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煤礦防治水細則解讀主編武強煤炭工業出版社北京圖書在版編目(ICP)數據煤礦防治水細則解讀/武強主編.﹣﹣北京:煤炭工業出版社,2018ISBN978﹣7﹣5020﹣6852﹣3Ⅰ.①煤···Ⅱ.①武···Ⅲ.①煤礦—礦山防水一細則—研究一中國Ⅳ.TD745﹣81中國版本圖書館CIP數據核字(2018)第195368號煤礦防治水細則解讀主編武強責任編輯李振祥閆非張成籍磊編輯田小琴劉曉天責任校對邢蕾嚴封面設計王濱出版發行煤炭工業出版社(北京市朝陽區芍藥居35號100029)電話010﹣84657898(總編室)010﹣8465780(讀者服務部)網址www.印刷北京文昌陶彩色印刷有限責任公司經銷全國新華書店開本787mmx1092mm1/16印張151/2字數232千字版次2018年8月第1版2018年8月第1次印劇社內編號20180911定價65.00元本有部有缺頁、倒頁、脫頁等質量同題,本社負責調換,電話委會主編武強副主編劉正林董書寧編委(按姓氏筆畫排序)馬旺馬光軍馬亞杰王君現王鐵記尹尚先馮玉任德平劉伯劉勝劉生優劉白宙劉守強劉芳亮劉建功劉道文孫小林孫文潔孫福群社少能杜金龍李子林李沅秋李宏杰李松營李沛濤李竟生肖雨江吳玉華辛恒奇張光德陳立武虎維岳鄭軍鄭士田鄭繼有趙慶彪胡榮杰郜志段中穩昝軍才洪益清郭全龍葛文占崔芳鵬董東林傅耀軍曾一凡管思太繆小成第二章礦井水文地質類型劃分及基礎資料第一節礦井水文地質類型劃分第十二條根據井田內受采掘破壞或者影響的含水層及水體、井田及周邊老空(火燒區,下同)水分布狀況、礦井涌水量、突水量、開采受水害影響程度和防治水工作難易程度,將礦井水文地質類型劃分為簡單、中等、復雜和極復雜4種類型(表2-1)。表2-1礦井水文地質類型分類依據類別簡單中等復雜極復雜井田內受采掘破壞或者影響的含水層及水體含水層(水體)性質及補給條件為孔隙、裂隙、巖溶含水層,補給條件差,補給來源少或者極少為孔隙、裂隙、巖溶含水層,補給條件一般,有一定的補給水源為巖溶含水層、厚層砂礫石含水層、老空水、地表水,其補給條件好,補給水源充沛為巖溶含水層、老空水、地表水,其補給條件很好,補給來源極其充沛,地表泄水條件差單位涌水量q/(L·s-1·m-1)q≤0.10.1<q≤1.01.0<q≤5.0q>5.0井田及周邊老空水分布狀況無老空積水位置、范圍、積水量清楚位置、范圍或者積水量不清楚位置、范圍、積水量不清楚礦井涌水量/(m3·h-1)正常Q1Q1≤180180<Q1≤600600<Q1≤2100Q1>2100最大Q2Q2≤300300<Q2≤12001200<Q2≤3000Q2>3000突水量Q3/(m3·h-1)Q3≤6060<Q3≤600600<Q3≤1800Q3>1800開采受水害影響程度采掘工程不受水害影響礦井偶有突水,采掘工程受水害影響,但不威脅礦井安全礦井時有突水,采掘工程、礦井安全受水害威脅礦井突水頻繁,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者易于進行防治水工作難度較高,工程量較大防治水工作難度高,工程量大注:1.單位涌水量q以井田主要充水含水層中有代表性的最大值為分類依據;2.礦井涌水量Q、Q和突水量Q以近3年最大值并結合地質報告中預測涌水量作為分類依據。含水層富水性及突水點等級劃分標準見附錄一;3.同一井田煤層較多,且水文地質條件變化較大時,應當分煤層進行礦井水文地質類型劃分;4.按分類依據就高不就低的原則,確定礦井水文地質類型。解讀本條是關于礦井水文地質類型劃分依據和具體劃分方案的規定。礦井水文地質類型也就是通常所說的礦床水文地質類型兩者劃分的原則和依據基本相同。由于礦井僅是礦床的局部開發地段,涉及范圍小,受開采影響明顯,因此分類的基本出發點也不完全相同。礦井水文地質類型劃分的目的是分析礦并水文地質條件確定水文地質類型,指導礦井防治水工作,通過采取有效的防治水措施,確保煤礦安全生產。1991年國家技術監督局批準發布的《礦區水文地質工程地質勘探規范》(GB12719-1991),第一次明確了礦床水文地質勘探類型的國家標準。一、礦井水文地質類型劃分的原則在參考上述各種礦井(床)水文地質分類方案的基礎上本細則提出的礦井水文地質類型劃分的原則和要求如下:(1)分類以礦井防治水工作為目的,考慮與礦井地質勘探工作相結合。(2)分類要全面考慮礦井充水諸因素的影響,要突出其中主要因素的作用。(3)分類應符合我國的實際情況,反映煤礦水害事故發生的特點以及在防治水工作中的經驗教訓,力求簡單明了,便于實際應用。(4)本類型劃分所考慮的各種因素(指標)具有同等地位,并且為了煤礦生產安全,類型劃分采用就高不就低的原則。如根據礦井及其周邊老空水分布狀況,某礦并應為極復雜類型,但其他指標均未達到極復雜類型要求,采用就高不就低的原則,將該礦井定為水文地質條件極復雜類型礦井;同理,單位涌水量q以最大值作為分類依據,礦井涌水量Q1、Q:和突水量Q,以近3年最大值并結合地質報告中預測涌水量作為分類依據。(5)同一井田內煤層較多且水文地質條件變化較大時應分煤層進行礦井水文地質類型劃分。如華北型煤田,在開采上組煤時,礦井可能是水文地質簡單或中等類型的,而開采下組煤層則可能是水文地質條件復雜或極復雜的礦井。二、礦井水文地質類型劃分的依據根據我國的礦井水文地質特征和主要影響因素,礦井水文地質類型劃分的依據如下:(1)受采掘破壞或影響的含水層及水體(其中包括含水層性質及補給條件和單位涌水量)。受采掘破壞或影響的含水層也就是礦井充水的主要含水層。如在華北型煤田中開采上組煤層時可能主要是頂板砂巖含水層,而在開采太原組底部煤層時可能是煤層底板奧陶系灰巖含水層和頂板薄層灰巖含水層單位涌水量q是反映充水含水層富水性的重要指標,q的取值應以井田內主要充水含水層中有代表性的為準,以其最大值作為分類依據。關于單位涌水量q的具體標準計算方法可參照本細則附錄一。(2)礦井及周邊老空水分布狀況。老空水包括古井、小窯、礦井采空區及廢老塘的積水等。我國煤礦開采歷史悠久,老空水分布廣泛,礦井采掘工程一旦揭露或接近,常會造成突水,對礦并或相鄰礦井造成極大威脅。老空水一般位置不清水體幾何形狀不規則,空間分布無規律,積水位置難于分析判斷,突水來勢迅猛,破壞性強。老空水多為酸性水并具有腐蝕性,但也有含有諸如硫化氫等有害氣體的老空水老空水事故約占總水害事故的80%以上,因此在礦井水文地質類型劃分中,老空水分布狀況作為類型劃分的一個重要指標。(3)礦井涌水量。以礦井正常涌水量0,和最大涌水量Q作為分類依據。礦井涌水量Q1、Q,以近3年最大值并結合地質報告中預測涌水量作為分類依據。(4)礦井突水量。含水層或含水體中的水突破隔水體而突然進入采掘系統空間的水量,往往造成災害,因此將突水量作為分類指標之一。礦井突水量Q3以近3年最大值作為分類依據。(5)開采受水害影響程度。主要根據礦井是否經常突水以及突水的頻率和突水量的大小進行分類。(6)防治水工作難易程度。主要根據防治水工程量及經濟效益等進行分類。如果投入的防治水工程量太大,經濟效益差,目前就不宜開采,待將來科技進步了再進行安全高效開采。根據以上分類依據,把礦井水文地質類型劃分為簡單、中等、復雜和極復雜4種類型。具體劃分方案見本細則中的表2-1。第十三條礦井應當收集水文地質類型劃分各項指標的相關資料,分析礦井水文地質條件,編制礦井水文地質類型報告,由煤炭企業總工程師組織審批。礦井水文地質類型報告,應當包括下列主要內容:(一)礦井所在位置、范圍及四鄰關系,自然地理,防排水系統等情況;(二)以往地質和水文地質工作評述;(三)井田地質、水文地質條件;(四)礦井充水因素分析,井田及周邊老空水分布狀況;(五)礦井涌水量的構成分析,主要突水點位置、突水量及處理情況;(六)礦井未來3年采掘和防治水規劃,開采受水害影響程度和防治水工作難易程度評價;(七)礦井水文地質類型劃分結果及防治水工作建議。解讀本條是關于礦井水文地質類型劃分及報告編寫要求和編寫內容的規定。我國煤礦水文地質條件復雜,對煤礦安全生產影響很大歷史上曾多次發生水害事故,造成了嚴重經濟損失和人員傷亡。為了煤礦安全生產,有針對性地做好礦井防治水工作,本條規定所有煤礦都必須確定礦井水文地質類型,編制礦井水文地質類型報告。煤炭企業、煤礦根據確定的水文地質類型制訂防治水規劃、措施并認真組織實施。礦井水文地質類型報告和類型確定,由煤炭企業總工程師負責組織審定礦井水文地質類型報告編寫,應系統整理、綜合分析礦床勘探、礦井建設生產各階段所獲得的水文地質資料,至少應當包括本規定的7項內容。報告具體編寫提綱參考如下:一、礦井所在位置、范圍及四鄰關系,自然地理,防排水系統等情況(1)位置、交通。概述井田位置、行政隸屬關系,地理坐標、長、寬、面積、邊界及四鄰關系。通過礦區或臨近城鎮的鐵路、公路、水路等交通干線,以及距礦區最近的車站、碼頭和機場的距離。附礦區交通位置圖。(2)地形地貌。概述井田地形地貌主要特征、類型、絕對高度和相對高度、總體地形和有代表性地點,如井口、工業場地內主要建筑物等標高。主要河流的最低侵蝕基準面。(3)氣象、水文。概述礦區及其臨近地區地表水體發育狀況,包括江、河、湖、水庫、溝渠、坑塘池沼等。河流應指出所屬水系,并根據水文站資料分別說明平均、最大、最小流量及歷史最高洪水位等。湖泊、水庫等應指出分布范圍和面積。說明礦區所屬氣候區。根據區內和相鄰地區氣象站資料給出區內降水分布,包括年平均降水量、最大和最小降水量以及降水集中的月份。還應指出年平均、年最大蒸發量;最高、最低氣溫;平均相對濕度;最大凍土深度;年平均氣壓等。資料齊全時,應附氣象資料匯總表或月平均降水量、蒸發量、相對濕度、溫度曲線圖(插表和插圖)。(4)地震。概述歷史上地震發生的次數、最大震級及地震烈度等。(5)礦井及井田開發基本情況。概述煤礦開發情況,包括礦井投產年限、設計年生產能力、現今實際產量:礦井開拓方式、生產水平及主要開采煤層。(6)礦井防排水系統現狀。概述井下各水平防排水設施包括防水閘門(墻)、水倉容積,排水泵型號、臺數;排水管路直徑、趟數;井下最大排水能力;是否具有抗災能力;是否滿足疏水降壓的要求等。第十四條礦井水文地質類型應當每3年修訂1次。當發生較大以上水害事故或者因突水造成采掘區域或礦井被淹的,應當在恢復生產前重新確定礦井水文地質類型。解讀本條是關于礦井水文地質類型修訂時間的規定。煤礦防治水工作應當貫穿建井、生產乃至閉坑的整個過程。這是因為對礦區水文地質條件的認識是逐步深化的,過去認為水文地質條件簡單的礦區,后來采礦實踐證明水文地質條件十分復雜,出現了淹工作面、淹采區甚至淹井的重大水害事故。此外,隨著科學技術的發展,現在認為很難解決的某個礦井防治水問題,也許未來不再是什么難題。概括來說,這就是為什么要對礦井水文地質類型進行修訂的原因。本條規定“礦井水文地質類型應當每3年修訂1次。”要求礦井必須根據過去3年礦井掘進、開采過程中所發生的實際水文地質問題對礦井防治水工作進行總結分析,在原先水文地質類型劃分的基礎上重新確定,可能與原來類型基本一致,也可能比原來簡單或復雜,使礦井水文地質類型更加符合本礦的實際情況。當發生較大以上水害事故或者因突水造成采掘區域或礦井被淹的,應全面分析突水原因,在恢復生產前重新確定礦井水文地質類型,采取有針對性的措施,防范同類事故發生。規定恢復生產前是指重新確定礦井水文地質類型這項工作最遲必須在恢復生產前完成,當然完成得越早越好。第二節基礎資料第十五條礦井應當根據實際情況建立下列防治水基礎臺賬,并至少每半年整理完善1次。(一)礦井涌水量觀測成果臺賬;(二)氣象資料臺賬;(三)地表水文觀測成果臺賬;(四)鉆孔水位、井泉動態觀測成果及河流滲漏臺賬;(五)抽(放)水試驗成果臺賬;(六)礦井突水點臺賬;(七)井田地質鉆孔綜合成果臺賬;(八)井下水文地質鉆孔成果臺賬;(九)水質分析成果臺賬;(十)水源水質受污染觀測資料臺賬;(十一)水源井(孔)資料臺賬;(十二)封孔不良鉆孔資料臺賬;(十三)礦井和周邊煤礦采空區相關資料臺賬;(十四)防水閘門(墻)觀測資料臺賬;(十五)物探成果驗證臺賬;(十六)其他專門項目的資料臺賬。解讀本條是關于礦井應當建立防治水基礎臺賬的規定。礦井必須建立本規定16種基礎臺賬,為分析水文地質條件提供基礎資料。水文地質條件復雜或極復雜的礦井還應根據防治水的需要,建立專門的基礎臺賬。為了便于及時利用和更新,臺賬應建立計算機數據庫,并至少每半年整理完善1次專業技術人員要認真收集,進行全面整理、分析相關資料,為防治水措施提供決策依據。建立的防治水臺賬要長期保存。第十六條建設礦井應當按照礦井建設的有關規定,在建井期間收集、整理、分析有關水文地質資料,并在建井完成后將井田地質勘探報告、建井設計及建井地質報告等資料全部移交給生產單位。建設礦井應當編制下列主要成果及圖件:(一)水文地質觀測臺賬和成果;(二)突水點臺賬,防治水的技術總結,注漿堵水記錄和有關資料;(三)井筒及主要巷道水文地質實測剖面;(四)建井水文地質補充勘探成果(如井筒檢查孔等);(五)建井地質報告,應當包含防治水的相關內容。解讀本條是關于新建礦井在移交生產時應提交水文地質資料的規定。地質報告一般可分為普查、詳查和精查地質報告。建井設計主要依據精查地質報告,它是礦井建設的依據,建井過程中所揭露的地質、水文地質情況是分析礦井水文地質條件的重要資料。因此,本細則要求礦井必須具有井田地質報告、建井設計和建井地質報告,并且應包含相應的防治水內容。水文地質條件復雜、極復雜的礦井還應根據受水害威脅的情況編制一些專題分析報告,供制訂防治水措施時參考。建井期間揭露的地質、水文地質情況比勘探階段更直接和精細,一些水文地質問題暴露更充分和具體。因此,對基建礦井也要高度重視水文地質工作,配備專業技術人員,全面熟悉地質報告、建井設計,收集揭露的地質、水文地質資料,全面分析,指導礦井建設,防止水害事故發生。新建礦井沒有精查地質報告的,不得進行設計;沒有建井設計的,不得進行礦井建設;建井期間沒有收集有關地質、水文地質資料提交建井地質報告的,不得移交生產,不得進行安全試生產。建井期間應收集的主要資料包括:水文地質觀測臺賬和成果;突水點臺賬、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;井筒及主要巷道水文地質實測剖面;建井水文地質補充勘探成果(如井筒檢查孔等)。在建井完成后將井田地質勘探報告、建井設計及建井地質報告等資料全部移交給生產單位,在移交時要履行交接手續。第十七條生產礦井應當編制包括防治水內容的生產地質報告,并按照規定編制下列水文地質圖件:(一)礦井綜合水文地質圖;(二)礦井綜合水文地質柱狀圖;(三)礦井水文地質剖面圖;(四)礦井充水性圖;(五)礦井涌水量與相關因素動態曲線圖。礦井水文地質圖件主要內容及要求見附錄二,并至少每半年修訂1次。其他有關防治水圖件由礦井根據實際需要編制。解讀本條是關于生產礦井必備的生產地質報告及5種防治水圖件的規定為了有針對性地做好防治水工作,防止誤揭地質構造、誤穿老空區導致事故發生,本條款要求生產礦井必須編制礦井綜合水文地質圖、礦井綜合水文地質柱狀圖、礦井水文地質剖面圖、礦井充水性圖和礦井涌水量與相關因素動態曲線圖。有關圖件的內容和要求參考本細則附錄二。水文地質條件復雜、極復雜的礦井,還應根據受水害威脅的情況,編制專門圖件,如帶壓開采評價圖、注漿堵水平面及剖面圖和水化學分析圖等。防治水圖件是做好防治水工作的基礎,所編制的圖件內容要真實可靠并數字化。專業技術人員應當及時對收集的資料和井下揭露的地質、水文地質情況反映標注在各種圖件上,并進行綜合分析,總結水害形成的規律和防治水措施。繪制數字化圖件主要是便于及時修改,礦井應當至少每半年對相關圖件進行修正完善1次。[實例]2009年9月13日,河南省洛陽市新安縣鑫泰煤業公司發生水害事故,死亡10人。該礦為鄉鎮煤礦,正在進行技改,設計生產能力0.15Mt/a。井田內有一正在使用的水井,儲水量約450m3。為了防止透水,在井下施工時進行了探放水,已發現有10m/h的透水量,決定繞道施工。礦上測量人員對水井位置測量后,水井位置偏離實際位置直線距離約70m,在施工11051繞巷時未再進行探放水,水井井簡內積水瞬間潰出,導致水害發生。經現場勘寨,水害發生時11051繞巷迎頭右幫距水井井壁只有1m距離。引發這次水害的主要原因是圖件中水井位置錯誤,嚴重偏離實際位置,導致了防治水工作的錯誤判斷并引發突水。因此,必須重視防治水圖件的真實可靠性,并及時修訂,為防治水工作提供基礎依據。第十八條礦井閉坑報告應當包括下列防治水相關內容:(一)閉坑前的礦井采掘空間分布情況,對可能存在的充水水源、通道、積水量和水位等情況的分析評價;(二)閉坑對鄰近生產礦井安全的影響和采取的防治水措施;(三)礦井關閉時采取的水害隱患處置工作及關閉后淹沒過程檢測監控情況。解讀本條是關于廢棄礦井閉坑報告中防治水相關內容的規定。大量關閉的廢棄礦井是煤礦安全生產的重大隱患,特別是廢棄積水礦井,構成了對煤礦安全生產的嚴重威脅,曾發生過多起重特大水害事故。本條款要求所有礦井在關閉前必須編寫閉坑報告,主要內容包括:閉坑前礦井采掘空間分布情況,對可能存在的充水水源、通道、積水量和水位等情況的分析評價;閉坑對鄰近生產礦井安全的影響和采取的防治水措施:礦井關閉時采取的水害隱患處置工作及關閉后淹沒過程檢測監控情況。礦井應當建立水文地質信息管理系統,實現礦井水文地質文字資料收集、數據采集、臺賬編制、圖件繪制、計算評價和水害預測預報一體化。解讀本條是關于礦井建立水文地質信息管理系統的規定。建立水文地質信息管理系統,可以提高防治水工作效率提高防治水工作決策水平。所以,本條款要求礦井建立水文地質信息管理系統,主要內容有水文地質文字資料收集、數據采集、臺賬編制、圖件繪制、計算評價和礦井防治水預測預招礦井可分步實施,如先建立水文地質資料數據庫、計算機繪圖等,再建立水文地質數據自動化采集、臺賬編制、計算評價、預測預報等。第三章礦井水文地質補充勘探第一節一般規定第二十條礦井有下列情形之一的,應當開展水文地質補充勘探工作:(一)礦井主要勘探目的層未開展過水文地質勘探工作的;(二)礦井原勘探工作量不足,水文地質條件尚未查清的;(三)礦井經采掘揭露煤巖層后,水文地質條件比原勘探報告復雜的;(四)礦井水文地質條件發生較大變化,原有勘探成果資料難以滿足生產建設需要的;(五)礦井開拓延深、開采新煤系(組)或者擴大井田范圍設計需要的;(六)礦井采掘工程處于特殊地質條件部位,強富水松散含水層下提高煤層開采上限或者強富水含水層上帶壓開采,專門防治水工程設計、施工需要的;(七)礦井井巷工程穿過強含水層或者地質構造異常帶,防治水工程設計、施工需要的。解讀本條是關于礦井水文地質補充勤探的一般規定。我國許多煤礦區受煤層上部含水層和下部巖溶水的嚴重感脅,突水和淹井事故時有發生。其主要原因與礦區水文地質條件不清,水文地質勘探程度低有關。為保障煤炭工業可持續健康發展,要求有下列情形之一者,必須開展水文地質補充勘探工作,查明深部地質構造、水文地質條件,分析礦井充水水源、充水途徑、充水通道,預測礦井涌水量,為實施帶壓開采和礦井防治水提供水文地質技術依據,保障煤礦安全生產。(1)礦井主要勘探目的層未開展過水文地質勘探工作的一是指一些老礦區由于上組煤資源枯竭,準備或已經開采下組煤,而未進行深部水文地質勘探;二是指一些準備開采或新開的煤礦,由于某種原因未進行相應的水文地質勘探。(2)礦井原勘探工作量不足,水文地質條件尚未查清的這是指礦井在勘探階段,由于投入的水文地質工程量未達到相關規范要求,未查清水文地質條件,不能滿足生產建設需要。現行礦區水文地質勘查規范多側重于礦井規劃、礦井設計等階段的水文地質勘查要求,因此勘查成果、資料往往不能充分滿足礦井建設、生產階段的需要。就勘查階段而言,礦井水文地質補充勘探屬專項水文地質勘查,高于現行礦區水文地質勘查規范之勘探階段。(3)礦井經采掘揭露煤巖層后,水文地質條件比原勘探報告復雜的。這是指礦井在采掘過程中,經井下水文地質觀測發現水文地質條件比水文地質勘探報告復雜。(4)礦井水文地質條件發生較大變化,原有勘探成果資料難以滿足生產建設需要的。這是指由于礦井長期開采,改變了礦井直接或間接充水含水層水文地質條件,形成或正在發育礦井地下水系統,而原水文地質勘探成果、資料已不能指導礦井生產。(5)礦井開拓延深、開采新煤系(組)或者擴大井田范圍設計需要的。這是指當礦井因開拓延深、開采新煤系(組)及擴大井田范圍,原水文地質勘探成果、資料不能滿足相關要求,需要進行水文地質勘探。(6)礦井采掘工程處于特殊地質條件部位,強富水松散含水層下提高煤層開采上限或者強富水含水層上帶壓開采,專門防治水工程設計、施工需要的。當上覆地層含水層發育,而導水裂縫帶進入或接近含水層時往往發生突水事故;特別是當上覆巖層為薄基巖或超薄基巖時,導水裂縫帶、煤層隱伏露頭又可能與孔隙含水層導通,甚至裂縫直通地表,水文地質條件和充水因素等更趨復雜。查明水文地質條件,預測導水裂隙發育高度,分析研究礦井充水因素是防治水工作的基礎。隨著開采深度的加大,底板水害問題日益突出。由于深部水文地質條件的復雜性和巖溶、裂隙發育及其地下水賦存的不均一性,使得深部底板水的防治有其特殊性。因此,應采用綜合勘探手段和科學的理論、方法,查明水文地質條件,分析研究充水因素,進行突水危險性評價,進而為安全生產和防治水工作提供科學依據。(7)礦井井巷工程穿過強含水層或者地質構造異常帶防治水工程設計、施工需要的。防治水工程設計、施工是一項系統工程,關系到礦井安全生產和可持續發展,必須以相應精度的專項水文地質勘查、研究成果、資料為科學依據。根據含水層空隙發育規律、含水層空間發育特征、地下水補徑排條件、地下水資源賦存規律等,樹立水害防治、水資源保護與合理利用及環境保護理念,科學實施防治水工程。第二十一條礦井水文地質補充勘探應當針對具體問題合理選擇勘查技術、方法,井田外區域以遙感水文地質測繪等為主,井田內以水文地質物探、鉆探、試驗、實驗及長期動態觀(監)測等為主,進行綜合勘查。解讀本條是關于礦井水文地質補充勘探技術方法勘查范圍等的規定礦井水文地質條件非孤立存在,而是從屬于特定的區域地下水系統,要客觀評價礦區水文地質條件,必須對包括勘探礦區在內的區域地下水系統進行整體分析研究。若礦井范圍跨越2個以上地下水系統,水文地質勘探工作也應涵蓋這些地下水系統。礦區以外,以查明區域水文地質條件為目的,主要進行水文地質測繪工作,可根據需要適當輔以水文地質物探、鉆探和抽水試驗等勘探手段。井田內不但要進行水文地質測繪工作,同時應開展相應的水文地質物探、鉆探和抽水試驗等手段相結合的綜合勘探,查明水文地質條件,滿足防治水工作需要。隨著水文地質理論、技術和方法的不斷進步,為有效地查明和評價礦區(井)水文地質條件,在進行水文地質補充勘探時,應采用新的、有效的勘探手段、技術以及評價理論和方法。應重視和加強“三邊”工作,勘探、研究結合、并重。應努力提升水文地質補充勘探及其成果、資料的信息化水平;應用“3S”技術并積極推進水文地質補充勘探與互聯網技術的結合。應對礦區(井)主要充水含水層進行水資源評價,礦井涌水量預測應與之結合,為“排、供、環”三位一體的綠色開采提供依據。第二十二條礦井水文地質補充勘探應當根據相關規范編制補充勘探設計,經煤炭企業總工程師組織審批后實施。補充勘探工作完成后,應當及時提交礦井水文地質補充勘探報告和相關成果,由煤炭企業總工程師組織評審。解讀本條是關于礦井水文地質補充勘探設計、報告編制及勘查階段、精度的規定。鑒于礦井水文地質補充勘探的特殊性和重要性,以及相關規范相對老舊或缺位、滯后的現狀,礦井水文地質補充勘探設計被賦予十分重要的角色或使命,尤其是勘查、研究思路及技術方法(手段)的創新和勘查工程、成果質量的控制。因此礦井水文地質補充勘探設計應當根據相關規范編制,經煤炭企業總工程師組織審查,批準后實施。礦井水文地質補充勘探的背景條件及客觀要求,決定了其勘查精度應高于或超越現行相關規范的勘探階段。一方面,現行勘查規范所要求的各勘查階段基本任務主要圍繞礦床經濟技術評價、礦山總體建設規劃、礦山建設可行性研究和設計等確定,為其提供水文地質依據。礦井水文地質補充勘探則是主要針對礦井建設和生產中存在的水文地質等問題而開展的水文地質勘查工作,服務對象、目的任務及精度要求等均發生階段性改變。就勘查階段而言,礦井水文地質補充勘探屬現行勘查規范勘探階段之后的專項水文地質勘查,因此勘查精度要求更高。另一方面,礦井水文地質補充勘探之勘查、研究目的任務更為具體而集中,與具體問題相關的勘查(研究)對象、空間范圍也更為清晰和明確,成果、資料應滿足諸如防治水工程設計、施工等工程要求。因此,礦井水文地質補充勘探屬專項水文地質勘查,控制精度、成果質量等要求更高。第二節水文地質補充調查第二十三條水文地質測繪應當采用遙感水文地質測繪方法,應用全球衛星定位系統、地理信息系統、數字影像、互聯網等技術手段,提高測繪質量。區域水文地質測繪比例尺應當采用1:100000~1:10000,礦區應當采用1:10000~1:2000。解讀本條是關于水文地質測繪的規定。水文地質測繪是水文地質勘探的重要手段。水文地質測繪分為區域水文地質測繪和礦區水文地質測繪。區域水文地質測繪范圍應涵蓋礦區(井)所處完整地下水系統(或水文地質單元)。水文地質條件簡單,可不進行區域水文地質測繪而進行區域水文地質編圖;礦區水文地質測繪范圍應涵蓋礦井疏排影響區域及補給邊界。煤礦區(井)水文地質測繪的主要任務是確定地下水系統范圍、結構、邊界、地質構造含(控)水特征,以及地下水系統補給、徑流、排泄條件,研究地下水形成的自然條件調查、研究確定礦井充水水源、充水通道等充水因素。水文地質測繪比例尺,區域一般采用1:100000~1:10000,礦區一般采用1:10000~1:2000。應采用遙感水文地質測繪方法,應用全球衛星定位系統地理信息系統、數字影像及互聯網等技術手段,提高水文地質測繪質量及時效。水文地質測繪資料、成果,應根據礦井生產與防治水工作需要、水文地質條件變化以及相關分析、研究要求,及時補充、更新。水文地質調查和水文地質觀測應按相關要求和需要持續開展,并作為水文地質測繪資料的重要組成,綜合利用。第二十四條水文地質補充調查應當包括下列主要內容:(一)資料收集。收集降水量、蒸發量、氣溫、氣壓、相對濕度、風向、風速及其歷年月平均值、兩極值等氣象資料。收集調查區內以往勘查研究成果,動態觀測資料,勘探鉆孔、供水井鉆探及抽水試驗資料;(二)地貌地質。調查收集由開采或者地下水活動誘發的崩塌、滑坡、地裂縫、人工湖等地貌變化、巖溶發育礦區的各種巖溶地貌形態。對松散覆蓋層和基巖露頭,查明其時代、巖性、厚度、富水性及地下水的補排方式等情況,并劃分含水層或者相對隔水層。查明地質構造的形態、產狀、性質、規模、破碎帶(范圍、充填物、膠結程度、導水性)及有無泉水出露等情況,初步分析研究其對礦井開采的影響;(三)地表水體。調查收集礦區河流、水渠、湖泊、積水區、山塘、水庫等地表水體的歷年水位、流量、積水量、最大洪水淹沒范圍、含泥沙量、水質以及與下伏含水層的水力聯系等。對可能滲漏補給地下水的地段應當進行詳細調查,并進行滲漏量監測;(四)地面巖溶。調查巖溶發育的形態、分布范圍。詳細調查對地下水運動有明顯影響的補給和排泄通道,必要時可進行連通試驗和暗河測繪工作。分析巖溶發育規律和地下水徑流方向,圈定補給區,測定補給區內的滲漏情況,估算地下水徑流量。對有巖溶塌陷的區域,進行巖溶塌陷的測繪工作;(五)井泉。調查井泉的位置、標高、深度、出水層位、涌水量、水位、水質、水溫、氣體溢出情況及類型、流量(濃度)及其補給水源。素描泉水出露的地形地質平面圖和剖面圖;(六)老空。調查老空的位置、分布范圍、積水量及補給情況等,分析空間位置關系以及對礦井生產的影響;(七)周邊礦井。調查周邊礦井的位置、范圍、開采層位、充水情況、地質構造、采煤方法、采出煤量、隔離煤柱以及與相鄰礦井的空間關系,以往發生水害的觀測資料,并收集系統完整的采掘工程平面圖及有關資料;(八)本礦井歷史資料。收集整理礦井充水因素、突水情況、礦井涌水量動態變化情況、防治水措施及效果等。解讀本條是關于水文地質補充調查內容的規定(1)充分收集以往資料,認真分析研究并有效利用是礦區(井)水文地質工作的重要內容。氣象和地下水動態等資料的收集整理旨在掌握氣象和地下水動態規律,尤其是降水與地下水水位、礦井涌水量等之間的動態關系,以有效地指導水文地質及防治水工作。水文地質條件及規律的認識是一個循序漸進、由淺入深的過程,資料的積累及不斷深入研究是水文地質工作的基本要求。因此,要不斷收集和掌握以往水文地質、地質等成果資料,在此基礎上補充、完善、深化和提高。(2)在進行野外調查之前,應先結合礦區(井)已收集的相關資料及地形圖、航拍照片和衛星影像等進行綜合研究以便對全區地質、地貌等有一個總體認識,為確定調查計劃和路線提供依據。(3)不同地區地貌地質調查的主要內容參考表3-1。表3-1地貌地質調查的主要內容平原區1.第四系厚度、巖性變化、地質時代、成因類型及其巖相變化規律。2.地貌的成因形態類型和形態組合類型及微地貌形態特征分布、組成物質、形成時代;階地形態特征、結構與類型,水文網的發育變遷,古河床、牛湖埋藏谷的分布與埋藏情況。3.新構造運動的性質與特征;活動構造。丘陵山區1.不同地層的巖性組合與變化規律。2.測區所屬構造體系類型及其所在構造部位和各類構造的形態特征、產狀、性質、規模、分布及其組合關系。3.不整合面、沉積間斷面、玄武巖孔洞發育層、圍巖接觸帶紅層、巖溶層等的特征與分布。4.各類巖層和各類構造不同部位裂隙的發育程度與特征,斷裂破碎帶的充填膠結情況。5.不同巖層、不同地貌形態風化殼的發育特征與風化帶的劃分。6.新構造運動的分布與特征,活動構造。巖溶地區1.碳酸鹽類地層的巖性、厚度及夾層。2.可溶巖與非可溶巖的界線及分布范圍。3.不同構造單元內巖溶發育的差異性。4.各種巖溶地貌形態特征與規模,巖溶發育規律、地層巖性及其地質構造關系。濱海地區1.海岸地貌、第四紀地質及新構造運動。2.三角洲的形成與變遷,海成階地的特征,海岸線性質。3.河流沖積層和海相沉積層的空間分布位置。4.沼澤、洼地的形成與分布。5.高潮和低潮時期的潮汐界線及影響范圍。黃土地區1.黃土、黃土狀土和第四紀沉積物的成因類型、地層層序和地質時代。2.地貌形態類型和地質結構類型。3.黃土下伏不同時代、不同成因類型的第四紀沉積物及前第四紀基巖的分布,基底構造輪廓。凍土地區1.多年凍土的分布規律、特征及成因,多年片狀凍土、島狀凍土的分布規律及上部活動層的厚度。2.河、湖融區及構造融區的形成與分布。3.凍融產生的各種物理地質現象的形成和分布在調查的基礎上,初步分析研究地貌地質條件對礦井開采的影響。(4)地表水體是指礦區(井)內所有的河流、水渠、湖泊、積水區、山塘和水庫等。調查和收集的內容為地表水體的歷年水位、流量、積水量、最大洪水淹沒范圍、含泥砂量、水質和地表水體與下伏含水層的水力關系等。對可能滲漏補給地下水的地段,重點進行詳細調查并進行滲漏量監測。應結合以往的資料,分析研究地表水和地下水在水量、水位、水質方面的關系,不但要進行水文地質分析、水化學分析研究,還應采用數學地質等進行分析研究。(5)對于已開采礦區(井),可采用“3S”等新技術、新方法,根據不同時段、不同波段的影像,結合地貌地質、地表水體及井泉等野外調查,建立動態的地理信息系統,以研究由開采或地下水活動誘發的崩塌、滑坡、地裂縫、人工湖等地貌變化。(6)井泉是地下水系統排泄的主要途徑,研究井泉動態特征有利于加深對水文地質條件的認識。因此,應詳細調查井泉的位置、標高、深度、出水層位、涌水量(流量)、水位水質、水溫、溢出氣體與成分及其補給源等要素,素描泉水出露的地形地質平面圖和剖面圖,并附相應的影像資料。(7)古井老窯是礦區(井)潛在的危險,做好古井老窯的調查是防治水工作的重要任務之一。在水文地質調查時,應詳細調查古井老窯的位置及開采、充水、排水等資料及老窯停采原因等情況,察看地形,圈出采空區,估算積水量,準確掌握老窯和采空區的特征。此項調查工作應結合地面勘探(地震、電法勘探)等手段進行。(8)對生產礦井和周邊礦井的調查是研究礦區(井)充水水文地質條件最直接的方法。通過此項調查,深入對比研究礦區(井)充水條件,為安全開采提供指導意見。對于周邊礦井,主要調查礦井的位置、范圍、開采層位充水情況、地質構造、采煤方法、采出煤量、隔離煤柱以及與相鄰礦井的空間關系,以往發生水害的觀測研究資料,并收集系統完整的采掘工程平面圖及有關資料(9)地面巖溶主要調查巖溶發育的形態和分布范圍。詳細調查對地下水運動有明顯影響的補給和排泄通道,必要時可進行連通試驗和暗河測繪工作,分析巖溶發育規律和地下水徑流方向,圈定補給區,測定補給區內的滲漏情況,估算地下水徑流量。對有巖溶塌陷的區域,應進行巖溶塌陷的測繪工作,對巖溶發育復雜地段,應結合地面勘探(地震、電法勘探等),查明溶洞、地下暗河等空間分布和富水特征。第二十五條煤礦應當加強與當地氣象部門溝通聯系,及時收集氣象資料,建立氣象資料臺賬;礦井30km范圍內沒有氣象臺(站),氣象資料不能滿足安全生產需要時,應當建立降水量觀測站。解讀本條是關于氣象信息收集、觀測及應用的規定。礦區(井)應與氣象部門建立氣象信息共享關系,及時獲得災害性天氣預報,積累氣象資料,研究氣象規律。氣象觀測時間要和地表水、地下水觀測時間相統一,以便研究分析三者之間的關系。第二十六條礦井應當對與充水含水層有水力聯系的地表水體進行長期動態觀測,掌握其動態規律,分析研究地表水與地下水的水力聯系,掌握其補給、排泄地下水的規律,測算補給、排泄量。解讀本條是關于地表水、地下水動態觀測的要求礦區(井)應對其范圍內的地表水體進行長期動態觀測掌握其動態規律,分析、研究地表水與地下水的水力聯系。礦區(井)所處地下水系統范圍內,與礦井充水含水層有水力聯系的地表水體,也應進行長期動態觀測,掌握其補給、排泄地下水的規律,測算補給、排泄量。礦區(井)應建設并不斷完善地下水長期動態觀測網觀測網建設應根據礦井水文地質條件復雜程度及防治水工作要求等編制專項設計,由煤礦企業總工程師組織審查、批準。觀測點布設應遵循下列原則:充分利用已有勘查鉆孔、井、泉等水點;控制主要充水含水層地下水流場、水化學場、溫度場,滿足主要充水含水層等水位(壓)線圖、動態曲線圖及水文地質剖面圖等相關圖件繪制要求;掌握老空水的動態特征;掌握構造控水規律及富水特征;滿足主要充水含水層地下水數值模擬要求;控制地下水系統邊界及相鄰礦井邊界主要充水含水層地下水動態,尤其是礦井水疏排影響范圍內的地下水動態;地面觀測點與井下觀測點結合。水文地質補充勘探或地下水觀測網建設階段,由勘探或建設單位負責觀測和設施維護,之后則由煤礦企業負責。第二十七條井下水文地質觀測應當包括下列主要內容:(一)對新開鑿的井筒、主要穿層石門及開拓巷道,應當及時進行水文地質觀測和編錄,并繪制井筒、石門、巷道的實測水文地質剖面圖或者展開圖;(二)井巷穿過含水層時,應當詳細描述其產狀、厚度、巖性、構造、裂隙或者巖溶的發育與充填情況,揭露點的位置及標高、出水形式、涌水量和水溫等,并采取水樣進行水質分析;(三)遇裂隙時,應當測定其產狀、長度、寬度、數量、形狀、尖滅情況、充填物及充填程度等,觀察地下水活動的痕跡,繪制裂隙玫瑰花圖,并選擇有代表性的地段測定巖石的裂隙率。較密集裂隙,測定的面積可取1~2m2;稀疏裂隙,可取4~10m2。其計算公式為(3-1)式中KT—裂隙率,%;A—測定面積,m2;l—裂隙長度,m;b—裂隙寬度,m;(四)遇巖溶時,應當觀測其形態、發育情況、分布狀況、充填物成分及充水狀況等,并繪制巖溶素描圖;(五)遇斷裂構造時,應當測定其產狀、斷距、斷層帶寬度,觀測斷裂帶充填物成分、膠結程度及導水性等;(六)遇褶曲時,應當觀測其形態、產狀及破碎情況等;(七)遇陷落柱時,應當觀測陷落柱內外地層巖性與產狀、裂隙與巖溶發育程度及涌水等情況,并編制卡片,繪制平面圖、剖面圖和素描圖;(八)遇突水點時,應當詳細觀測記錄突水的時間、地點、出水形式,出水點層位、巖性、厚度以及圍巖破壞情況等,并測定水量、水溫、水質和含砂量。同時,應當觀測附近出水點涌水量和觀測孔水位的變化,并分析突水原因。各主要突水點應當作為動態觀測點進行系統觀測,并編制卡片,繪制平面圖、素描圖和水害影響范圍預測圖。對于大中型煤礦發生300m3/h以上、小型煤礦發生60m3/h以上的突水,或者因突水造成采掘區域或礦井被淹的,應當將突水情況及時上報地方人民政府負責煤礦安全生產監督管理的部門、煤炭行業管理部門和駐地煤礦安全監察機構;(九)應當加強礦井涌水量觀測和水質監測。礦井應當分水平、分煤層、分采區設觀測站進行涌水量觀測,每月觀測次數不得少于3次。對于涌水量較大的斷裂破碎帶、陷落柱,應當單獨設觀測站進行觀測,每月觀測1~3次。水質的監測每年不得少于2次,豐、枯水期各1次。涌水量出現異常、井下發生突水或者受降水影響礦井的雨季時段,觀測頻率應當適當增加。對于井下新揭露的出水點,在涌水量尚未穩定或者尚未掌握其變化規律前,一般應當每日觀測1次。對潰入性涌水,在未查明突水原因前,應當每隔1~2h觀測1次,以后可以適當延長觀測間隔時間,并采取水樣進行水質分析。涌水量穩定后,可按井下正常觀測時間觀測。當采掘工作面上方影響范圍內有地表水體、富水性強的含水層,穿過與富水性強的含水層相連通的構造斷裂帶或者接近老空積水區時,應當每作業班次觀測涌水情況,掌握水量變化。對于新鑿立井、斜井,垂深每延深10m,應當觀測1次涌水量;揭露含水層時,即使未達規定深度,也應當在含水層的頂底板各測1次涌水量。礦井涌水量觀測可以采用容積法、堰測法、浮標法、流速儀法等測量方法,測量工具和儀表應當定期校驗;對含水層疏水降壓時,在涌水量、水壓穩定前,應當每小時觀測1~2次鉆孔涌水量和水壓;待涌水量、水壓基本穩定后,按照正常觀測的要求進行。解讀本條是關于礦井井下水文地質觀測內容的規井下水文地質觀測是掌握和研究礦區(井)充水條件的第一手資料,必須做到及時、準確。礦井要及時編制實測水文地質剖面圖或展開圖,并分析研究、指導生產(1)新開鑿井筒、主要穿層石門及開拓巷道過程中,并下水文地質信息較多,為了便于礦井水文地質工作人員全面地收集、整理、分析和研究,針對7種揭露情況下水文地質觀測和編錄要素做了詳細的規定。除此之外,還應根據研究的不同對象和目的,有選擇地表示出相關的水文地質要素,如含水層的水位(水壓)、滲透系數、單位涌水量、礦化度等,并結合平面圖標明突水危險性評價分區等水文地質信息。當井巷與巖層走向或構造線方向垂直時,以實測水文地質剖面圖為宜;否則實測水文地質展開圖。實測的水文地質剖面圖或展開圖應清楚、準確標明揭露的井巷位置,并在相應平面圖上標明剖面圖或展開圖位置,做到平面圖、剖面圖或展開圖、記錄卡片相一致。水文地質展開圖即水文地質立體展開圖,是指將井筒、石門、巷道的各個表面所及映的水文地質信息,在平面上攤平繪制而成的圖件。(2)當井巷穿過含水層時,應當詳細描述含水層巖性產狀、厚度、含水空間特征和構造裂隙、揭露點的位置及標高、山水形式、涌水量和水溫等,并采取水樣進行水質分析。(3)當井巷遇含水層裂隙時,應當測定裂隙的產狀、長度、寬度、數量、形狀、尖滅情況、充填程度及充填物等,觀察地下水活動的痕跡和富水性等。結合構造地質分析、統計方法,分析研究裂隙成因類型和不同構造部位的差異性等。推薦采用裂隙玫瑰圖法和裂隙率統計法。裂隙率統計應選擇有代表性的地段進行。(4)當井巷遇巖溶時,在觀測巖溶形態、發育情況、分布狀況、有無充填物和充填物成分及充水狀況等基礎上,繪制巖溶素描圖,統計溶洞、溶隙發育方向和性質,結合構造發展史、古地理、古氣候等分析研究巖溶發育期次和對礦區(井)生產可能產生的影響。(5)當井巷遇斷裂構造時,在測定斷裂斷距、產狀、斷層帶寬度,觀測斷裂帶充填物成分、膠結程度及導水性等基礎上,分析研究礦區構造發展史及此類構造對礦區(井)涌(突)水產生的作用。(6)當井巷遇褶曲時,在觀測褶曲形態、產狀及破碎情況等要素基礎上,根據褶曲不同部位破碎的差異及裂隙發育特征,分析研究該褶曲對礦體、含水介質及脆性巖可能產生的影響。(7)當井巷遇陷落柱時,在觀測陷落柱內外地層巖性與產狀、裂隙與巖溶發育程度及涌水等情況的基礎上,根據構造發展史和地下水運動規律,研究陷落柱的成因及其發育史,結合地面勘探(地震、電法及鉆探)判定陷落柱的發育深度空間形態、富水性及其對礦區(井)生產可能產生的危害。在觀測陷落柱時應編制記錄卡片,繪制相應的平面圖、剖面圖和素描圖。(8)當井巷遇突(透、潰)水點時,應當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、水質和含砂量等。同時,應觀測附近的出水點和觀測孔涌水量和水位的變化并分析突水原因。各主要突水點可以作為動態觀測點進行系統觀測并應編制記錄卡片,繪制相應的平面圖、拍攝數字影像或繪制素描圖。對于大中型煤礦發生300m/h以上的突水、小型煤礦發生60m/h以上的突水,或者因突水造成采掘區域和礦井被淹的,應當將突水情況及時上報所在地煤礦安全監察機構和地方人民政府負責煤礦安全生產監督管理的部門、煤炭行業管理部門。有關部門接到突水事故后,要組織人員認真分析突水原因,采取有效措施,撤出受水威脅區域的人員到安全地點,防止因突水而引發礦難。(9)監測礦井涌水量和水質的觀測站應分水平、分煤層分采區設立,便于涌水量和水質的分析、對比和預測、預報。涌水量的觀測,每月觀測次數不少于3次。對于出水較大的斷裂破碎帶、陷落柱,應單獨設立觀測站進行觀測,每月觀測1~3次。水質的監測每年不少于2次,豐、枯水期各1次。涌水量出現異常、井下發生突水或者受降水影響礦井的雨季時段,觀測頻率應當適當增加。對于井下新揭露的出水點,在涌水量尚未穩定或尚未掌握其變化規律前,一般應當每日觀測1次。對潰入性涌水,在未查明突水原因前,應當每隔1~2h觀測1次,以后可適當延長觀測間隔時間,并采取水樣進行水質分析。涌水量穩定后,可按井下正常觀測時間觀測。當采掘工作面上方影響范圍內有地表水體、富水性強的含水層、穿過與富水性強的含水層相連通的構造斷裂帶或接近老空積水區時,應當每作業班次觀測涌水情況,掌握水量變化。對于新鑿立井、斜井,垂深每延深10m,應當觀測1次涌水量。掘進至新的含水層時,雖不到規定的距離,也應當在含水層的頂底板各測1次涌水量。礦井涌水量觀測應當注重觀測的連續性和精度,通常采用容積法、堰測法、浮標法、流速儀法。隨著監測技術的進步為提高觀測精度,細則要求采用先進的測水方法。測量工具和儀表應按規定的校驗期到具有校驗資質的部門進行定期校驗。(10)含水層疏水降壓,觀測的主要內容是涌水量和水頭壓力。在井下對含水層進行疏水降壓時,在涌水量、水頭壓力穩定前,應當每小時觀測1~2次鉆孔涌水量和水頭壓力;涌水量、水頭壓力基本穩定后,每3日觀測1次。對觀測數據應制作圖表,分析研究。疏放老空水,應當每作業班次進行觀測,出現異常及時采取措施,并進行作圖分析。第三節地面水文地質補充勘探第二十八條應當根據勘探區的水文地質條件、探測地質體的地球物理特征和探測工作目的等編寫地面水文地質物探設計,由煤炭企業總工程師組織審批。應當采用多種物探方法進行綜合勘探,可以采用地震與電法相結合的勘探技術方法查明構造及其富水性。水文物探主要以電法勘探為主,宜采用直流電法、瞬變電磁法或者可控源音頻大地電磁測深等技術方法。可以采用高精度三維地震勘探查明火成巖侵入范圍和斷層、陷落柱等構造。物探作業時,野外施工、資料處理和解釋應當符合國家、行業標準。施工結束后應當提交成果報告,由煤炭企業總工程師組織審批。物探成果應當與其他勘探成果相結合,相互驗證。解讀本條是關于地面水文地質物探的規定。(1)物探作業前,勘探單位應當根據勘探區的水文地質條件、被探測地質體的地球物理特征和不同的工作目的等編寫設計。水文地質補充勘探中的水文地質物探控制精度高于現行規范的勘探階段;工程布置要針對性強,工作量布置要合理設計經煤炭企業總工程師組織審查。(2)物探作業前,應充分收集、研究礦區(井)的地質資料及采掘資料,并根據礦井防治水的不同目的層段,采用多種物探方法進行綜合勘探,相互驗證,以提高勘探精度和物探成果的可靠性。水文物探主要以電法勘探為主,宜采用直流電法、瞬變電磁法及可控源音頻大地電磁測深等多種電法技術方法。可采用高精度三維地震勘探查明礦區斷層及陷落柱等構造分布特征。也可采用地震與電法相結合的勘探技術方法查明構造及其富水性。勘探單位進行物探作業時,野外施工、資料處理和解釋應符合國家、行業標準。(3)現階段各煤礦采區均進行了采區三維地震勘探,在進行地面水文地質物探時,要充分利用采區三維地震勘探數據分析研究煤層頂底板含水層、隔水層及斷層、褶皺、陷落柱等構造發育、分布特征。(4)地面水文地質物探提交的成果報告,由煤炭企業總工程師組織評審。物探成果應與其他勘探成果相結合,相互驗證。第二十九條水文地質鉆探工程量應當根據水文地質補充勘探目的、具體任務及綜合勘探的要求等確定;應當充分利用已有鉆孔(井)及鉆探成果,與長期水文動態觀(監)測網的建設(完善)統籌考慮,形成控制地下水降落漏斗形態的水文地質剖面線。解讀本條是關于水文地質鉆探工程布置及工程量的規定。礦井水文地質補充勘探鉆探工程量應根據勘查目的、任務及綜合勘查的要求等確定。鉆探成果應為防治水工程設計、施工及地下水資源保護與開發利用提供直接、充分的科學依據。通常情況下,水文地質鉆孔應作為水文地質觀測孔,并與地下水長期動態觀(監)測網建設、完善統籌考慮。應充分利用已有鉆孔(井)及鉆探成果,使得鉆孔布置與地下水天然流向垂直和平行,揭示含水層分區特征、構造控水、水文地質邊界、地下水補徑排條件、地下水流場特征與降落漏斗形態等礦井地下水系統特征及礦井水文地質條件的水文地質剖面。第三十條按照水文地質補充勘探設計要求,編寫單孔設計,內容包括鉆孔結構、套管結構、孔斜、巖芯采取、封孔止水、終孔直徑、終孔層位、簡易水文觀測、抽水試驗、地球物理測井及采樣測試、封孔質量、孔口裝置和測量標志等要求。水文地質鉆探主要技術指標應當符合下列要求:(一)以煤層底板水害為主的礦井,其鉆孔終孔深度以揭露下伏主要含水層段為原則;(二)所有勘探鉆孔均應當進行水文測井工作,配合鉆探取芯劃分含、隔水層,取得有關參數;(三)主要含水層或者試驗觀測段采用清水鉆進。遇特殊情況可以采用低固相優質泥漿鉆進,并采取有效的洗孔措施;(四)抽水試驗孔試驗段孔徑,以滿足設計的抽水量和安裝抽水設備為原則;水位觀測孔觀測段孔徑,應當滿足止水和水位觀測的要求;(五)抽水試驗鉆孔的孔斜,應當滿足選用抽水設備和水位觀測儀器的工藝要求;(六)鉆孔應當取芯鉆進,并進行巖芯描述。巖芯采取率:巖石,大于70%;破碎帶,大于50%;黏土,大于70%;砂和砂礫層,大于30%。當采用水文物探測井,能夠正確劃分地層和含(隔)水層位置及厚度時,可以適當減少取芯;(七)在鉆孔分層(段)隔離止水時,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;不合格的,應當重新止水;(八)除長期動態觀測鉆孔外,其余鉆孔應當使用高標號水泥封孔,并取樣檢查封孔質量;(九)水文地質鉆孔應當做好簡易水文地質觀測,其技術要求參照相關規程規范。否則,應當降低其鉆孔質量等級或者不予驗收;(十)觀測孔竣工后,應當進行洗孔,以確保觀測層(段)不被淤塞,并進行抽水試驗。水文地質觀測孔,應當安裝孔口裝置和長期觀測測量標志,并采取有效保護措施。解讀本條是關于水文地質鉆孔設計及鉆探技術指標的規定。補充勘探所設計的鉆孔,在鉆探前應當按照勘探設計編制單孔設計書,且應經勘探單位技術部門負責審核。鉆孔設計書內容包括:鉆孔結構、套管結構、孔斜、巖芯采取、封孔止水、終孔直徑、終孔層位、簡易水文觀測、抽水試驗、地球物理測井及采樣測試、封孔質量、孔口裝置和測量標志等要求。鉆孔施工主要技術要求如下:(1)對“以煤層底板水害為主的礦井,其水文地質補充勘探鉆孔的終孔深度,以揭露下伏主要含水層段為原則”。般無須揭穿含水層。(2)水文地質補充勘探的每個鉆孔都要進行地球物理測井,獲取含水層的位置、厚度以及含水層孔隙度、滲透率等水文地質參數。測井方法應涵蓋電法測井、放射性測井、聲波測井、熱測井和工程測井。應綜合運用視電阻率測井、自然電位測井、聲波測井、中子測井、密度測井、介電常數測井和核磁共振測井等方法。根據勘查、研究需要,可進行流量測井、超聲成像及鉆孔電視探測等測井工作。測井施工的技術指標、質量及資料處理解釋應符合國家、行業標準。(3)在主要含水層或試驗段(觀測段)鉆進過程中,應采用清水鉆進。若遇特殊情況,如構造破碎、巖溶發育等巖層疏松坍塌、漏失嚴重以致無法正常鉆進的情況下,經勘探地質部門同意后,可以采用低固相優質可降解泥漿但事后要采取有效的物理、化學洗孔措施,如壓風機抽洗二氧化碳洗井等。提倡采用空氣、泡沫鉆進等先進鉆探技術方法。(4)鉆孔孔徑根據鉆孔目的確定,抽水試驗孔試驗段孔徑以滿足設計的抽水量和安裝抽水設備為原則,水位觀測孔觀測段孔徑應滿足止水和水位觀測的要求。(5)水文地質勘查過程中的抽水試驗鉆孔的孔斜主要關系到抽水試驗設備的正常下入和安全使用。因此,從實際出發,規定為“抽水試驗鉆孔的孔斜,滿足選用抽水設備和水位觀測儀器的工藝要求”(6)水文地質勘探鉆孔應取芯鉆進,并進行巖芯描述巖芯采取率:巖石,大于70%;破碎帶,大于50%:黏大于70%;砂和砂研層,大于30%。通常,井田地質研究程度較高,測井解釋成果較可靠。因此,“當采用水文物探測井,能夠正確劃分地層和含(隔)水層位置及厚度時,可以適當減少取芯。”(7)水文地質勘探鉆孔根據試驗研究目的不同,一般需要對含水層在鉆孔內分層(段)進行隔離止水,并檢驗隔離止水效果,檢驗的方法一般為提水、注水和水文測井等對于檢驗不合格的,重新進行隔離止水,并檢驗,至合格為止。(8)為保障煤礦安全生產和采掘工作面布置,井田內水文地質勘探孔除了長期動態觀測孔和地面疏排孔外,都必須在勘探工作結束后進行全孔封閉,封孔材料為高標號水泥,應對封孔質量進行取樣檢查。長期動態觀測孔和地面疏排孔的布置應避開采掘工作面,盡量布置在煤礦防隔水煤(巖)柱留設地帶。(9)觀測孔竣工后,要利用物理、化學方法嚴格進行抽水洗孔,疏通觀測層(段),以確保其不被淤塞,使獲取的地下水動態觀測資料真實可靠。簡易水文地質觀測是水文地質鉆探過程中的一項重要工作,必須認真做好。觀測內容和技術要求可參照有關鉆探規程和鉆孔質量標準。對沒有簡易水文地質觀測資料的鉆孔,在鉆孔竣工驗收時應降低其質量等級或不予驗收。(10)為保障地下水動態的正常觀測,水文地質觀測孔必須安裝堅固耐用、觀測方便的孔口裝置和固定測量標志。如果有毀損或堵塞時,要及時進行處理。第三十一條編制抽水試驗設計,應當根據礦井水文地質條件、水文地質概念模型和水文地質計算的要求,選擇穩定流或者非穩定流抽水試驗。抽水試驗時,應當對其影響范圍內的觀測孔同步觀測水位。抽水試驗成果應當滿足礦井涌水量預測、防治水工程設計施工的要求,取得含水層滲透系數、導水系數、給水度、釋水系數等水文地質參數。應當利用抽水試驗資料分析研究地下水、地表水及不同含水層(組)之間水力聯系,確定斷層、陷落柱等構造的導(含)水性,必要時進行抽(放)水連通(示蹤)試驗。解讀本條是關于礦井水文地質補充勘探抽水試驗的規定。水文地質補充勘探鉆孔應進行抽水試驗,其影響范圍內的鉆孔應同步進行水位觀測。水文地質條件復雜、極復雜的礦井,應做旨在激發地下水流場、揭露水文地質條件的大孔徑、大流量多孔、群孔抽水試驗或井下放水試驗,應編制抽水試驗設計。應通過多孔、群孔等抽水試驗,獲取含水層滲透系數、導水系數、給水度及釋水系數等水文地質參數。使用抽水試驗資料,應消除抽水孔水躍值。抽水試驗成果應滿足礦井涌水量預測、水資源評價及防治水工程設計、施工等要求。應根據礦床水文地質條件、水文地質概念模型和水文地質計算的要求,選擇穩定流或非穩定流抽水試驗。應利用抽水試驗資料分析和研究地下水、地表水及不同含水層(組)之間水力聯系:確定斷層、陷落柱等構造富、導水性。為評價礦井充水含水層的富水性,預測礦井涌水量,抽水試驗的水位降深應盡鉆孔和設備能力做最大降深,降深次數一般不少于3次,降距分布合理,一般為:最大降深、2/3最大降深、1/3最大降深。若礦井主要充水含水層自然水位埋深大,或受開采等影響鉆孔水位深,或含水層富水性弱[g≤0.1L/(s·m)],受限于抽水設備能力和含水層富水性,可只做1次最大降深抽水試驗,降深過程的觀測,應考慮非穩定流計算的要求,同時應話當延長抽水時間(一般應大于24h)。水文地質條件復雜型或極復雜型礦井,用小孔徑抽水試驗不能查明水文地質、工程地質(地面巖溶塌陷)條件時,可進行井下放水試驗。井下條件不具備時,則應進行大孔徑、大流量群孔抽水試驗。由于群孔抽水試驗工程量大,觀測點多要求嚴密,因此必須編制群孔抽水試驗設計,并經煤炭企業總工程師組織審查批準后實施。抽水試驗宜在枯水期進行。大孔徑群孔抽水試驗延續時間應根據最遠觀測孔的動水位及抽水孔的水位、流量過程曲線穩定趨勢而定,同時應考慮自然水位的影響,但一般不應少于10日。當受開采疏水干擾水位無法穩定時,應考慮非穩定流計算的要求,視具體情況研究確定。地下水連通(示蹤)試驗是了解不同含水體之間的水力聯系、地下水運動狀態和測定地下水流向、實際流速及滲透速度的有效手段。為查明受采掘破壞影響的含水層與其他含水層或地表水體等之間有無水力聯系,研究斷層導水性,可結合抽(放)水試驗進行連通(示蹤)試驗。為了掌握抽水試驗前的自然水位動態或自然流場,抽水前應對試驗孔、觀測孔及井上、下有關的水文地質點,進行水位(壓)、流量觀測。為有利于評價礦區(井)疏放水量,必要時可施工中心觀測孔測定大孔徑群孔的中心水位。進行大型抽水試驗或大型放水試驗的礦區,應當根據礦區水文地質特征、邊界條件、充水方式等建立礦區水文地質概念模型和數學模型,利用數值方法(有限單元法或有限差分法等)評價、預測礦井涌水量和疏降水量。第三十二條需要進行注水試驗的,應當編制注水試驗設計。設計包括試驗層段的起、止深度,孔徑及套管下入層位、深度及止水方法,采用的注水設備、注水試驗方法,以及注水試驗質量要求等內容。注水試驗施工主要技術指標,應當符合下列要求:(一)根據巖層的巖性和孔隙、裂隙發育深度,確定試驗孔段,并嚴格做好止水工作;(二)注水試驗前,徹底洗孔,以確保疏通含水層,并測定鉆孔水溫和注入水的溫度;(三)注水試驗前后,應當分別進行靜止水位和恢復水位的觀測。解讀本條是關于注水試驗的規定。一、礦區(井)水文地質補充勘探需進行注水試驗的情形礦區(井)水文地質補充勘探一般不采用注水試驗方法但有下列情形時,可進行注水試驗:(1)為礦井防滲漏,研究巖石滲透性。(2)含水層水位埋深大,現有抽水設備無法進行有效抽水試驗。(3)含水層水量極小,現有抽水設備無法形成穩定的抽水量(即“一抽即干”),無法進行有效的抽水試驗。二、編制試驗設計書在進行注水試驗前,應編制試驗設計書。試驗設計書應包括下列內容:試驗層段的起、止深度;孔徑及套管下入層位深度及止水方法;采用的注水設備、注水試驗方法,以及注水試驗質量要求等。試驗設計書應經勘查單位技術負責人審核。三、注水試驗施工主要技術指標要求注水試驗施工主要技術指標,應當符合下列要求:(1)根據巖層的巖性和孔隙、裂隙發育深度,確定試驗孔段,并嚴格做好止水工作。(2)注水試驗前,徹底洗孔,以保證蔬通含水層,并測定鉆孔水溫和注入水的溫度。(3)注水試驗正式注水前及正式注水結束后,進行靜止水位和恢復水位的觀測。注水試驗從原理上類似于逆向“抽水試驗”,因此其主要技術要求同抽水試驗。第四節井下水文地質補充勘探第三十三條礦井有下列情形之一的,應當進行井下水文地質補充勘探:(一)采用地面水文地質勘探難以查清問題,需要在井下進行放水試驗或者連通(示蹤)試驗的;(二)受地表水體、地形限制或者受開采塌陷影響,地面沒有施工條件的;(三)孔深或者地下水位埋深過大,地面無法進行水文地質試驗的。解讀本條是關于礦井應在井下開展水文地質補充勘探的規定。本條規定了在井下開展水文地質勘探的幾種情況:受地形影響地面無法施工勘探鉆孔的;受地下水位埋深影響難以實施抽水試驗的;需要疏水降壓含水層采用放水試驗評價其可疏性的;需要通過示蹤試驗查找地下水補給通道等情況的。第三十四條井下水文地質補充勘探應當采用井下鉆探、物探、化探、監測、測試等綜合勘探方法,針對井下特殊作業環境,采取可靠的安全技術措施。解讀本條是關于井下水文地質補充勘探技術方法的規定。井下水文地質勘探是煤礦水文地質勘探的重要手段,與地面水文地質勘探相比,具有距探測體近、探測尺度小、節省工程量等優點,受到普遍重視。本條提出了井下水文地質勘探的多手段原則、井上下結合原則和井下勘探施工安全性原則。井下勘探方法包括礦井物探、坑道鉆探、突水監測、原位測試、水質分析及放水試驗等多種方法和手段。這些方法和手段的綜合運用有助于查清礦井充水條件(水源、通道),評價水害威脅程度井上、下結合的勘探方法是在長期煤礦防治水技術實踐中總結出來的一條基本原則,充分發揮地面鉆探、物探所獲得的技術資料,通過井下鉆探、物探進一步補充完善,使井上、下探測結果相互驗證和補充,最大限度地降低勘探成本,提高勘查精度。井下鉆探尤其是高水頭壓力的鉆探作業、鉆探施工中有害氣體的逸出、鉆場附近瓦斯超標等都是井下勘探施工作業中的不安全因素,施工前應制定作業規程,做好安全防范工作,對作業人員還要做好安全培訓工作。第三十五條放水試驗應當符合下列要求:(一)編制放水試驗設計,確定試驗方法、降深值和放水量。放水量視礦井現有最大排水能力而確定,原則上放水試驗的觀測孔應當有明顯的水位降深。其設計由煤礦總工程師組織審批;(二)做好放水試驗前的準備工作,檢驗校正觀測儀器和工具,檢查排水設備能力和排水線路,采取可靠的安全技術組織措施;(三)放水前,在同一時間對井上下觀測孔和出水點的水位、水壓、涌水量、水溫和水質進行統測;(四)根據具體情況確定放水試驗的延續時間。當涌水量、水位難以穩定時,試驗延續時間一般不少于10~15日。選取觀測時間間隔,應當考慮非穩定流計算的需要。中心水位或者水壓與涌水量進行同步觀測;(五)觀測數據及時錄入臺賬,并繪制涌水量與水位歷時曲線;(六)放水試驗結束后,及時整理資料,提交放水試驗總結報告。解讀本條是關于放水試驗的規定。在煤礦區尤其是水文地質條件復雜的大水礦區,往往存在多層充水含水層,需勘查研究不同會水層之間的水力聯系及其補給途徑,以及受煤層開采影響的主要含水層地下水的補給量、補給范圍及其可疏性、疏降水量、達到預計水位(頭)的疏降時間等問題。放水試驗是解決上述礦井防治水問題主要且可行的方法之一。放水試驗是井下水文地質勘探的重要方法,應當遵循下列原則:一、放水試驗前的準備工作放水試驗前的準備工作。該工作包括以下內容:(1)編制放水試驗設計。(2)設計應確定試驗方法、各次降深值和放水量。(3)放水量視礦井現有最大排水能力確定,原則上放水試驗能影響到的觀測孔應當有明顯的水位降深。(4)放水試驗設計由煤礦總工程師組織相關專家審查并批準。(5)按照放水試驗設計做好試驗準備工作,固定人員檢驗校正觀測儀器和工具,檢查排水設備能力和排水線路。(6)放水前,在同一時間對井上、下觀測孔和出水點的水位二、放水試驗延續時間的確定當涌水量、水位難以穩定時,試驗延續時間一般為10~15日。選取觀測間隔時間,應當考慮非穩定流計算的需要中心水位或者水頭壓力與涌水量進行同步觀測。觀測教據及時登入臺賬,并繪制涌水量-水位歷時曲線。三、放水試驗資料的整理放水試驗結束后,及時進行資料整理,由煤炭企業和勘探單位共同組織相關人員按有關標準、規范進行放水試驗質量驗收,提交放水試驗總結報告。四、定降深放水試驗的確定某些礦區承壓含水層的自流井和疏排底板水的巷道放水孔屬于定降深井流。在這種情況下可以通過單孔放水試驗,簡便而又經濟地確定含水層參數。類似于泰斯公式,水文地質參數的計算方法主要有該算法、標準曲線法和直線法。定降深井流試驗原理和公式推導過程可參閱地下水動力學等相關書籍。第三十六條井下物探應當符合下列要求:(一)物探作業前,應當根據采掘工作面的實際情況和工作目的等編寫設計,設計時充分考慮控制精度,設計由煤礦總工程師組織審批;(二)可以采用直流電阻率電測深、瞬變電磁、音頻電穿透、探地雷達、瑞利波及槽波、無線電坑透等方法探測,采煤工作面應當選擇兩種以上方法,相互驗證;(三)采用電法實施掘進工作面超前探測的,探測環境應當符合下列要求:1.巷道斷面、長度滿足探測所需要的空間;2.距探測點20m范圍內不得有積水,且不得存放掘進機、鐵軌、皮帶機架、錨網、錨桿等金屬物體;3.巷道內動力電纜、大型機電設備必須停電;(四)施工結束后,應當提交成果報告,由煤礦總工程師組織驗收。物探成果應當與其他勘探成果相結合,相互驗證。解讀本條是關于井下水文地質物探的規定。井下物探主要任務是在采煤設備安裝或開采前,查明或控制工作面內一切地質異常。一般在巷道內進行,與地面物探相比,它具有探測目標近,物探異常明顯而突出,分辨率高,方法多樣,運用靈活,探測范圍大的優點,但在多數情況下,從數據采集、處理和解釋各環節必須考慮全空間問題等特點。多年來,井下物探方法無論是在裝備、技術和方法方面都取得了長足的發展,尤其是在直流電法超前探測、采煤工作面煤層頂(底)板含水性音頻電穿透、直流電法和瞬變電磁法探測、無線電波透視(坑透)、瑞利波、槽波、地震和微動等構造探測等方面。礦井物探方法有自己的適應條件和探測目標,因此,礦方可根據本單位的實際和探測目的采用直流電法(電阻率法)音頻電穿透法、瞬變電磁法、電磁頻率測深法、無線電波透視法、地質雷達法、淺層地震勘探、瑞利波勘探、槽波地震勘探方法等進行礦井水文地質勘探。物探勘探成果必須結合鉆探方法進行驗證,以確保資料的可靠性和準確性。第四章井下探放水第三十七條礦井應當加強充水條件分析,認真開展水害預測預報及隱患排查工作。(一)每年年初,根據年度采掘計劃,結合礦井水文地質資料,全面分析水害隱患,提出水害分析預測表及水害預測圖;(二)水文地質類型復雜、極復雜礦井應當每月至少開展1次水害隱患排查,其他礦井應當每季度至少開展1次;(三)在采掘過程中,對預測圖、表逐月進行檢查,不斷補充和修正。發現水患險情,及時發出水害通知單,并報告礦井調度室;(四)采掘工作面年度和月度水害預測資料及時報送煤礦總工程師及生產安全部門。采掘工作面水害分析預報表和預測圖模式見附錄三。解讀本條是關于礦井采掘工作面水害預測預報和隱患排查的規定。(1)進行水害預測預報。礦井采掘工作面在掘進開采前必須進行水害分析,組織專業技術人員全面收集采掘工作面區域的水文地質資料,按照預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采的原則,

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