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GRM

中關(guān)村綠色礦山產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/GRMXXX-2023

煤礦采空區(qū)積水探測技術(shù)規(guī)范

Technicalspecificationforwaterdetectioningoafofcoalmine

（征求意見稿）

2023-**-**發(fā)布2023-**-**實施

中關(guān)村綠色礦山產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布

煤礦采空區(qū)積水探測技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了總則、采空區(qū)積水探測技術(shù)、采空區(qū)積水量評估方法、探測結(jié)果評價方法與采空區(qū)積

水探測報告等內(nèi)容。

本文件適用于在建和生產(chǎn)煤礦。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T14157水文地質(zhì)術(shù)語

GB/T40130煤礦專門水文地質(zhì)勘查規(guī)范

GB12719礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范

DB61/T1247煤礦地下水監(jiān)測規(guī)范

DZ/T0148水文水井地質(zhì)鉆探規(guī)程

DZ/T0315煤炭行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范

MT/T632井下探放水技術(shù)規(guī)范

MT/T865導(dǎo)水裂縫帶高度的鉆孔沖洗液漏失量觀測方法

NB/T10173煤礦井下定向鉆進(jìn)技術(shù)規(guī)程

T/CECS55地下水原位測試規(guī)程

T/GRM054保水采煤技術(shù)規(guī)范

T/GRM055煤礦隱蔽致災(zāi)因素普查技術(shù)規(guī)范

T/SXDZ030煤礦井下探放水作業(yè)規(guī)程

T/SXDZ019采空區(qū)積水積氣調(diào)查報告編制細(xì)則

應(yīng)急管理部令〔2022〕第8號煤礦安全規(guī)程

煤安監(jiān)調(diào)查〔2018〕14號煤礦防治水細(xì)則

安監(jiān)總煤調(diào)〔2013〕135號煤礦地質(zhì)工作規(guī)定

3術(shù)語與定義

GB/T14157和GB/T14498界定的術(shù)語和定義，以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

采空區(qū)積水pondingingoaf

指采空區(qū)、老窯和已經(jīng)報廢井巷中的積水。

3.2

探測技術(shù)detectiontechnology

指針對采空區(qū)、老窯和已經(jīng)報廢井巷中的積水范圍、積水水位、水力聯(lián)系及積水其他特征，而采取

鉆探、物探、水文試驗、巷探探測方法。

3.3

1

采空區(qū)積水復(fù)雜程度complexityofpondingingoaf

根據(jù)探測揭露的采空區(qū)地質(zhì)、水文、采礦條件，對采空區(qū)積水的探測結(jié)果完整性、采礦地質(zhì)條件復(fù)

雜性、防治水難易性進(jìn)行的綜合評價。

3.4

采空區(qū)積水量wateraccumulationingoaf

采空區(qū)中積水量的方量，包括靜態(tài)儲量和動態(tài)補(bǔ)給量。

3.5

積水線waterline

是指經(jīng)過調(diào)查確定的積水邊界線。

3.6

探水線waterexplorationline

指積水線外推一定距離開始探放水的邊界線。

3.7

警戒線warningline

指探水線外推一定距離開始對潛在水患加強(qiáng)水情觀測、警惕積水威脅的起始線。

4總則

4.1水害防治的原則

必須堅持“預(yù)測預(yù)報，有疑必探，先探后掘，先治后采”的煤礦水害防治原則。未查明采空區(qū)積水

情況下，不得進(jìn)行采掘活動。

4.2精準(zhǔn)探測的原則

采空區(qū)積水探測應(yīng)采取“物探先行，鉆探驗證”的原則，兩種方法相互驗證，查明采空區(qū)積水條件。

4.3科學(xué)評價的原則

基于采空區(qū)探測成果，對采空區(qū)積水探測成果進(jìn)行科學(xué)評價，不同探測成果采取相應(yīng)的積水量估算

辦法，對采空區(qū)積水量進(jìn)行合理估算，進(jìn)而采取有效的探放措施。

4.4有效利用的原則

依據(jù)采空區(qū)積水水文要素，加強(qiáng)積水循環(huán)利用，達(dá)到節(jié)能減排目的。

5采空區(qū)積水探測技術(shù)

5.1地質(zhì)調(diào)查技術(shù)

利用手持全球定位系統(tǒng)（GPS）、RTK、無人機(jī)、攝像機(jī)、照相機(jī)等設(shè)備儀器，通過地面走訪、

踏勘、井下測量等方法，對采空區(qū)積水的補(bǔ)給、徑流、排泄進(jìn)行調(diào)查的技術(shù)方法，特別適用于采空區(qū)積

水地表及大氣降水補(bǔ)給和采空區(qū)涌水點的調(diào)查。

5.2物探技術(shù)

利用井上下地球物理勘探設(shè)備，通過物探技術(shù)，對采空區(qū)積水進(jìn)行勘探的技術(shù)方法，是煤礦采空區(qū)

積水全面探測開展的技術(shù)方法。物探技術(shù)包括地震探測技術(shù)、瞬變電磁法探測技術(shù)、高密度電法探測技

術(shù)、地質(zhì)雷達(dá)探測技術(shù)、無線電坑道透視法探測技術(shù)和測井技術(shù)等。

5.2.1地震探測技術(shù)

利用從震源到接收點之間介質(zhì)的物性變化所反映的波的傳播速度、類型等，并通過測定方法來評

價巖層在平面或垂向上的連續(xù)關(guān)系，從而對采空區(qū)范圍、形態(tài)探測的技術(shù)方法。

2

5.2.2瞬變電磁法探測技術(shù)

利用不接地回線或接地線元向地下發(fā)射一次脈沖磁場，在一次脈沖磁場間歇期間利用線圈或接地

電極觀測地下介質(zhì)中引起的二次感應(yīng)渦流場，探測介質(zhì)電阻率，從而對采空區(qū)范圍、積水探測的技術(shù)方

法。

5.2.3高密度電法探測技術(shù)

以巖土導(dǎo)電性的差異為基礎(chǔ)，研究人工施加穩(wěn)定電流場的作用下地下傳導(dǎo)電流分布規(guī)律，從而對

采空區(qū)范圍、積水探測的技術(shù)方法。

5.2.4地質(zhì)雷達(dá)探測技術(shù)

從地面向地下發(fā)射高頻電磁波脈沖，通過接收不同介質(zhì)的發(fā)射來研究地下結(jié)構(gòu)的一種技術(shù)方法，

從而對老空區(qū)范圍、形態(tài)探測的技術(shù)方法。

5.2.5測井技術(shù)

測井是將地質(zhì)信息轉(zhuǎn)換成物理信號，然后再把物理信號反演回地質(zhì)信息的一種技術(shù)，是在鉆孔中

實施的采空區(qū)位置的輔助探測技術(shù)。

5.3鉆探技術(shù)

利用井上下鉆探設(shè)備，通過鉆探技術(shù)，對采空區(qū)積水進(jìn)行勘探的技術(shù)方法，是煤礦采空區(qū)積水探

測常用的技術(shù)方法。鉆探技術(shù)包括地面鉆探技術(shù)、井下超前探技術(shù)和定向鉆技術(shù)。

5.3.1地面鉆探技術(shù)

采用大型車載鉆機(jī)或井架作為提升系統(tǒng)，通過地面鉆探對老空區(qū)探測的技術(shù)方法，特別適用于淺

部采空區(qū)和井下高承壓條件下的探測。

5.3.2井下超前探技術(shù)

采用井下鉆機(jī)，于井下巷道探水線以外實施，布置扇形或半扇形鉆孔組，對采空區(qū)積水情況進(jìn)行

探測的技術(shù)方法，是采空積水區(qū)常用的勘探技術(shù)。

5.3.3定向鉆探技術(shù)

利用自然造斜規(guī)律，采取人工造斜手段，或者兩者并用，使鉆孔按照預(yù)定軌跡延伸，從而對采空

區(qū)積水進(jìn)行探測的技術(shù)方法。

5.4水文試驗技術(shù)

利用水文試驗設(shè)備和材料，通過原位測試技術(shù)，對采空區(qū)積水進(jìn)行勘探的技術(shù)方法，是復(fù)雜水文

地質(zhì)條件下煤礦采空區(qū)積水探測開展的技術(shù)方法。水文試驗技術(shù)包括簡易水文觀測、抽水試驗、放水試

驗、示蹤試驗和化探試驗。

5.4.1簡易水文觀測

按照GB/T40130《煤礦專門水文地質(zhì)勘查規(guī)范》、GB12719《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》、

DZ/T0148《水文水井地質(zhì)鉆探規(guī)程》和MT/T865《導(dǎo)水裂縫帶高度的鉆孔沖洗液漏失量觀測方法》執(zhí)

行，重點觀測鉆孔涌水量、地下水水位、水壓、鉆孔漏失量等采空區(qū)積水的水文信息。

5.4.2抽水試驗

通過地面鉆孔抽水，定量評價采空區(qū)富水性，測定水文地質(zhì)參數(shù)，判斷水文地質(zhì)條件。按照

GB12719《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》執(zhí)行。

5.4.3放水試驗

在井下打孔，揭露采空區(qū)，利用采空區(qū)中的靜水壓力，地下水自動涌入礦井，引起采空區(qū)水位下

降，獲取相應(yīng)水文地質(zhì)參數(shù)。

5.4.4示蹤試驗

測試采空區(qū)之間或與含水層、地表水的連通性，按照T/CECS55《地下水原位測試規(guī)程》執(zhí)行。

5.4.5化探試驗

對采空區(qū)積水的水樣進(jìn)行取樣測試，特別是采空區(qū)探放過程中存在水文條件顯著變化時，對采空

區(qū)積水化學(xué)特征連續(xù)測定。

5.5巷探技術(shù)

3

在采用鉆探、物探或地質(zhì)調(diào)查分析的方法難以確定采空區(qū)積水真實的地質(zhì)情況或雖然可以采用但

經(jīng)濟(jì)不合理情況，可采用巷探方法。巷探施工中應(yīng)做好施工安全工作。

6采空區(qū)積水量評估方法

6.1采空區(qū)積水量評估方法類型

6.1.1經(jīng)驗估算法

可采用采空區(qū)積水量計算公式如下：

K2×M×F

312133

公式中Q為采空區(qū)積水總量，mQ；=Q1為+采Q空=區(qū)K巷×道W積×水L量+，m；Q2為采空區(qū)內(nèi)積水量，m；K1為采

????

空區(qū)巷道積水系數(shù)，無量綱，煤巷取0.5～0.8，巖巷取0.8～1.0；K2為采空區(qū)內(nèi)積水系數(shù)，無量綱，取

0.25～0.5；W為積水巷道原有斷面，m2；L為不同斷面的巷道長度，m；M為采空區(qū)的平均采高或煤

厚，m；F為采空積水區(qū)的水平投影面積，m2；α為煤層傾角，°。

6.1.2比擬估算法

依據(jù)相似采礦地質(zhì)條件的采空區(qū)積水量，可預(yù)測新的采空區(qū)積水量，計算公式如下：

M×F

33

公式中Q3為比擬的采空區(qū)積水量，m，通Q過=實Q測獲×得；M3為比擬的采空區(qū)的平均采高或煤厚，m，通

M3×F3

2

過實測獲得；F3為比擬的采空積水區(qū)的水平投影面積，m。

6.1.3塊段估算法

將采空區(qū)劃分成若干個塊段，每個塊段分別測量積水面積、煤層傾角、煤層開采高度，按照經(jīng)驗

估算法計算每個塊段積水量，然后求和獲得總的采空區(qū)積水量。

6.1.4理論估算法

依據(jù)采空區(qū)積水的水文參數(shù)和采礦參數(shù)，可采用如下公式估算：

公式中為采空區(qū)釋水系數(shù)，可通過水文試驗獲得；V為采空區(qū)儲水的體積，m3，根據(jù)采空區(qū)形態(tài)、積

Q=μ×V

水高度、積水面積等參數(shù)計算獲得，m3。

μ

6.2采空區(qū)積水量評估方法適用條件

一般情況下采用經(jīng)驗估算法。當(dāng)積水面積、煤層傾角、煤層開采高度等變化較大時可采用塊段法

估算。當(dāng)采礦地質(zhì)條件不清楚時可以先采用比擬法估算，然后再通過試放水進(jìn)行修正。當(dāng)有可靠水文試

驗結(jié)果時，可以適用理論估算法。當(dāng)多種算法差距較大時，采用較大的估算結(jié)果。當(dāng)采空區(qū)動態(tài)補(bǔ)給量

較大時，應(yīng)估算動態(tài)水量。

6.3采空區(qū)積水面積計算方法

當(dāng)采空區(qū)為規(guī)則的矩形時，采用矩形的幾何計算方法獲得。當(dāng)為非規(guī)則的形體時，將積水范圍繪

制成圖，采用各類軟件計算面積。

7探測結(jié)果評價方法

7.1采空區(qū)積水復(fù)雜程度分級

在資料收集分析、物探、鉆探、水文試驗及巷探等探測的基礎(chǔ)上，對采空區(qū)積水復(fù)雜程度進(jìn)行分

級。分級根據(jù)采空區(qū)地質(zhì)條件、采空區(qū)采礦條件、采空區(qū)積水范圍、采空區(qū)積水水位、采空區(qū)動態(tài)補(bǔ)給

條件等關(guān)鍵參數(shù)，分三級，即采空區(qū)積水復(fù)雜（Ⅲ）、采空區(qū)積水中等（Ⅱ）、采空區(qū)積水簡單（Ⅰ）三

級。采空區(qū)積水復(fù)雜程度分級特征見表1。采空區(qū)積水復(fù)雜程度依據(jù)影響因素，采取“就高不就低”原

則進(jìn)行劃分。

表1采空區(qū)積水復(fù)雜程度分級

4

采空區(qū)積水復(fù)雜程采空區(qū)地質(zhì)采空區(qū)采礦采空區(qū)積水范采空區(qū)積水水

采空區(qū)動態(tài)補(bǔ)給條件

度條件條件圍位

采空區(qū)積水復(fù)雜地質(zhì)條件復(fù)采礦條件復(fù)

不清楚不清楚不清楚

（Ⅲ）雜雜

采空區(qū)積水中等地質(zhì)條件中采礦條件中清楚，形狀不規(guī)清楚，水位差

清楚，正常補(bǔ)給量大于60m3/h

（Ⅱ）等等則大

采空區(qū)積水簡單地質(zhì)條件簡采礦條件簡清楚，水位差清楚，正常補(bǔ)給量小于等于

清楚，形狀規(guī)則

（Ⅰ）單單小60m3/h

7.2采空區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜程度分級

采空區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜程度根據(jù)構(gòu)造地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、瓦斯地質(zhì)條件、頂?shù)装鍡l件、傾角、

其他特殊地質(zhì)因素劃分，見表2，相關(guān)參數(shù)參考安監(jiān)總煤調(diào)〔2013〕135號《煤礦地質(zhì)工作規(guī)定》和煤

安監(jiān)調(diào)查〔2018〕14號《煤礦防治水細(xì)則》，采取“就高不就低”原則進(jìn)行劃分。

表2采空區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜程度劃分標(biāo)準(zhǔn)

采空區(qū)積水地質(zhì)條構(gòu)造地水文地頂?shù)装迤渌厥獾刭|(zhì)條件

瓦斯地質(zhì)條件傾角

件復(fù)雜程度質(zhì)條件質(zhì)條件條件

煤層瓦斯含量大于或等于825°以有陷落柱、天窗等

復(fù)雜（Ⅲ）復(fù)雜復(fù)雜破碎

m3/t上

煤層瓦斯含量大于或等于局部破8°～有陷落柱、天窗、等，

中等（Ⅱ）中等中等

4m3/t，且小于8m3/t碎25°但不充水

8°以無陷落柱、天窗、油

簡單（Ⅰ）簡單簡單煤層瓦斯含量小于4m3/t完整

下氣井等

7.3采空區(qū)采礦條件復(fù)雜程度分級

采空區(qū)采礦條件復(fù)雜程度根據(jù)采礦資料完整性、煤層穩(wěn)定性、煤層采掘復(fù)雜程度、采空區(qū)積水時

間等因素劃分，見標(biāo)3，采空區(qū)采礦條件復(fù)雜程度，采取“就高不就低”原則進(jìn)行劃分。

表3采空區(qū)采礦條件復(fù)雜程度劃分標(biāo)準(zhǔn)

采空區(qū)積水采礦條件采礦資料煤層穩(wěn)定采空區(qū)積

煤層采掘復(fù)雜程度

復(fù)雜程度完整性性水時間

切眼、巷道、煤柱數(shù)量大、不規(guī)整，采礦方法粗獷，大于5年

復(fù)雜（Ⅲ）缺失極不穩(wěn)定

采空區(qū)冒落物不清楚

關(guān)鍵參賽較穩(wěn)定~有一定切眼、巷道、煤柱，較為規(guī)整，采礦方法較為3~5年

中等（Ⅱ）

未缺失不穩(wěn)定先進(jìn)，采空區(qū)冒落物基本清楚

有少量切眼、巷道、煤柱數(shù)量大，規(guī)整，采礦方法先小于3年

簡單（Ⅰ）完整穩(wěn)定

進(jìn)，采空區(qū)冒落物清楚

7.4采空區(qū)積水范圍復(fù)雜程度分級

采空積水范圍通過物探、鉆探等技術(shù)探測分析后：積水范圍清楚且積水形狀為（近）長方行等規(guī)

則形體時，采空區(qū)積水范圍復(fù)雜程度簡單；積水范圍清楚且積水形狀為不規(guī)則（無法通過簡單幾何估算

獲得積水面積，需要分段或采用軟件計算時）形體時，采空區(qū)積水范圍復(fù)雜程度中等；積水范圍不清楚，

采空區(qū)積水范圍復(fù)雜程度復(fù)雜。

7.5采空區(qū)積水水位復(fù)雜程度分級

采空積水水位通過物探、鉆探等技術(shù)探測分析后，積水水位不清楚的為復(fù)雜程度，積水水位清楚，

但水位變異系數(shù)小于等于50%為簡單，水位變異系數(shù)大于50%為復(fù)雜。

??

γ=×100%

5

公式中，γ為采空區(qū)水位變異系數(shù)，%；S為多個點采空區(qū)水位測定的方差，m；?為多個點采空區(qū)水位

測定的水位平均值，m。

7.6采空區(qū)動態(tài)補(bǔ)給條件復(fù)雜程度分級

采空區(qū)動態(tài)補(bǔ)給可通過化探、水文試驗及理論計算獲得，沒有采取探測技術(shù)且計算參數(shù)不清楚、

準(zhǔn)確的為復(fù)雜類型。采空區(qū)動態(tài)補(bǔ)給量清楚，且大于60m3/h為中等類型，小于60m3/h為簡單類型。

7.7采空區(qū)積水復(fù)雜程度應(yīng)對措施

7.7.1復(fù)雜類型

應(yīng)根據(jù)采空區(qū)的采礦地質(zhì)條件，按照《煤礦防治水細(xì)則》“預(yù)測預(yù)報，有疑必探，先探后掘，先

治后采”要求，由專業(yè)隊伍全面設(shè)計并實施補(bǔ)充勘探、防治水措施后，開展進(jìn)一步的采掘工程。

7.7.2中等類型

在《煤礦防治水細(xì)則》要求的基礎(chǔ)上，針對地質(zhì)、采礦復(fù)雜點、突水點、水位異常點等進(jìn)一步加

強(qiáng)探放水措施。

7.7.3簡單類型

按照《煤礦防治水細(xì)則》要求執(zhí)行探放水工作。

8采空區(qū)積水探測報告

8.1采空區(qū)積水探測工程結(jié)束后，經(jīng)專業(yè)人員現(xiàn)場綜合驗收、現(xiàn)場驗正、施工單位提交工程總結(jié)、地

測部門評價探測效果、在查明采空區(qū)積水情況后，確定采空區(qū)積水線、探水線和警戒線，經(jīng)礦井總工程

師批準(zhǔn)，進(jìn)行采空區(qū)積水探放工作。

8.2采空區(qū)積水探測工程報告，參照附錄A編制。

6

附錄A

（資料性）

煤礦采空區(qū)積水探測報告編寫提綱

A.1文字說明書

A.1.1前言

A.1.2礦井概況

A.1.3采空區(qū)積水探測區(qū)采礦地質(zhì)條件

包括不限于：水文地質(zhì)條件、瓦斯地質(zhì)條件、構(gòu)造地質(zhì)條件、開拓方式和支護(hù)方式等。

A.1.4采空區(qū)積水探測基本情況

包括不限于：探測的范圍、探測的方法、探測的實施過程、探測的結(jié)果等。

A.1.5采空區(qū)積水探測結(jié)果評價

包括不限于：采空區(qū)積水量計算、采空區(qū)積水探測結(jié)果評價等。

A.1.6探放水及防治水建議

包括不限于：分析采空區(qū)積水