冒落带导水裂隙带最大高度经验公式表
(参考件) 煤层倾岩石抗压冒落带最大高岩石名称 顶板管理方法 角(°) 强度(MPa) 度(m) 辉绿岩、石灰岩、硅质40~60 石英岩、砾岩、砂砾岩、全部陷落 Hc=(4~5)M 砂质页岩等 0~54 20~40 砂质页岩、泥质砂岩、页岩 全部陷落 Hc=(3~4)M 导水裂隙带(包括冒落带最大)m 100MHf?2.4n?2.1?11.2风化岩石、页岩、泥质<20 砂岩、粘土岩、第四系全部陷落 Hc=(1~2)M 和第三系松散层等 辉绿岩、石灰岩、硅质 100mh40~60 石英岩、砾岩、砂砾岩、全部陷落 Hf??8.44.1h?133砂质页岩等 55~85 砂质页岩、泥质砂岩、页100 mhHc??7.3<40 岩、粘土岩、风化岩石,全部陷落 Hc=0.5M 7.5h?293第三系和第四系松散层等 注:① 表中:M—累计采厚(m);n—煤层分层厚度(m);m-煤层厚度(m),h—采煤工作面小阶段垂高,即两个工作面之间垂高(m)。
② 冒落带、导水裂隙带最大高度,对于缓倾斜和倾斜煤层,系指从煤层顶面算起和法向高度;对于急倾斜煤层,系指从开采上限起的垂向高度。
③ 岩石抗压强度为饱和单轴极限强度。
附 录 G
安全隔水厚度和突水系数计算公式
(参考件)
G1
100 M?5.13.3n?3.8100 MHf??5.15.1n?5.2Hf?L(r2L2?8KpH?rL)t?4Kp(G1)
式中:t—安全隔水厚度(m);L—采掘工作面底板最大宽度(m);R—隔水层岩石的容重(t/m); Kp—隔水层岩石的抗张强度(Pa);H—隔水层底板承压的水头压力(Pa)。 G2
3
pTs?M?Cp(G2)
式中:Ts—突水系数(MPa/m);p—隔水层承受的水压(MPa);M—底板隔水层厚度(m); Cp—采矿对底板隔水层的扰动破坏厚度(m)。
按式中(G1)计算,如底板隔水层实际厚度小于计算值时,就是不安全的。按式(G2)计算,就全国实际资料看,底板受构造破坏块段突水系数一般不小于0.06,正常块段不大于0.15。
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附 录 H
岩 体 结 构 分 类 表
(参考件)
表H1 结构类型 亚类 完整状态 结构体特征 结构水文地质 地质背景 结构面特征 代代名面 完整性 特征 名称 形态 强度MPa 号 号 称 间距系数 cm Ⅳ、V级结构面存在,无或偶见Ⅲ岩体呈整整岩性单一,构造变级结构面,组数一般不超过3组,体状态,或体形轻微的巨(极)地下水作用不Ⅰ1 >100 >0.75 而且延展性极差,多呈闭合、粗糙由巨型块>60 结厚层沉积岩、变质明显 状态,无充填或夹少量碎屑。tgΦ状体所组整构 岩和火成岩体。 ≥0.60 成 体Ⅰ 块以Ⅳ、V级为主,少见II、Ⅱ级结长方体、立裂隙水甚为微状结块岩性单一,构造变构面,层间有一定结合力,结构面方体菱形>30 弱,沿面可以出构状形轻—中等的厚100~0.57~一般发育2—3组,以两组高角度块体以及一般均现渗水、滴水现Ⅰ2 结层沉积岩、变质岩50 0.35 剪切节理为发育。面多闭合、粗糙占多数的在60以象,主要表现对构 和火成岩体。 或夹碎屑或附薄膜,一般tgΦ多角形块上 半坚硬岩石的=0.4~0.60 体 软化 以III、Ⅳ级结构面(层面、片理、因岩层组合和主要指构造变形层节理)为主,亦存在Ⅱ级结构面(原变位程度不同,轻—中等的,中—长方体、厚状50~0.6~生软弱夹层、层间错动)延展性较有不同的水文Ⅱ1 厚(单层厚度大于板体、块体>30 结30 0.30 好,一般有2~3组结构面,层面地质结构;地下30cm)层的层状岩和柱状体 构 尤为显著,层间结合力较差,结构水的贮存情况体 面的摩擦系数一般为0.30—0.50 和水动力条件层状Ⅱ 结则不相同。不仅同Ⅱ1,但层厚小构要注意地下水薄层理、片理发育,Ⅲ级、II级结构于30 cm,在构造渗透压力所引层面如原生软弱夹层、层间错动和小组合板状变动作用下表现一般起的问题,而且Ⅱ2 状<30 <0.40 断层不时出现,结构面多为泥膜、体或薄板为相对强烈的摺30~10 地下水的软化、结碎屑和泥质物所充填,一般结合力状体 皱(或褶曲)和层泥化作用亦是构 差tgΦ≈0.30上下 间错动 明显的 以Ⅳ、V级结构面(节理、劈理及隐本身即为统一镶一般发育于脆硬<50 形态不一,微裂隙)为主,结构面组数多(均多含水体,虽导水碎裂嵌岩层中的压碎岩一般大小不同,Ⅲ Ⅲ1 <0.35 于3组),密度大,但延展性差。>60 性能并不显著,结构 结带,节理、劈理组为数棱角显著结构面粗糙,闭合无充填或夹少量但渗水亦有一构 数多,厚度大 厘米 相咬合 碎屑,tgΦ=0.40~0.60 定的渗透压力 35
散Ⅳ 体结构软硬相间的岩石亦具层状水文II、Ⅲ、Ⅳ级结构面均发育,Ⅱ、组合,如复理石建地质结构特性,层III级(软弱夹层和各种成因类型造,火山岩建造和骨架岩体软弱破碎带两状的破碎带)尤为突出,在岩体中大变质岩建造中,通中岩块强侧地下水呈带碎致平行分布,起着控制性作用,其Ⅲ2 常有一系列近于<100 <0.40 度在30上 状渗流、同时对裂摩擦系数一般为0.20~0.40;相对平行的软弱破碎下或更大软弱结构面(包结坚硬完整的、与软弱破碎带相间存带,它们与完成性些 括破碎带)的软构 在的骨架岩体中,以Ⅳ、V级结构较好的岩体相间化、泥化作用甚面为主,一般tgΦ=0.40 存在 为明显 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V级结构面均发育,地下水各方面组数不下4~5组,彼此交切结构岩块中作用均显著,有碎岩性复杂,构造变面多被充填;或为泥夹碎屑、或为碎屑和大隐微裂软化、泥化作裂动剧烈,断裂发泥膜、或为矿物薄膜,擦痕镜面多小不等、形隙甚多,Ⅲ3 <50 <0.30 用,且由于渗流结育,亦包括风化作见,结构面光滑度不等,形态不一态不同的不堪一还可能化学管构 用下的弱风化带 有的破碎带中粘土矿物成分甚多。岩块 击,小于涌和机械管涌结构面的摩擦系数一般为0.20~30 现象 0.40 泥质物多,破碎带隔水,地下水断层破碎带、接触破碎带中一般均构造变动剧烈,一沿破碎带两侧具有数条滑动面,带中节理、劈理岩块的般为断层破碎带、泥、岩、粉、富集;同时地下密集而呈无序状。整个破碎带(包强度在 岩浆岩侵入接触 <0.2 碎屑、碎水可促使破碎括剧一强烈风化带)呈块夹泥的松此无实破碎带以及剧烈块、碎片等 带物质泥化、崩散状态或泥包块的松软状态。摩擦际意义 —强强风化 解、膨胀,还可系数一般在0.20上下 产生化学和机械管涌 表H2 结构 亚类 类型 代名代名称 号 称 号 硬脆岩石中的深理地下工程可能出现岩爆,即脆生破整体连续 埋深大或处地震危险区的地下工程整Ⅰ1 裂,一般是沿裂隙端部产生。在半坚硬岩层中可能产结构 介质 的围岩中,初始应力大能产生岩爆 体生微弱的塑性变形 块结构面的分布与特性,尤其Ⅱ、ⅢⅠ 连续压缩变形微量,主要决定于结构面的规模、数量和方状级结构面的存在及其组合的块体的块状或不位以及结构体的强度。剪切滑移受结构面抗剪强度及结Ⅰ2 规模、形状和方位:深理或地震危结构 连续岩块刚度、形状、大小所制约,部分岩石抗剪断强度险区地下开拓时,岩体中隐微裂隙构介质 可以发挥作用,滑移面多迁就已有结构面 的存在;可导致岩爆 岩石组合;层面特征及其结合力,层变形受岩石组合、结构面所控制。压缩变形取决于岩不连岩层的产状;要特别注意软弱夹层、状层状性、岩层变位程度、结构面发育情况,缓倾和陡立岩Ⅱ Ⅱ1 续介层间错动的存在和Ⅱ、Ⅲ级结构面结结构 层在拱顶和边墙可能出现I弯曲拗折现象。剪切滑移质 的组合;水文地质结构和水动力条构受软面尤其面及软弱夹层的抗剪强度及其方位所制约 件 36
力学界 质类型 岩体变形破坏的特征 工程地质评价要点
薄层Ⅱ2 状结构 Ⅲ1 镶嵌结构 碎裂层状Ⅲ 结Ⅲ2 碎裂构结构 Ⅲ3 破碎结构 散体Ⅳ 结构 层间结合状态、软弱岩层的褶曲和岩体的变形受破坏整体特性所控制,特别是软弱破碎坚硬岩层的破裂及其变化情况;地岩层可能出现压缩、挤出底鼓等现象。洞室顶部、边下水对软弱破碎岩层的软化和泥墙易产生拗折现象。剪切滑移受结构面抗剪强度和薄化,块体和组合块体的存在及其稳板体的强度所控制 定性 结构面发育的组数及其特征;地下压缩变形量直接与结构体的大小、形态、强度有关。水的渗透特性以及工程岩体所处的似连结构面抗剪强度、结构体彼此镶嵌能力,在岩体变形振动、风化条件;Ⅱ、Ⅲ级结构面续介破坏过程中起决定性作用。崩落坍塌是由表及里逐渐的存在及其组合关系,这些软弱结质 发展的,若及时喷锚即可改善表层的应力状态,防止构面的特性以及块体、组合块体的变形的发展 稳定性 控制性软弱破碎带的方位、规模、不连岩体的变形破坏受软弱破碎带所控制,具备成物质的组成物质的特性及其抗剪强度;相续介特性及其抗剪强 坍塌、滑移的条件,还有压缩变形对完整岩体的骨架作用;地下水的质 的可能 赋存条件及其对岩体稳定性所起的作用 不连软弱结构面方位、规模、数量特性续介整体强度低,坍塌、滑移、压缩变形均可产生。岩体及其组合特征;结构面软弱物质的质似塑性强,变形时间效应明显。岩体的变形破坏受软弱水理性以及地下水的赋存条件和作连续结构面的规模、数量、特性及其组合特征的决定 用;岩体变形的时间效应;组合块介质 体对变形初始阶段的控制作用 是岩体中工程地质特性最坏的部位,近松散介质,具构造岩、风化岩的破碎特征;物质似连显著的塑性特征,变形时间时显。基础的压缩沉降、组成、物理—力学性质、水理特性续介边坡的塑性挤出、坍塌滑移、洞室的坍塌、鼓胀无不等;注意断层破碎带多期活动性和质 产生。其变形、破坏受破碎带的物质组成及其强度所新构造应力场 控制
附 录 I
岩体风化程度野外鉴定表
(参考件)
鉴 定 特 征 锤击浊音粉碎,岩石全部退色,多数矿物粘土化,裂隙面明显,岩芯块度5~15mm,多角砾—岩块(片)状,为团块—碎裂结构 岩石表面和裂隙面有风化迹象,部分矿物风化变质,颜色变浅,有少量裂隙将岩体切割成20~50cm块体,不易击碎,基本保持母岩结构 附 录 J
岩(土)样室内试验项目表
(参考件) 分 带 强风化带 弱风化带 岩、土类别 砂质土 粘性土 试验项目 多年 冻土 + 软岩 + 半坚硬 岩石 — 坚硬 岩石 — 备注 a.水溶浸分成
颗粒颗成分 + + 37
物理性质力学性质矿物成分 化学成分 粘土矿物 比重 容重 相对密度 天然含水量 软化系数 孔隙度(比) 界限含水量 膨胀性(膨胀量、冻长量) 耐崩解性指标 安息度 吸水率(含水率) 压缩性 抗压强度(干、湿) 抗拉强度 抗剪强度(干、湿) 弹性模量(干、湿) 泊桑比 抗冻性 加里福尼亚承载比试验 落杉叽拉磨试验 + — — + + + + — + — — — + — + — — — — — — — — + + + + + — + — + + + — — — + — — + — — — — — + + + + + + — — — — + — + + + + + + — — — — — + + + + + — + + + — + + — + + + — + + — + — — + + — + + — + + — — — + — + — + + + + + + + + + — — + + — + + — — — — — + — + + + + — — + + 法开采的盐岩类矿床应进行水溶性试验。 b.露采剥离物强度应进行切割强度试验。
附加说明:
本规范是以1982年地质矿产部颁发的《矿区水文地质工程地质普查勘探规范》为基础,参照煤田、金属、非金属、放射性等矿种规范及有关专题研究资料编制而成。由全国矿产储量委员会审定提出。 本规范由国家矿产储量管理局组织湖北、湖南、吉林、四川省储委办公室负责起草。 本规范主要起草人迟景砚、王喜恩、漆尔清、罗鑫亮。 本规范由国家矿产储量管理局归口管理。
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