,一般從開切眼起,可按
30、50、100的間距布置。往後可視具體情況而定。孔位應盡可能結合地質構造布設在疏水效果好的部位。
三、預計湧水量。當湧水量較大可能影響正常生產時,應布設防底板專門排水巷。
第
29條 防探老空水
一、查明有無漏填、錯填的積水老峒、老塘和廢棄井巷。在采掘工程圖上標明積水區及其最窪點的具體位置和積水外緣標高,並久推
60米用紅色圈出積水老空區的警戒線。
二以平麵、剖麵圖確切反映積水區與采掘工作麵的空間關係。對於緩傾斜、近水平複煤層或厚煤層分層回采的上覆采空區,應緩製小等高距的采空區底板等深線圖,以表明積水區的構造和形狀。要分析其主要的充水因素,預計可能的積水量和動水量。
三、掘進工作麵進入積水警戒線後,必須超前探放水,並在距積水實際邊界
20 米處停止掘,進行打鑽放水,在確證積水已被基本放淨後,才允許繼續掘進。
四、探放水鑽孔必須具有孔口控水裝置。探放磊範圍老空水或工作麵上方的老峒水時,應預計各放水孔的最大放水量,以供生產部門合理組織排、泄水使用。
五、探放老空積水時,要要定預防有害氣體溢出傷人的專門措施。
第
30條 防探底板水
一、當煤層底板以下賦存高水壓岩溶或裂隙含水層(組)時,必須預防底板突水或岩溶泥石流湧出。采掘前,必須具備勘探或補充勘探資料,水文地質條件要基本清楚。
二、全麵整理已有勘探、生產資料,分析研究含水層(組——的含水性特征和已采掘區的突水規律,並在采掘地質說明書中,對可能發生的水害及其預防措施提出建議。
三、編製隔水層或相對隔水層等厚線圖(包括水文地質實際材料)。
四、預測有突水可能的危險區。
五、預計最大湧水量,並建議相應擴大排水能力。
六、底板隔水層厚度達不到安全開采要求時,原則上必須進行疏水降壓開采。有條件時吼可采取在加強排水能力前提下的分區隔離開采。
七、在可能有岩溶泥石流突出的地段采掘時,應加強前兆觀察和探放,如有異常,應及時采取有效措施。
第
31條 防探斷層水
一、應核準(包括補鑽探明)斷層產狀、位置、分析斷層帶的富(導)水性,並在平麵圖、剖麵圖上確定斷層與采掘工作麵的空間幾何關係。
二、井巷通過導水或可能導水斷層前,必須超前探水。探水線(探水起點)至斷層交麵線的最小距離不得於
20米,水壓大於20公斤力時應按比例增大。
三、當井巷通過(導)不為層時,要嚴防來壓冒頂突水或遲到突水(突泥砂),並及時建議采掘部門采取相應的防水措施,如加強支護、砌镟、注漿封閉等。
四、對與強含水層連通的導水斷層,必須按規定留設隔水防煤柱。采掘工作麵接近斷層煤柱前,要複查煤柱的可靠性。斷層防隔水煤柱的留設方法,參見附錄八。
第
32條 開拓下山防探水
一、下山開拓前必須充分調查、分析研究下山所在的地段的地質構造和含水層的富水性;繪製開拓下山地段的預想水文地質剖麵圖。
二、下山頂、底板存在高壓富含水層或充水構造的富水性及下山可能隨的水壓,並保留一定數量的勘探鑽孔,進行動態觀測。
三、預計下山的最大湧水量。
四、在揭穿下山前方富含水層或強充水構造帶時,應提出采取
安全技術措施的建議如:疏放降壓、預注漿等。
第
33條 防衝積層(鬆散層)水
一、當含可采煤層的煤係岩層露頭被衝積層,特別是被厚衝積層覆蓋時,對第一開采水平以上受采動影響範圍內的衝積層的層次、層厚,含水層和隔水層的岩尾特征、水位、水量、水質等情況,都要基本清楚,否則應進行補充勘探加以查明。
二、在衝積層底部無窩囊含水支的情況下,可按附錄八的方法留設風化帶防隔水煤(岩)柱。在衝積層底部有富含水層時,必須按水體下采煤有關要求解決。
三、在生產過程中,當發現煤係露頭風化帶深度或上覆衝積層厚度變動較大,需要提高或降低開采上限,縮小或擴大風化帶防隔水煤(岩)柱時,都要按規定報批。
第
34條 防鑽孔水
一、為防止鑽孔突水,應於年初對本年度采掘範圍內所有穿越煤層頂、底板富含水層的鑽孔,核查基封孔報告書或封孔資料,分析判定封孔質量。
二、對查出的封閉不良的鑽孔,要建立台帳,並根據不同情況,在與采掘工作麵相遇前,分別采取掃封孔、下下探水、留設隔水煤柱等措施。
第
35條 走向長壁工作麵防探頂板水
回采工作麵頂板導水裂隙帶範圍內分布有含水層時,應做到以下各點:
一、采前要查明充水因素,提出防探頂板水的措施意見,並預計湧水量。
二、應特別注重提前做好下列地段或部位的探放水工作:
1.新井,新水平,新區的首采工作麵。
2 .充水斷層或向斜、背斜的扭曲部位。
3.地表水、老塘水、老峒水、老窯水對回采有可能充水的地段。
第
36條 預防地表水灌入井下
一、為了防止地表水灌入井下造成災害,應按如下要求進行業務監督:
1.所有井口必須高出當地曆年最高洪水位。在季節性河床、山溝及河穀區,必須禁止開小井挖露頭煤。
2.要核查第一水平的開采上限,保持防隔水煤柱的完整性,不準天煤柱內開鑿峒室。
3.報廢的井,要按《
煤礦安全規程》規定充填封閉。
二、觀測孔、注漿孔、電纜等與井下或含水層相通的鑽孔,其孔口管必須高出當地最高洪水位。
三、對由於含水層疏放降壓而引起的地麵岩溶塌陷,要分別情況,采取必要措施防止地麵水洪入。
注:水體下開采防突水要求詳見有關“三下”采煤的規程。
第七章礦井防治水工程中的水文地質工作
第一節防隔水煤(岩)柱的留設
第
37條 凡屬下列情況之一者,必須留設防隔水煤(岩)柱:
1.煤層露頭風化帶;
2.含水、導水或與富含水層相接觸的斷層;
3.礦井水淹區;
4. 受保護的地表水體;
5.受保護的通水鑽孔;
6.井田技術邊界。
第
38條 各類防隔水煤(岩)柱的留設,應編製專門設計並按規定報批,其尺寸大小和留設方法,參照附錄八。
第二節疏幹或降壓開采
第
39條 煤層(組)頂板導水裂隙帶範圍內分布有窩囊含水層;或煤層底板以下賦存岩溶、裂隙富含水層,而“底板安全隔水厚度”不足的礦井,必須進行疏幹或降壓開采。
第
40 條 被鬆散富含水層所覆蓋、埋藏淺的緩傾斜煤層,需要進行疏幹開采時,應進行專門水文地質勘探或補充勘探,查膽水文地質條件,並根據勘探成果選定疏幹方法,製定疏幹方案。
第
41條 疏幹開采半固結或較鬆散的含水第三係煤層時,采前應著重解決如下問題:
一、查明流砂層的埋藏分布條件,研究其相就及成因類型。
二、查暖流以砂層的富水性、水理性,預計湧水量和預測可疏幹性,建立動態觀測網,觀測疏幹速度和疏幹半徑。
三、在疏幹開采試驗中,應觀測研究導水裂隙帶高度、不砂分離方法、跑砂休止角、巷道開口時潰水潰砂的最小垂直距離、鑽孔超前探放水安全距離等。
四、研究對潰水、潰砂引起地麵塌陷的預測及處理方法。
第
42條 煤層頂板冒落塌陷破壞範圍內有石灰岩富含水層的礦井,采前要進行專門水文地質勘探和試驗,並編製疏幹、降壓方案,選定疏幹、降壓方式和方法,綜合評價疏幹降壓開采條件和技術經濟合理性。
第
43條 “底板安全隔水厚度”達不到安全要求,而受底板高壓水威脅的礦井,在進行開采設計前,要有省煤炭工業廳(公司、局)批準的防治水方案作為依據。在所製定的防治水方案中,應重點查明或研究以下問題。
一、查明石灰岩厚度、岩性、水位、富水性在水平方身長垂直方向上的變化,岩溶發育分布規律,隔水層岩性、力學性質和厚度變化等情況。
二、查明補給水源和補給關係,交替運動條件吭原山地礦區暗河係統,丘陵平原礦區集中徑流帶,動態規律,水化學變化等情況。
三、圈定出可能突水危險區,預計最大湧水量。預計方法除通常采用的比擬法、解析法外,應盡可能采用數值法進行計算。
四、研究實施截流、堵源措施的可能性和具體部位。
五、選定疏幹、降壓方式方法,確定探放水或疏放水孔、井、巷的具體位置,研究有無聯合疏幹、降壓的條件。
六、研究預測、預防和處理岩溶塌陷問題。
第
44條 礦井(區)疏幹或降壓開采防治水方案,由礦務局審定並報省煤炭工業局(公司、廳)批準。其中,單項防治水工程設計,報礦務局審批,工程竣工後,由礦務局組織鑒定驗收,並作出書麵結論,存檔備查。
第
45條 在礦區疏幹或降壓開采過程中,應盡量采用數值法模擬技術,進行疏幹水量和地下水流場變化的預測、預報。
第三節排水恢複被淹井巷
第
46條 恢複被淹井巷前,應提供突水淹井調查報告。其主要內容有:
一、突水淹井過程,突水點位置,突水時間,突水形式,水源分析,淹沒速度湧水量變化等。
二、突水淹沒範圍,估算積水量。
三、預計排水中的湧水量。列清淹沒前井巷各個部分的湧水量,推算突水點的最湧水量和穩定湧水量,預計恢複中各不同標高段的湧水量,並設計一條恢複過程中排水量曲線。
四、提供分析突水原因用的有關水文地質點(孔、井、泉)的動態資料和曲線,水文地質平麵圖、剖麵圖,礦井充水性圖和水化學資料等。
第
47條 礦井恢複時,應做好以下工作:
一、設專人在井下跟班定時測定湧水量和下降水麵高程,嚴格做好記錄。
二、觀察恢複後井巷的冒頂、片幫、滿麵春風水等情況。
三、觀察突水點的具體位置、開頭湧水量和水溫等,並作突水點素描。
四、定時對地麵水文地質點(觀測孔、井、泉)進行動態觀測,並觀察地麵有無塌陷、裂縫現象等。
第
48條 礦井恢複後,應全麵整理淹沒和恢複兩個過程的圖紙和資料,確定突水原因,提出避免重複02manbetx.com
的措施意見,並總結排水恢複中水文地質工作的經驗和教訓。
第四節注漿堵水
第
49條 井筒地麵預注漿水文地質工作的要求:
一、當井筒預計穿過裂隙含水層較厚,或裂隙含水層雖薄而層次較多時,可選用在麵預注漿。
二、在製定注漿方案前,應施工井筒檢查鑽,獲取含水層的埋深、厚度、岩性及簡易水文、抽(壓)水試驗、水質分析等資料。
三、注解剖學起始深度,應定在風化帶以下較完整的岩層內。炷漿終止深度應水於井筒要穿過的最下部含水層的埋深,或超過井筒深度
10~20米。
第
50條 堵突水點注漿應做的水文地質工作如下:
一、圈定突水點位置,分析突水點附近的地質構造,查明降壓漏鬥形態,分析突水時水文觀測孔和井、泉的動態變化,必要時需進行連通試驗。
二、探明突水補給水源的充沛程度或來水含水層的富水性以及突水通道的大小等。
三、堵突水點注漿前要做連通試驗和壓(注)水試驗;注解剖學前後要做好大井排水對比分析。
四、編製注漿堵水方案,由礦務局審查報省煤炭工業廳(公司、局)批準。
第
51條 帷幕注漿的目的是人工改造水文地質條件,截斷地下水流。因其工程量大,工期長,故此確定采用帷幕注漿方案之前,必須對帷幕截流進行可行性研究。
二、帷幕注漿方案經論證確定後,應查清在層層序,地質構造,邊界條件,帷幕端點是否具備隔水層或閉合性斷層及其隔水性能,在下水向礦井的滲流量,在下水充速、流向等水文地質條件。
三、編製帷幕注漿方案,由礦務局審查報省煤炭工業廳(公司、局)批準。
第五節在麵水防治
第
52條 在礦區(井)在麵防治水工程中,在測部門應提供所需水文地質資料,並協助主管部門編製整體方案和設計。礦區在麵防治水應掌握的原則參照附錄六。
第六節酸性水防治
第
53條 凡有酸性水的礦井,應查明酸性水的來源、水量、形成酸性水的主要因素,並定期取樣進行水質分析,向有關單位提供資料及處理意見。酸性水的防治方法參見附錄九。
第八章其它水文地質工作
第一節礦區補充供水
第
54條 礦區在補充供水時,應注重以下原則:
一、生產礦井要注重排供結合,充分利用、保護在下水資源。在礦區補充供水時,可按不同水質和用途,分別進行供水。工業用水應道德考慮采用礦井水或在表水;生活飲用水應儔考慮在下不,並要做到合理開發,有條件時也可采用經過水質處理的礦井水。
二、水質必須滿足生活、工業用水的
標準。
三、尋找新水源在,應避開礦井疏水影響範圍。
四、缺水礦區需降低生活飲用水水質
標準時,應取得當在衛生部門同意,但毒理學指標應符合規定要求。
五、水源在應定期采樣進行監測,為預防水質汙染提供資料。
礦區供水標準見附錄十。
第二節礦區環境水文地質
第
55 條 由於礦區開發和工農業的現代化將引起環境水文地質和生態平衡的改變,因而應注意開展老礦區環境水文地質調查研究和新礦區的環境水文地質預測工作。主要工作如下:
一、分析研究礦區排水疏幹引起的地下水均衡性的變化。
二、掌握礦區地表水和地下水質的汙染狀況,查明汙染源及汙染途徑。
三、調查研究礦區地形、地貌、水係、空氣等小區載自然環境的變化。
四、綜合分析因環境水文地質改變而引起的生態平衡破壞,為研究掏礦區生態惡化或改善礦區生態提出措施和意見。
附
錄
附錄一含水層富水性的等級標準
一、含水極豐富的含水層,單位湧水量
q≥10L/sm。
二、含水豐富的含水層,單位湧水量
q<10~2L/sm。
三、含水中等的含水層,單位湧水量
q<2~0.1L/sm。
四、含水小的含水層,單位湧水量
q<0.1L/sm。
注:規程中所稱富含水層,指含水量水豐富到極豐富的含水層。
附錄二突水點突水量的等級標準
一、小突水點:≤
600m33/h。
二、中等突水點:>
60~600m33/h。
三、大突水點:>
600~1800m3/h。
四、特大突水點:≥
1800m3/h。
附錄三圖紙內容及要求
一、礦井充水性圖
礦井充水性圖是綜合記錄井下實測水文地質資料的圖紙,是分析礦井充水規律,開展水害預測、製定防治水措施的主要依據之一,也是礦井水文地質工作的必備圖紙,一般采用采掘工程平麵圖作底圖進行編製,比例尺為
1/2000~1/5000,主要內容有:
1、各種類型的出(突)水點要統一編號,並注明出水日期、湧水量、水位(水壓)、水溫及湧水特征。
2、古井、廢棄井巷、老塘、老峒、矸石窩等的積水範圍和積水量。
3、井下水閘門、水閘牆、放水孔、防水煤柱、泵房、水倉、水泵台數及能力。
4、井下輸水路線。
5、井下湧水量觀測站(點)的位置。
6、其它。
礦井充水性圖應隨采掘工程的進展定期補充填繪。水文地質複雜型和極複雜型的礦井,每
3~6個月補繪一次;水文地質簡單型和中等型的礦井,可視具體情況而定。
二、礦井湧水量與各種相關因素曆時曲線是綜合反映礦井充水變化規律,預測礦井湧水趨勢的圖紙,各礦應根據具體情況,選擇不同的相關因素繪製以下幾種關係曲線圖。
1、礦井湧水量與降水量、地下水位曲線圖。
2、礦井湧水量與單位走向開拓長度、單位采空麵積關係曲線圖。
3、礦井湧水量與地表水充量或水位關係曲線圖。
4、礦井湧水量隨開采深度變化曲線圖。
三、礦井綜合水文地質圖:
礦井綜合水文地質圖是反映礦井水文地質條件的圖紙之一。也是進行防治水工作的主要參考依據。綜合水文地質圖一般在井田地形地質圖的基礎上編製,比例尺為
1/20001/10000。主要內容有:
1、基岩含水層露頭(包括岩溶)及衝積層底部含水層(流砂、砂礫、紅礓層等)的平麵分布狀況。
2、地表水體,水文觀測站,井、泉分布位置及陷落柱範圍。
3、水文地質鑽孔及其抽水試驗成果。
4、基岩等高線(適用於隱伏煤田)。
5、已開采井田井下主幹巷道、礦井回采範圍及井下突水點資料。
6、含水層等水位(壓)線。
7、老窯、小煤礦位置及開采範圍和湧水情況。
8、有條件時,劃分水文地質單位元,進行水文地質分區。
礦井綜合水文地質圖,每
3~5年補充修改一次。
四、礦井綜合水文地質柱狀圖:
礦井綜合水文地質柱狀圖是反映含水層、隔水層及煤層之間的組合關係和含水層層數、厚度及
]富水性的圖紙。一般采用相應比例尺隨同礦井綜合水文地質圖一道編製。主要內容有:
1、含水層時代名稱、厚度、岩性、岩溶發育情況。
2、各含水層水文地質試驗參數。
3、保含水層的水質類型。
五、礦井水文地質剖麵圖:
礦井水文地質剖麵圖主要是反映含水層、隔水層、褶曲、斷裂構造等和煤層之間的空間關係。主要內容有:
1、含水層岩性、厚度、埋藏深度、岩溶裂隙發育深度。
2、水文地質孔、觀測孔及其試驗參數和觀測資料。
3、地表水體及其水位。
4、主要井巷位置。
礦井水文地質剖麵圖一般以走向、傾向有代表性的地質剖麵為基礎。。
六、礦井含水層等水位(壓)線圖:
等水痊(壓)線圖主要反映地下水的流場特征。水文地質複雜型和極複雜型的礦井,對主要含水層(組)應堅持定期繪製,以對照分析礦井疏幹動態。比例尺為
1/2000~1/10000。主要內容有:
1、含水層、煤層露頭線,主要斷層線。
2、水文地質孔、觀測孔、井、泉的地麵標高,孔(井、泉)口標高和地下水位(壓)標高。
3、河、渠、山塘、水庫、塌陷積水區等地表水體觀測站的位置、地麵標高和同期水麵標高。
4、礦井井口位置、開拓範圍和公路、鐵路交通幹線。
5、繪製地下水等水位(壓)線,表示地下水流向,
6、繪製可采煤層底板下隔水層等厚線(當受開采影響的主含水層在可采煤層底板下時)。
7、井下湧水、突水點位置及湧水量。
七、區域水文地質圖:
區域水文地質圖一般在
1/1000~1/10000區域地質圖的基礎上經過區域水文地質調查之後編製。成圖的同時,尚需寫出編圖說明收書。礦井水文地質複雜型和極複雜型礦井,應認真加以編製。主要內容有;
1、地表水係、分水嶺界線、地貌單元劃分。
2、主要含水層露頭,鬆散層等厚線。
3、地下水天然出露點及揭露點。
4、岩溶形態及構造破碎帶。
5、水文地質鑽孔及其抽水試驗成果。
6、地下水等水位線,地下水流向。
7、劃分地下水補給、徑流、排泄區。
8、劃分不同水文地質單元,進行水文地質分區。
9、附相應比例尺的區域綜合水文地質柱狀圖、區域水文地質剖麵圖。
八、礦區岩溶圖:
岩溶特別發育的故區,應根據調查和勘探的實際資料編製礦區岩溶圖,為研究岩溶發育分布規律和礦井岩溶水防治提供參考依據。
岩溶圖的形式可根據具體情況編製成岩溶分布平麵圖、岩溶實測剖麵圖或展開圖等。
1、岩溶分麵平麵圖可在礦井綜合水文地質圖的基礎上填繪岩溶地貌、彙水封閉窪地、落水洞、地下暗河的進出水口、天窗、地下水的天然出露點及人工出露點、岩溶塌陷區、地麵水和地下水的分水嶺等。
2、岩溶實測剖麵圖或展開圖,根據對溶洞或河的實際測繪資料編製。
附錄四采氣曲作麵水害分析預報表和預測圖模式
一、采掘工作麵水害分析預測表
年月日
礦
井
|
項
號
|
預
測
水
害地點
|
采
掘
隊
|
工下
作標
麵高
上
|
煤 層
|
采
掘
時
間
(
m)
|
采
掘年
時月
間
|
水
害
類
型
|
水文
地質
簡述
|
預防
及處
意見
|
負責解決單位
|
備
注
|
||
名
稱
|
厚
度
(
m)
|
傾
角
(度)
|
||||||||||||
某礦某井
|
1
|
|||||||||||||
2
|
||||||||||||||
3
|
||||||||||||||
4
|
||||||||||||||
5
|
注:水害類型指地表水、衝積層(流砂、砂礫)水、石灰岩(岩溶)水、頂板砂岩水、底板水、斷層水、老空水、鑽孔水等。
二、水害預測圖
在礦井采掘工程圖(月報圖)上,按預報表上的項目,在可能發生水害的部位,用紅顏色標上水害類型符號。
符號圖例如附圖
4-1。
附錄五“安全隔水厚度”和“突水係數”計算公式:
式中:
t----安全隔水厚度(m);
L----采掘工作麵底板最大寬度(
m);
r----隔水層岩石的容重(
t/m3);
KP---隔水層岩石的抗張強度(
t/m3);
H----隔水層底板承受的水頭壓力(
tf/cm2)。
附圖
4—1(略)
式中
Ts-----突水係數〔kgf/(cm2.m)〕;
P-------隔水層承受的水壓(
kgf/cm2);
M-------底板隔水厚度(
m);
CP------采礦對底板隔以的擾動破壞厚度(
m)。
按式(
1)計算,如底板隔水層實際厚度小於計算值時,就是不安全的。按式(2)計算,就全國實際資料看,底板受構造破壞塊段突水係數一般不大於0.6,正常塊段不大於1.5。
附錄六礦區地麵防治水措施和原則
一、山地礦區地麵防治水措施和原則:
1、凡雨季地麵水向井下嚴重滲透的自然溝,汛期對礦井安全構成威脅時,應在漏水段內修建人工河床。如無條件修建者,可利用井下淺部巷道截排。
2、南方高原山地煤礦為削減暴雨時井下高峰湧水量,保證礦井安全,可利用地勢,開鑿截水平峒,截斷向岩溶暗河灌的河流。
3、在河穀下,當煤層頂底板堅硬,采後沿走向造成塌陷溝(坑),無條件充填或修築人工河床時,應在塌陷溝上遊外圍挖截水溝,在溝穀處修渡槽。地形有利時,可進行溝河改道。
4、存在泥石流災害的煤礦,要以預防為主,治山治坡,植樹植草。工業場區和生活區應避開泥石流,必要時應修建欄截壩和疏導工程。在易發生滑坡和塌方處上遊,應修建排水截流設施,下部修築擋土牆。
二、平原故區地麵防治水措施和原則:
1、凡汛期受河流泛濫威脅的礦區,在無條件提高河流行洪標準或進行河流改道時,其礦井井口、工業廣場、生活區周圍修築堤防。
2、礦井安全受內澇威脅的礦區,應按河網化方式,開挖行洪排澇渠係統,修建防洪排澇泵站,排隊內澇積水。在向井下潰水危險的塌陷坑,應填夯實或圍堤設泵排水。
3、對不符合水體下頂水采煤條件的工作麵,必須排除積水方可開采,或采取其它有效措施。
4、經查明河流或其它地表水體直接或間接成為礦井充水來源,對礦井湧水和安全開采有嚴重影響者,應采取截流防滲或井下淺截淺排措施。
三、山前或低山丘陵礦區地麵防治水措施和原則:
1、地處山前平原受洪水威脅的礦區,為減輕山洪侵襲,有條件者可在山區修建小型水庫;在山地開挖魚鱗坑,植樹造林,延緩山洪彙集時間;在山坡下開挖迎山截洪溝,消除山洪直衝礦區的危險。
2、地處低山丘陵受洪水威脅的礦區,除與山前礦區相同地采取延緩山洪彙集的措施外,尚應在開采區外圍開挖環形排(防)洪道,構築防洪圈,包圍礦區截泄山洪,使山洪不流入礦區或集中通過礦區。
3、山前及低山丘陵礦區內部,要充分利用地形,修建排洪渠道係統,導流疏水。對井下安全生產有影響而又無條件自然泄水的塌陷區域積水窪地,段設抽水站排水。漏水的河流、渠道、塌陷坑,汛前都要完成防滲透堵漏或填坑改道工程。如區域主幹河有可能向礦區支河或防(排)洪渠道倒灌,嚴重威脅礦區安全時,應在支河(渠)出口處,建閘設站抽水排澇。
4、有嚴重岩溶塌陷的南方丘陵平原礦區河流,應根據當地條件修建人工河床、渡槽或進行河流改道。塌陷洞要填實,岩溶露頭區可充填封閉或沿坡開挖截水溝。
附錄七冒落帶與導水裂隙帶最大高度的經驗公式(見表2)
表
2
煤
層
傾
角
|
岩石
抗壓
強度
Kgf/cm2
|
岩石名稱
|
頂板
方法
|
冒落帶最大高度
(
m)
|
導水裂隙帶(包括
冒落帶最大高度)
|
0
~
54
度
|
400
至
600
|
輝綠岩、石灰岩、矽
質石英岩、礫岩、砂
礫岩砂質頁岩等
|
全部
陷落
|
H=(
45)M
|
|
200
至
400
|
砂質頁岩、泥質砂岩
頁岩等
|
全部
陷落
|
H=(
34)M
|
||
<
200
|
風化岩石、頁岩、泥
質砂岩、粘土岩、第
四係和第三係鬆散層等
|
全部
陷落
|
H=(
12)M
|
||
55
~
85
度
|
400~
600
|
輝綠岩、石灰岩、矽
質石英岩、礫岩、砂
礫岩砂質頁岩等
|
全部
陷落
|
||
<
400
|
砂質頁岩、泥質砂岩
頁岩、粘土岩、風化
岩石、第三係和第四
係鬆散層等
|
全部
陷落
|
H=0.5M
|
注:
1、表中:M—累計采厚(
m);n---煤分層層數;m----煤層厚度(m);h---采煤工作麵小階段垂高(m)。
2、冒落帶、導水裂隙帶最大高度,對於緩傾斜和傾斜煤層,係指從煤層頂麵算起的法向高度;對於急傾斜煤層係指從開采上限首起的垂向高度。
3、岩石抗壓強度為飽和單軸極限強度。
附錄入各類防隔水煤(岩)柱的留設
一、煤層露頭防隔水煤(岩)柱的留設,按以下公式計算:
1、煤層露頭無覆蓋或被粘微透水鬆散層覆蓋時:
H防
=H冒+H保
2、煤層露頭被鬆散富含水層覆蓋時(見附圖
8-1);
H防
=H裂+H保
根據上兩式計算的值,不得小於
20米。式中(H冒)、裂高(H裂)的計算參照附錄七。
式中
H防-----防水煤(岩)柱高度(m)
H冒
-----采報冒落帶高度(m);
H裂
-----垂直煤層的導水裂隙帶最大高度(m);
H保
-----保護層厚度(m);
a------煤層傾角(°)。
二、含水或導水斷層防隔水煤柱的留設(附圖
8—2)可參照以下經驗公式計算:
≮
20m
式中:
L----煤柱留設的寬度(m)
K----安全係 (一般取
2—5);
M-----煤層厚度或采高(
m);
P-----水頭壓力(
kgf/cm2);
KP----煤的抗張強度(
kgf/cm2)。
三、煤層與強含水層或導水斷層接觸,並局部被覆蓋時(附圖
8—3),防水煤柱的留設:
(圖)
1、當含水層頂麵高於最高導水裂隙帶上限時,防水煤柱可按附圖
8—3a、
b留設。計算公式為:
2、最高裂隙帶上限高於斷層上盤含水層時,防水煤柱按附圖
8-3c留設。計算公式為:
以上兩式中:
L-----防隔水煤柱寬度(
m),L1、L2、L3為分段寬度;
H裂
-----最大導水裂隙帶高度(m);
θ
----斷層傾角(°);
δ
----岩層塌陷角(°);
M-----斷層上盤含水層層麵高也下盤煤層底板的高度(
m);
H安
----導水裂隙帶至含水層間防水岩柱的厚度(m)。
H安值應根據礦井實際觀測資料來確定,即通過總結本礦區在斷層附近開采時發生突水和安全開采的地質、水文地質資料,計算其水壓(
kgf/cm2)與了水煤(岩)在厚度(m)的比值(v=P/M),並將各點之值標到以V=P/M為橫軸,以埋藏深度H0(m)為縱軸的坐標紙上,找出V值的安全臨界線(附圖8—4)。
H安=
式中:P----防水煤柱所承受的靜水壓力。
V
---突水係數;
10---保護帶厚度(一般取勝
10m).
本礦區如無實際突水係數,可參考其它礦區資料,但選取用時必須綜合考慮隔水層的岩性、物理力學性質、巷道跨度或工作麵的空頂距、采煤方法和頂板
管理方法等一係列因素。
一些礦區的突水係數經驗值如表
3所示。
礦區名稱
|
峰
峰
|
焦
作
|
淄
博
|
井
陘
|
突水係數(
v)
〔
kgf/(cm2·m〕
|
0.66~
0.76
|
0.6~
1.00
|
0.6~
1.40
|
0.6~
1.50
|
四、在煤層位於含水層上方(圖書館
8---5),斷層又導水的情況下,防隔水煤柱的留設原則,主要應考慮兩個方向上的壓力。
當考慮底部壓力時,應使煤層底板到斷層麵之間的最小距離(垂距),大於安全煤柱的高度(
H安)的計算值,並不得小於20m。計算公式為:
式中:
a-----斷層傾角(°)。
其餘同前。
當考慮斷層水在順煤層方向上的壓力時,按附錄八之二計算煤柱寬度。
根據以上兩種方法計算的結果,取用較大的數字,但仍不得小於是
20m。
如果斷層不導水,防水煤柱的留設,使(在垂直於斷層走向的剖麵上)含水層頂麵與斷層麵交點至煤層底板間的最小距離,大於安全煤柱的高度
H安時即可(附圖8-6),但仍不得小於20m。
(圖)
五、在水淹區或老窯積水區下采掘時,隔水煤(岩)柱的留設:
1、巷道在水淹區下或老窯積水區下掘進時,巷道與水體之間的最小距離,不得小於巷疲乏高度的
10倍。
2、在水淹區下或老窯積水區下同一煤層中進行開采時,若水淹區或老窯咱們水區的界線已基本查明,隔水煤柱的尺寸應按附錄八之二的規定留設。
3、在水淹區下或老窯積水區下的煤層中進行回采時,隔水煤柱的尺寸,不得小於導水裂隙帶最大高度與保護帶高度之和。
六、保護地表水體煤柱的留設,可參照有關“三下”開采的規程執行。
七、保護通水鑽孔防水煤柱的留設:
根據鑽孔測斜資料換算鑽孔見煤點坐標,按了八之二的辦法留設。如無測斜資料,必須考慮鑽孔可能偏斜的誤差。
八、相鄰礦(井)人為邊界防隔水煤柱的留設:
1、水文地質簡單型到中等型的礦井,可采垂直法留設,但總寬度不得小於
40m。
2、水文地質複雜型到極複雜型的礦井,應根據煤層賦存條件、地質構造、靜水壓力、開采上覆岩層移動角、導水裂隙帶高度等因素確定。
1)多煤層開采,當上、下兩層煤的層間距小於下層煤開采伯的導水裂隙高度時,下層煤的邊界防隔水煤柱,應根據最上一層煤的岩層移動角和煤層間距向下推算(見圖
8—7a)。
2)當上、下兩層煤之間的垂距大於下煤層開采後的導水裂隙帶高度時,上、下煤層的防隔水煤柱,可分別留設(見圖書館
8—7b)。
圖中:H――導水裂隙帶上限;
H1、H2――分別為上、下煤層底板以上的靜水位高度;
γ
---上山岩層移動角;
β――下山岩層移動角;
L1岩、L2岩――分另為導水裂隙帶上限岩柱寬度;
L1、L2――分別為下、下煤層的煤柱寬度。
導水裂隙帶上限岩柱寬度L岩的計算,可采用以下公式:
式中:V――水壓與岩柱寬度的比值,可取1。
九、以為民層為界的井田,其邊界了防隔水柱可參照斷層煤柱留設,但必須考慮井田另一側煤層的情況,以不破壞另一側所留煤(岩)柱為原則(除參照斷層煤柱的留設外,尚可參考附圖8-8所示的例圖)。
(圖)
附錄九 酸性水的防治方法
一、酸性水主要來自淺部煤層時,可先采深部,所采淺部,如酸性水主要來自老采區,則可留設隔水煤柱。
二、酸性水主要來自大氣降水和地表水的滲入時,則應留足淺部隔水煤柱。
三、通過實驗證明,不同水源混合可形成酸性水時,則應按不同水源分別排水。
四、攔截酸性水,避免迂回循環,防止灌入深部水平。
五、用生石灰等中和酸性水。
六、稀釋酸性水,即時利用井下非酸性水衝淡酸性水。但應注意防止混合後使總含酸量增高。
附錄十 礦區供水標準
一、礦區廠、礦生產、生活用水量指標(見表4)。
二、礦區居民生活用水量標準(見圖5略)。
三、礦井洗煤廠消防用水量標準(見表6)。
表
4
項 目
|
計算單位
|
備 注
|
|
礦井生產、生活用水
大型礦井
中型礦井
小型礦井
|
每生產
1t煤
每生產
1t煤
每生產
1t煤
|
不包括水砂
充填及防火
注漿用水
|
|
水砂充填用水
|
每生產
1t煤
|
循環供水
|
|
防水注漿用水
|
每生產
1t煤
|
直流供水
|
|
水采礦井生產、生活用水
水采礦井生產補充用水
有洗選廠浮選車間
有脫水係統無浮選車間
洗選廠生產、生活用水
洗選廠洗煤補充用水
礦區機電修修配廠生產、生產用水
|
每生產
1t煤
每生產
1t煤
每生產
1t煤
每洗
1t煤
每洗
1t煤
按礦區規模
104
t/d
|
不包括選煤
補用水
|
注:1、表中均為工業場地內的用水指標,不包括工人村居住區用水。
2、未預見的用水量,可按總水量的
10~20%.
注:
1、第一分區包括:黑龍江、吉林、內蒙古,遼寧大部,山西,陝西偏北的一小部分,寧夏偏東的一部分。
2、第二分區包括:北京,天津,河北,山東,山西,陝西大部,甘肅,寧夏,遼寧南部,河南北部,青海偏東和江蘇偏北的一小部分。
3、第三分區包括:上海,浙江,江西,安徽,江蘇大部,福建北部,湖南,湖北東部,河南南部。
4、第四分區包括:廣東,台灣,廣西大部,福建,雲南南部。
5、第五分區包括:貴州,四川,雲南大部,湖南,湖北醅,陝西和甘肅在秦嶺以南地區,廣西偏北的一小部分。
四、礦區機電修配廠消防用水標準(見表達式
7).
五、礦區生活飲用水標準(見表
8)。
六、礦區工業用水水質標準(見表
9)。
表
6
類
型
|
生產能力
(
104t)
|
消防用水量(
L/s)
|
備
注
|
|
礦井
|
水采礦、洗選廠
|
|||
小型
中型
大型
|
9-
12
30-
45
60
90-
240
300
|
20
20
30
30
45
|
20
20
30
|
一次火災延續時間按現行《建築設計防火規範》規定
|
表
7
服務的礦區規模
(
104/a)
|
消防用水
(
L/s)
|
備
注
|
小於
100
100-
300
300-
500
500-
800
800-
1200
|
20
20
25
25
30
|
一次火災延續時間,按現行《建築設計防火規範》規定
|
表
8
項
目
|
標
準
|
1.感官性狀指標
1)色
2)渾濁度(度)
3)臭和味
4)內眼可見物
2.化學指標
5)
pH值
6)總硬度(德國製)
7)鐵
8)錳
9)銅
10)鋅
11)揮發酚類
12)陰離子合成洗滌劑
3.毒理學指標
13)氟化物
14)氰化物
15)砷
16)硒
17)汞
18)鎘
19)鉻(六價)
20)鉛
4.細菌學指標
21)細菌總數
22)大腸菌
23)遊離性餘氯
|
色度不超過
15,並不得呈現其它異物
不超過
5
不得有異臭、異味
不得含有
6.5-
8.5
不超過
25
不超過
0.3mg/l
不超過
0.1mg/l
不超過
1.0mg/l
不超過
1.0mg/l
不超過
0.002mg/l
不超過
0.3mg/l
不超過
1.0mg/l,適用於濃度
0.5-1.0 mg/l
不超過
0.5mg/l
不超過
0.04mg/l
不超過
0.01mg/l
不超過
0.001mg/l
不超過
0.01mg/l
不超過
0.05mg/l
不超過
0.01mg/l
不超過
100個mg/ml
不超過
3個mg/l水
在接觸
30分鍾後不低於0.3mg/L、集中式供水除出廠水應符合上述要求外管網末稍不低於0.05mg/l
|
表
9
項
目
|
標
準
|
1.鍋爐用水
(火管鍋爐
5-15大氣壓)
1)總堿度
2)總硬度(德國度)
3)溶解氧(
mg/l)
4)遊離
CO2(mg/l)
5)石油(煤油、汽油)
(mg/l)
6)
pH值
2.空氣壓縮機冷卻用水
1)
PH值
2)渾濁度(
mg/l)
3)暫時硬度(
mg/l)
4)含油量(
mg/l)
5)有機物含量(
mg/l)
6)水溫(度)
3、洗煤用水
1)懸浮物含量(
mg/l)
2)懸浮物粒度
(mm)
3)
pH值
4)總硬度(
mg當量/l)
4、井下灑水用水
1)懸浮物含量(
mg/l)
2)懸浮物粒度
(mm)
3)pH值
4)大腸菌指數
|
400-
1000
20
1
0
10
不低於
6.5
不代於
6.5
100-
150
一般不大於
12
5
25
不超過
10-25
清水不超過
400,循環水不超過100
灑水除塵不大於
0.3,其餘不超過0.7
6-
9
10
濕式鑿岩不超過
50,一般灑水不超過200
不大於
0.3
6-
9
不超過
3個/L
|
七、地下水侵蝕性強弱劃分表
含
量
水
型
|
侵蝕性
CO2(mg/L)
|
SO4(
mg/L)
|
無侵蝕性水
弱侵蝕性水
強侵蝕性水
|
﹤
5
5~10
﹥10
|
﹤250
250~800
﹥800
|
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