矿区含水层富水性分级、水文地质物探、试验方法、垮落带、底板水害突水系数、侧壁安全隔水厚度计算公式

（资料性）

含水层富水性分级钻孔单位涌水量富水性分级按钻孔单位涌水量（q）含水层富水性分为以下四级：弱富水性：q≤0.1L/(s•m)；中等富水性：0.1L/(s•m)＜q≤1.0L/(s•m)；强富水性：1.0L/(s.m)＜q≤5.0L/(s•m)；极强富水性：q＞5.0L/(s•m)。评价含水层的富水性，钻孔单位涌水量以口径91mm，抽水水位降深10m为准，若口径、降深与上述不符时，应进行换算再比较富水性。换算方法见GB12719。天然泉水流量富水性分级按天然泉水流量（Q）含水层富水性划分以下四级：弱富水性：Q≤1.0L/s；中等富水性：1.0L/s＜Q≤10.0L/s；强富水性：10.0L/s＜Q≤50.0L/s；极强富水性：Q＞50.0L/s。

（资料性）

水文地质物探方法选择水文地质物探方法选择见表B.1。水文地质物探方法选择一览表物探方法解决的地质问题覆盖层、风化层厚度及基岩面形态划分含水层与隔水层划分咸淡水界面判断含水层富水性地下水流速、流向隐伏构造破碎带、岩溶发育带空间分布特征构造带填充物性质洞穴、岩溶管道填充物性质采空区、塌陷、滑坡体探测环境放射性测试水文地质参数测试直流电法电测深法●●●——●●●●——电剖面法△●●——●△●———高密度电阻率法●●●——●●●●——自然电场法—△△—●△————●充电法—△——●△————●激发极化法△●—●—△△△———电磁法（音频）大地电磁法△●●——●●●△——可控源音频大地电磁●●●——●●●●——甚低频电磁法—△———●—△———瞬变电磁法●●●——●△△———探地雷达法●————●——●——地面核磁共振法—△—●—△△△△—●浅层地震法反射波法●△———●—●●——折射波法●△———●—●△——瑞雷波法●△———●△△●——场地微振动●△———●△△●——放射性测量天然伽玛测量法—————△———●—氡气测量法—————●———●—同位素示踪法————●△————●孔对CT地震波CT●————●△●●——电磁波CT●—△——●△●●——声波CT—————△△△△——弹性波测试声波法△——————————地震法●——————△△——高精度重力法△————●——●——地面高精度磁法—————●—————表B.1水文地质物探方法选择一览表（续）物探方法解决的地质问题覆盖层、风化层厚度及基岩面形态划分含水层与隔水层划分咸淡水界面判断含水层富水性地下水流速、流向隐伏构造破碎带、岩溶发育带空间分布特征构造带填充物性质洞穴、岩溶管道填充物性质采空区、塌陷、滑坡体探测环境放射性测试水文地质参数测试水文地质测井电测井●●●△-●△△△--电磁波（雷达）测井●△△--●△△△--声波测井△△---△—△△--放射性测井△----●--△●-井温测井-△--△△----●井中流体测量-△--●—----●钻孔电视△△--△●●●●--超声成像测井△△---△-△△--磁化率测井-----△△△---声呐测井-△--●--●--●●推荐方法、△可选方法、—不宜采用

（资料性）

水文地质试验方法示踪试验目的查明场区地下水与场区外地下水或地表水的水力联系。方法当地下水以岩溶管道形式或以强径流带为径流特征的岩溶区，通过在场区投放示踪剂，当场区存在天然的消水洞、消水裂隙等消水位置时，可直接向消水位置投放示踪剂和注水，当场区无天然的消水位置时可通过揭露岩溶相对发育的钻孔进行注入方式投放示踪剂，示踪剂宜选择易溶于水、无毒、无污染、不易被吸收、性质稳定且容易监测的材料，在下游观测点进行监测。弥散试验目的研究污染物在地下水中运移时其浓度的时空变化规律，并通过试验获得进行地下水环境质量定量评价的弥散参数。方法方法如下：试验要求选择绿色环保、易降解、易检测的物质作为示踪剂（如食盐、氯化铵、电解液、萤光染料等）进行；试验方法可依据当地水文地质条件、污染源的分布以及污染源同地下水的相互关系确定。宜采用污染物的天然状态法、附加水头法、连续注水法、脉冲注入法；试验场地应选择在对地质、水文地质条件有足够了解、基本水文地质参数齐全的代表性地区；观测孔布设宜采用以试验孔为中心十字形剖面，孔距可根据水文地质条件、含水层岩性等考虑，可采用5m或10m；也可采用试验孔为中心的同心圆布设方法，同心圆半径可采用3m、5m或8m，在卵砾石含水层中半径以7m、15m、30m为宜；试验过程中定时、定深在试验孔和观测孔中取水样，进行水化学分析，确定弥散参数，为污染物在地下水中运移提供弥散资料。注水试验目的确定含水层的渗透系数等水文地质参数。方法当钻孔中地下水位埋藏很深或试验层透水不含水时，可用注水试验代替抽水试验，近似地测定该岩层的渗透系数。注水试验时可向井内定流量注水，抬高井中水位，待水位稳定并延续到一定时间后，可停止注水，观测恢复水位。渗水试验目的测定包气带渗透性能及防污性能。渗水试验是一种在野外现场测定包气带土层垂向渗透系数的简易方法，在研究大气降水、灌溉水、渠水等对地下水的补给时，常需要进行此种试验。方法试验时在试验层中开挖一个截面积为0.3m2～0.5m2的方形或圆形试坑，不断将水注入坑中，并使坑底的水层厚度保持一定（厚度宜为10cm），当单位时间注入水量（即包气带岩层的渗透流量）保持稳定时，可根据达西渗透定律计算出包气带土层的渗透系数。抽水试验目的确定含水层的导水系数、渗透系数、给水度、影响半径等水文地质参数，也可以通过抽水试验查明某些水文地质条件，如地表水与地下水之间及含水层之间的水力联系，以及边界性质和强径流带位置等。方法方法如下：根据要解决的问题，可以进行不同规模和方式的抽水试验。单孔抽水试验只用一个井抽水，不另设置观测孔，取得的数据精度较差；多孔抽水试验是用一个主孔抽水，同时配置若干个监测水位变化的观测孔，以取得比较准确的水文地质参数；群井开采试验是在某一范围内用2个或以上主孔同时抽水并有多孔观察孔的干扰开采试验，以查明群井采水量与区域水位下降的关系，求得可靠的水文地质参数；为确定水文地质参数而进行的抽水试验，有稳定流抽水和非稳定流抽水两类。前者要求试验结束以前抽水流量及抽水影响范围内的地下水位达到稳定不变。后者则只要求抽水流量保持定值而水位不一定达到稳定，或保持一定的水位降深而允许流量变化。具体的试验方法按GB50027的规定执行。放水试验目的测定含水层水文地质参数，评价含水层的富水性，查明矿床水文地质条件，为预计矿井（坑）涌水量，确定地下水防治和利用方法提供依据。方法方法如下：在井下坑道内低于地下水水位标高的位置打孔,揭露含水层,或利用天然涌水点，让水自由溢出钻孔（涌水点），同时观测其流量及放水孔与观测孔水位变化情况的水文地质试验方法；放水试验大多为孔群放水。钻孔深度50m～100m不等，宜钻至强烈涌水为止。终孔直径为75mm～110mm，钻孔可为水平或上仰，倾角宜为5°～l0°，由于井下放水，因此试验降深可以很大，对揭露矿区水文地质现象极为有利，可为评价矿区水文地质条件提供较可靠的依据。放水试验只能在矿坑进行,因此宜在矿井疏排设计补充勘探阶段或扩建矿井时使用；放水试验与抽水试验的原理相同，它是不用抽水设备降低水头的试验，观测和资料整理方法与抽水试验相同。压水试验目的确定较完整岩体的渗透系数，在研究坝周渗漏、包气带渗透性时，常需要进行此种试验。方法试验时用高压方式把水压入钻孔，根据岩体吸水量计算了解岩体裂隙发育情况和透水性。压水试验是用专门的止水设备把一定长度的钻孔试验段隔离出来，然后用固定的水头向这一段钻孔压水，水通过孔壁周围的裂隙向岩体内渗透，最终渗透的水量会趋于一个稳定值。具体的试验方法按DZ/T0132的规定执行。

（资料性）

垮落带和导水裂缝带最大高度计算表D.1给出了缓倾斜（0º～35º）、中倾斜（36º～54º）厚矿层分层开采和急倾斜（55º～90º）矿层垮落法开采的垮落带和导水裂缝带计算公式。垮落带和导水裂缝带最大高度计算公式覆盖岩性垮落带（m）导水裂缝带高度（m）矿层倾角（°）岩石饱和单轴抗压强度（MPa）岩性计算公式一计算公式二0～54坚硬40～80石英砂岩、石灰岩、砂质页岩、砾岩中硬20～40砂岩、泥质灰岩、砂质页岩、页岩软弱10～20泥岩、泥质页岩极软弱＜10铝土岩、风化泥岩、黏土、砂质黏土55～85坚硬40～80石英砂岩、石灰岩、砂质页岩、砾岩中硬、软弱10～40砂岩、泥质灰岩、砂质页岩、页岩、泥岩、泥质页岩∑M——累计采厚，单位为米（m）；单层采厚1m～3m，累计采厚不超过15m；h——回采阶段垂高，单位为米（m）；计算公式中（）项为中误差。垮落带、导水裂缝带最大高度，对于缓倾斜（0º～35º）、中倾斜（36º～54º）矿层，系指从矿层顶面算起的法向高度；对于急倾斜（55º～90º）矿层，系指从开采上限起的垂向高度。急倾斜矿层采用垮落法开采时的计算公式。本表引自建筑物、水体、铁路及主要井巷留设与压煤开采规程。

（资料性）

底板水害突水系数计算公式安全隔水厚度安全隔水厚度按公式（E.1）计算。 t=Lx2L2-8Kp式中：T——安全隔水厚度,单位为米(m)；L——井巷底板宽度,单位为米(m)；R——地板隔水层的平均重度，单位为兆牛每立方米(MN/m3)；Kp——底板隔水层平均抗拉强度，单位为兆帕(MPa)；H——底板隔水层承压的水压，单位为兆帕(MPa)。突水系数突水系数按公式（E.2）计算。 t=pM (E.seqfulu_equation_1334831566741759992)式中：T——突水系数(MPa/m)；p——底板隔水层承受的水压，单位为兆帕(MPa)，水压从含水层顶界面起算，水位值取近3年含水层观测水位最高值；M——底板隔水层厚度,单位为米(m)。底板水害突水系数计算式（E.1）主要适用于掘进工作面，式（E.2）适用于回采和掘进工作面。按式（E.1）计算，如底板隔水层实际厚度小于计算值时，是不安全的。按式（E.2）计算，就全国实际资料看，