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文档简介
煤炭资源水文地质勘探工作技术规范第一节一般规定第1.1.1条水文地质勘探工作是资源勘探的重要组成部分,应与地质勘探工作结合进行。水文地质勘探的任务是查明勘探区水文地质条件,分析矿床充水因素,预计矿井涌水量,为矿井设计提供必要的水文地质资料,并对地下水的防治和综合利用以及矿区可能产生的环境水文地质、工程地质问题提出建议。第1.1.2条水文地质勘探工作既要研究含水层,又要分析研究隔水层;既要研究自然流场的特点,又要分析开采时自然流场可能变化的特征;抓住主要充水因素,做好水文地质勘探工作。第1.1.3条水文地质勘探工作应在研究地质和区域水文地质条件的基础上,把含水层的富水性、导水性、补给排泄条件及向矿井充水途径作为一个整体进行勘探和研究。对于水文地质条件复杂的大水矿区,工作范围必须扩大为一个完整的水文地质单元。第1.1.4条水文地质勘探工作,必须根据煤矿床的水文地质勘探类型,针对应着重研究的问题,结合勘探区地貌、自然地理条件,因地制宜地选择勘探方法,综合运用各种手段(包括钻孔简易水文地质观测、水文地质测绘、抽水试验、长期观测与采样、水文物探及其它有效手段)。各项工程的质量和精度应符合有关规程的规定。第二节水文地质勘探类型的划分第1.2.1条按直接充水含水层的含水空间特征,把煤矿床划分为三个类。第一类以孔隙含水层为主的矿床,称孔隙充水矿床。第二类以裂隙含水层为主的矿床,称裂隙充水矿床。第三类以岩溶含水层为主的矿床,称岩溶充水矿床。岩溶充水矿床又分为两个亚类:第一亚类顶板进水为主的岩溶充水矿床。第二亚类底板进水为主的岩溶充水矿床。第1.2.2条按直接充水含水层的富水性及补给条件,并结合煤层与当地侵蚀基准面的关系等其它因素,把各类矿床划分为三个型。第一型水文地质条件简单的矿床,主要包括以下情况:1.煤层位于地下水位以上或季节变化带内,以大气降水为主要充水水源。2.直接充水含水层单位涌水量q<0.1l/s·m。第二型水文地质条件中等的矿床,主要包括以下情况:1.直接充水含水层单位涌水量0.1≤q≤1.0l/s·m。2.直接充水含水层单位涌水量1.0〈q≤2.0l/s·m,但补给条件不好,与地表水体联系不密切;或直接充水含水层与煤层之间的岩层较稳定,隔水性能较好,水头压力不高,断裂带导水弱。第三型水文地质条件复杂的矿床,主要包括以下情况:1.直接充水含水层单位涌量q>2.0l/s·m2.直接充水含水层单位涌水量1.0<q≤2.0l/s·m,但补给条件好,与地表水体联系密切;或直接充水含水层与煤层之间的隔水岩层不稳定,水头压力较高,断裂比较发育,导水性强。第三节各类充水矿床应着重研究的问题第1.3.1条孔隙充水矿床应着重研究:直接充水含水层的岩性、厚度、富水性及其变化;隔水层的岩性、厚度、隔水性能及其分布;含水层间及含水层与地表水体的水力联系程度;煤层顶、底板岩层的物理力学性质与水理性质,产生流沙溃入、巷道变形等工程地质问题的可能性。第1.3.2条裂隙充水矿床应着重研究:直接充水含水层的岩性、厚度、裂隙性质及其发育程度、分布特征、富水性变化状况;风化带发育深度;断裂带的富水性及其勾通各含水层和地表水体的联系的可能性等。当以大气降水为主要充水水源时,还应着重调查老窑分布与塌陷范围,以及大气降水的渗入情况。第1.3.3条岩溶充水矿床应着重研究:直接充水含水层的岩溶发育规律、富水性及其差异性;地下水补给排泄条件和矿床充水途径;评价疏排地下水后可能出现的水文地质、工程地质问题。第一亚类顶板进水为主的矿床应着重研究:直接充水含水层的边界条件及补给途径与部位;直接充水含水层与地表水体的关系。当直接充水含水层裸露时,应调查地面岩溶的发育情况,如漏斗、落水洞、竖井、溶洞的分布特征,地下暗河及其与地面岩溶现象的关系、汇水范围以及大气降水的渗入情况。第二亚类底板进水为主的矿床应着重研究:直接充水含水层的边界条件,岩溶裂隙发育情况与构造的关系;煤层与直接充水含水层之间的岩层的岩性组合、厚度变化、受构造破坏程度;预测可能突水的地段。第1.3.4条各类充水矿床被厚层松散沉积物覆盖时,应划出松散岩层中的含水层和隔水层,着重研究其底部含(隔)水层的厚度、富水性(隔水性能)及其分布等;研究松散含水层与地表水体及基岩直接充水含水层的水力联系,并评价其对矿井开采的影响。第1.3.5条在多煤层、多含水层的井田(勘探区)应着重研究各含水层之间及其与煤层之间的相互关系,当底部有强含水层存在时,应特别注意直接充水含水层从底部获得补给的可能性、补给途径与部位。第四节勘探方法与工程布置第1.4.1条孔隙充水矿床,应进行地表水体调查及长期观测,了解其与直接充水含水层水力联系。利用钻孔取芯与测井资料,配合地面物探。查明含(隔)水层岩性、厚度及其变化情况。利用水文地质钻孔,结合部分地质勘探钻孔,组成水文地质剖面,进行抽水试验,采取岩、土样作颗粒分析和物理力学试验与水理性质试验,查明直接充水含水层的富水性及其变化情况,查明其中与开采有关岩层的物理力学和水理性质。第1.4.2条裂隙充水矿床,应运用水文地质测绘、钻孔简易水文地质观测、水文物探、生产矿井调查等手段,查明裂隙发育程度与分布情况。结合矿井设计的需要,在裂隙密集地段和主要导水断裂带附近,布置抽水试验钻孔。以大气降水为主要充水水源的裂隙充水矿床,应以生产矿井和老窑调查、长期观测、水文地质测绘为主,配合地面物探和少量钻探工程,划出老窑采空区,圈出因老窑与生产矿井开采而产生的塌陷裂隙范围与渗水地段,了解断层、老窑与地表水体间的水力联系。必要时,建立小流域水均衡长期观测站,对主要生产矿井和老窑的泄水点的水量和水质进行长期观测,并应注意对生产矿井最大或特大涌水量的调查。一般可布置少量抽水试验钻孔。第1.4.3条对于岩溶充水矿床,勘探钻孔应进行简易水文地质观测工作,做好岩芯溶蚀现象的描述和岩溶裂隙的统计,配合水文地质测绘、水文物探、水化学、生产矿井调查和岩石化学成分分析,从自然地理、地质构造、岩石成分与地下水运动特征等方面,研究岩溶分布与发育规律。在此基础上,布置抽水试验钻孔或选择遇溶洞裂隙的或漏水的地质勘探钻孔进行抽水试验,并对煤层与直接充水含水层间的岩层进行分层采样,了解其物理力学性质。根据需要,在有条件的地区尽量采用群孔抽水试验;在水文地质条件复杂的矿区,应采用大流量、大降深的孔组(群孔)抽水试验。顶板进水为主的岩溶充水矿床,应对区内及附近主要地表水体的渗漏量及主要泉水进行长期观测;对补给边界地段应适当加密控制。为查明边界断层的导水性及两侧含水层的富水性,可在断层两侧含水层对口部位布置钻孔,互换抽水、互换观测,或做联通试验。煤层位于地下水位以上或季节变化带的岩溶充水矿床,应以水文地质测绘和生产矿井调查为主,配合地面物探,长期观测和钻孔简易水文地质观测,一般不做抽水试验。水文地质测绘工作应着重对各种岩溶形态的地貌调查的地下暗河的探查,圈定汇水面积与渗漏范围。建立小流域水均衡长期观测站。气象资料的收集应包括历年的瞬时暴雨量。底板进水为主岩溶充水矿床,一般应进行一个完整的水文地质单元的水文地质测绘。在水文地质条件复杂的大水矿区,必要时应首先以少量钻孔揭露含水层全部厚度,了解各分层(段)的富水性,建立比较完整的水文地质综合柱状剖面,利用底板延深钻孔,控制煤层底板隔水层的厚度和直接充水层的富水性变化,特别是在井田第一水平(或初期采区)及直接充水含水层的最强富水地段,应有较多的底板延深钻孔。底板延深钻孔揭露下伏直接充水含水层厚度一般不少于50米。抽水试验钻孔主要应布置在直接充水含水层与煤层间岩层薄弱部位或富水性强的地段。第1.4.4条各类充水矿床被厚层松散沉积物覆盖时,应在煤层及直接充水含水层的隐伏地段,配合地面物探,选择若干条地质勘探剖面上的钻孔,对松散层进行取芯。通过岩芯鉴定,结合测井资料,划分含水(隔)水层,查明煤层露头地段的基岩界面形态,查明松散含水层与岩石地层中直接充水含水层的水力联系。抽水试验钻孔一般应布置在煤层隐伏地段和松散含水层与直接充水含水层接触的部位。必要时可布置群孔进行抽水试验。第1.4.5条各类充水矿床都应加强长期观测及其资料的分析研究,尤其是水文地质条件复杂的大水井田(矿区),必须建立地下水动态长期观测网,了解地下水自然流场情况。第1.4.6条精查阶段抽水试验钻孔,应尽可能结合矿井设计需要,着重布置在矿井的初期采区或第一水平内直接充水含水层富水性强和断裂比较发育的地段或补给边界附近。第1.4.7条大流量、大降深的孔组(群孔)抽水试验,要在地下水自然流场已控制的条件下,布置在强富水地段。观测孔的布置应能控制不同的边界条件、来水方向、强径流带及各径流分区,并在区域上适当控制。第1.4.8条断裂带的抽水试验钻孔,应根据井田(勘探区)断裂构造的发育情况及其水文地质特征布置,一般应布置在主要井巷穿过主要断层带的部位,井田内可能沟通含水层间或地下水与地表水间联系的主要断裂带附近以及对井田水文地质条件有重要意义的补给边界断裂两侧。第1.4.9条各类型充水矿床在各阶段所需基本工程量以满足相应的工作程度要求为原则,一般可参照表1.4.1和表1.4.2。具体布置工程量时,应注意以下几点:1.多煤层、多含水层的井田(勘探区),应逐层分析各主要可采煤层的直接充水含水层对矿井充水的影响,确定主要的直接充水含水层,并按其类型布置工程量。对其它直接充水含水层,可适当布置工程量予以控制。2.表中所列抽水试验工程量为一般要求。对拟建大、中型井的井田(勘探区),所控制的面积,详查阶段约为50~100平方公里。精查阶段约为10~20平方公里,结合勘探面积的大小,可酌情增减工程量。3.拟建小型井的井田(勘探区),水文地质条件简单的一般可不布置抽水试验和钻孔长期观测;水文地质条件中等的可参照表中所列同类矿床的简单型;水文地质条件复杂的可参照表中所列同类矿床的工程量酌情减少。4.井田(勘探区)内或邻近地区有水文地质条件相似的生产矿井资料时,抽水试验工程量可适当减少。1.表中所列精查阶段揭露煤层底板直接充水含水层的钻孔数量,对大型井为初期采区范围内的要求;对中、小型井则为第一水平范围内的要求。上述范围以外的其它地段。可布置少量钻孔进行控制。第五节矿井涌水量预算第1.1.1条精查阶段必须根据井田水文地质特征,分析边界条件和矿井充水方式,选择有代表性的参数及合理的计算方法,计算第一水平正常涌水量和雨季最大涌水量,预测矿坑涌水量的变化趋势。对含水性弱的小型井,可以预算全井田
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