矿井水文地质主要图件内容及要求Word文件下载.docx
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3.矿井涌水量与地表水补给量或水位关系曲线图。
4.矿井涌水量随开采深度变化曲线图。
三、矿井综合水文地质图
矿井综合水文地质图是反映矿井水文地质条件的图纸之一,也是进行矿井防治水工作的主要参考依据。
综合水文地质图一般在井田地形地质图的基础上编制,比例尺为1/2000-1/10000。
主要容有:
1.基岩含水层露头(包括岩溶)及冲积层底部含水层(流砂、砂砾、砂礓层等)的平面分布状况。
2.地表水体,水文观测站,井、泉分布位置及陷落柱围。
3.水文地质钻孔及其抽水试验成果。
4.基岩等高线(适用于隐伏煤田)。
5.已开采井田井下主干巷道、矿井回采围及井下突水点资料。
6.主要含水层等水位(压)线。
7.老窑、小煤矿位置及开采围和涌水情况。
8.有条件时,划分水文地质单元,进行水文地质分区。
四、矿井综合水文地质柱状图
矿井综合水文地质柱状图是反映含水层、隔水层及煤层之间的组合关系和含水层层数、厚度及富水性的图纸。
一般采用相应比例尺随同矿井综合水文地质图一道编制。
1.含水层年代地层名称、厚度、岩性、岩溶发育情况。
2.各含水层水文地质试验参数。
3.含水层的水质类型。
五、矿井水文地质剖面图
矿井水文地质剖面图主要是反映含水层、隔水层、褶曲、断裂构造等和煤层之间的空间关系。
1.含水层岩性、厚度、埋藏深度、岩溶裂隙发育深度。
3.水文地质孔、观测孔及其试验参数和观测资料。
3.地表水体及其水位。
4.主要井巷位置。
矿井水文地质剖面图一般以走向、倾向有代表性的地质剖面为基础。
六、矿井含水层等水位(压)线图
等水位(压)线图主要反映地下水的流场特征。
水文地质复杂型和极复杂型的矿井,对主要含水层(组)应当坚持定期绘制等水位(压)线图,以对照分析矿井疏干动态。
比例尺为1/2000-1/10000。
1.含水层、煤层露头线,主要断层线。
2.水文地质孔、观测孔、井、泉的地面标高,孔(井、泉)口标高和地下水位(压)标高。
3.河、渠、山塘、水库、塌陷积水区等地表水体观测站的位置、地面标高和同期水面标高。
4.矿井井口位置、开拓围和公路、铁路交通干线。
5.地下水等水位(压)线和地下水流向。
6.可采煤层底板下隔水层等厚线(当受开采影响的主含水层在可采煤层底板下时)。
7.井下涌水、突水点位置及涌水量。
七、区域水文地质图
区域水文地质图一般在1/10000-1/100000区域地质图的基础上经过区域水文地质调查之后编制。
成图的同时,尚需写出编图说明书。
矿井水文地质复杂型和极复杂型矿井,应当认真加以编制。
1.地表水系、分水岭界线、地貌单元划分。
2.主要含水层露头,松散层等厚线。
3.地下水天然出露点及人工揭露点。
4.岩溶形态及构造破碎带。
5.水文地质钻孔及其抽水试验成果。
6.地下水等水位线,地下水流向。
7.划分地下水补给、径流、排泄区。
8.划分不同水文地质单元,进行水文地质分区。
9.附相应比例尺的区域综合水文地质柱状图、区域水文地质剖面图。
八、矿区岩溶图
岩溶特别发育的矿区,应当根据调查和勘探的实际资料编制矿区岩溶图,为研究岩溶的发育分布规律和矿井岩溶水防治提供参考依据。
岩溶图的形式可根据具体情况编制成岩溶分布平面图、岩溶实测剖面图或展开图等。
1.岩溶分布平面图可在矿井综合水文地质图的基础上填绘岩溶地貌、汇水封闭洼地、落水洞、地下暗河的进出水口、天窗、地下水的天然出露点及人工出露点、岩溶塌陷区、地表水和地下水的分水岭等。
2.岩溶实测剖面图或展开图,根据对溶洞或暗河的实际测绘资料编制。
附录二含水层富水性的等级标准
按钻孔单位涌水量(q),含水层富水性[注]分为以下4级:
1.弱富水性:
q≤0.1L/(s·
m);
2.中等富水性:
0.1L/(s·
m)<q≤1.0L/(s·
3.强富水性:
1.0L/(s·
m)<q≤5.0L/(s·
4.极强富水性:
q>5.0L/(s·
m)。
注:
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,应当进行换算后再比较富水性。
换算方法:
先根据抽水时涌水量Q和降深S的数据,用最小二乘法或图解法确定
曲线,根据Q-S曲线确定降深10m时抽水孔的涌水量,再用下面的公式计算孔径为91mm时的涌水量,最后除以10m便是单位涌水量。
式中
,
--孔径为91mm的钻孔的涌水量、影响半径和钻孔半径;
,r孔--孔径为r的钻孔的涌水量、影响半径和钻孔半径。
附录三防隔水煤(岩)柱的尺寸要求
一、煤层露头防隔水煤(岩)柱的留设
煤层露头防隔水煤(岩)柱的留设,按下列公式计算:
1.煤层露头无覆盖或被黏土类微透水松散层覆盖时:
Hf=Hk+Hb(3-1)
2.煤层露头被松散富水性强的含水层覆盖时(图3-1):
Hf=HL+Hb(3-2)
式中Hf--防隔水煤(岩)柱高度,m;
Hk--采后垮落带高度,m;
HL--导水裂缝带最大高度,m;
Hb--保护层厚度,m;
α--煤层倾角,(°
)。
根据式(3-1)、式(3-2)计算的值,不得小于20m。
式中Hk、HL的计算,参照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的相关规定。
图3-1煤层露头被松散富水性强含水层覆盖时防隔水煤(岩)柱留设图
二、含水或导水断层防隔水煤(岩)柱的留设
含水或导水断层防隔水煤(岩)柱的留设(图3-2)可参照下列经验公式计算:
≥20m
式中L--煤柱留设的宽度,m;
K--安全系数,一般取2-5;
M--煤层厚度或采高,m;
p--水头压力,MPa;
Kp--煤的抗拉强度,MPa。
图3-2含水或导水断层防隔水煤(岩)柱留设图
三、煤层与强含水层或导水断层接触防隔水煤(岩)柱的留设
煤层与强含水层或导水断层接触,并局部被覆盖时(图3-3),防隔水煤(岩)柱的留设要求如下:
图3-3煤层与富水性强的含水层或导水断层接触时防隔水煤(岩)柱留设图
1.当含水层顶面高于最高导水裂缝带上限时,防隔水煤(岩)柱可按图3-3a、图3-3b留设。
其计算公式为:
L=L1+L2+L3=Hacscθ+HLcotθ+HLcotδ(3-3)
2.最高导水裂缝带上限高于断层上盘含水层时,防隔水煤(岩)柱按图3-3c留设。
L=L1+L2+L3=Ha(sinδ-cosδcotθ)+
(Hacosδ+M)(cotθ+cotδ)≥20m(3-4)
式中L--防隔水煤(岩)柱宽度,m;
L1,L2,L3--防隔水煤(岩)柱各分段宽度,m;
HL--最大导水裂缝带高度,m;
θ--断层倾角,(°
);
δ--岩层塌陷角,(°
M--断层上盘含水层层面高出下盘煤层底板的高度,m;
Ha--断层安全防隔水煤(岩)柱的宽度,m。
Ha值应当根据矿井实际观测资料来确定,即通过总结本矿区在断层附近开采时发生突水和安全开采的地质、水文地质资料,计算其水压(p)与防隔水煤(岩)柱厚度(M)的比值(Ts=p/M),并将各点之值标到以Ts=p/M为横轴,以埋藏深度H0为纵轴的坐标纸上,找出Ts值的安全临界线(图3-4)。
Ha值也可以按下列公式计算:
式中p--防隔水煤(岩)柱所承受的静水压力,MPa;
Ts--临界突水系数,MPa/m;
10--保护带厚度,一般取10m。
图3-4Ts和H0关系曲线图
本矿区如无实际突水系数,可参考其他矿区资料,但选用时应当综合考虑隔水层的岩性、物理力学性质、巷道跨度或工作面的空顶距、采煤方法和顶板控制方法等一系列因素。
四、煤层位于含水层上方且断层导水时防隔水煤(岩)柱的留设
在煤层位于含水层上方且断层导水的情况下(图3-5),防隔水煤(岩)柱的留设应当考虑2个方向上的压力:
一是煤层底部隔水层能否承受下部含水层水的压力;
二是断层水在顺煤层方向上的压力。
图3-5煤层位于含水层上方且断层导水时防隔水煤(岩)柱留设图
当考虑底部压力时,应当使煤层底板到断层面之间的最小距离(垂距),大于安全煤柱的高度(Ha)的计算值,并不得小于20m。
其计算公式为
式中α--断层倾角,(°
其余参数同前。
当考虑断层水在顺煤层方向上的压力时,按附录三之二计算煤柱宽度。
根据以上两种方法计算的结果,取用较大的数字,但仍不得小于20m。
如果断层不导水(图3-6),防隔水煤(岩)柱的留设尺寸,应当保证含水层顶面与断层面交点至煤层底板间的最小距离,在垂直于断层走向的剖面上大于安全煤柱的高度(Ha)时即可,但不得小于20m。
图3-6煤层位于含水层上方且断层不导水时防隔水煤(岩)柱留设图
五、水淹区或老窑积水区下采掘时防隔水煤(岩)柱的留设
1.巷道在水淹区下或老窑积水区下掘进时,巷道与水体之间的最小距离,不得小于巷道高度的10倍。
2.在水淹区下或老窑积水区下同一煤层中进行开采时,若水淹区或老窑积水区的界线已基本查明,防隔水煤(岩)柱的尺寸应当按附录三之二的规定留设。
3.在水淹区下或老窑积水区下的煤层中进行回采时,防隔水煤(岩)柱的尺寸,不得小于导水裂缝带最大高度与保护带高度之和。
六、保护地表水体防隔水煤(岩)柱的留设
保护地表水体防隔水煤(岩)柱的留设,可参照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》执行。
七、保护通水钻孔防隔水煤(岩)柱的留设
根据钻孔测斜资料换算钻孔见煤点坐标,按附录三之二的办法留设防隔水煤(岩)柱,如无测斜资料,应当考虑钻孔可能偏斜的误差。
八、相邻矿(井)人为边界防隔水煤(岩)柱的留设
1.水文地质简单型到中等型的矿井,可采用垂直法留设,但总宽度不得小于40m。
2.水文地质复杂型到极复杂型的矿井,应当根据煤层赋存条件、地质构造、静水压力、开采上覆岩层移动角、导水裂缝带高度等因素确定。
1)多煤层开采,当上、下两层煤的层间距小于下层煤开采后的导水裂缝带高度时,下层煤的边界防隔水煤(岩)柱,应当根据最上一层煤的岩层移动角和煤层间距向下推算(见图3-7a)。
2)当上、下两层煤之间的垂距大于下煤层开采后的导水裂缝带高度时,上、下煤层的防隔水煤(岩)柱,可分别留设(见图3-7b)。
HL—导水裂缝带上限;
H1、H2、H3—各煤层底板以上的静水位高度;
γ—上山岩层移动角;
β—下山岩层移动角;
Ly、L1y、L2y—导水裂缝带上限岩柱宽度;