水 文 地 质
1围
本规规定了水文地质观测、水害预测和防探水等技术要求。
本规适用于成庄矿的水文地质相关工作。
2规性引用文件
1983年煤生字第700号 《煤矿地质测量工作暂行规定》 2009年国家安全生产监督管理总局令 《煤矿防治水规定》 2011年国家安全生产监督管理总局令 《煤矿安全规程》
1992年中煤总生字第15号 《矿井地质测量图技术管理规定》 2003年晋煤集生字309号 《煤业集团生产矿井防治水管理办法(试
行)》
2002年国务院令349号 《地质资料管理条例》 3 常规水文地质观测 3.1矿井地表河流水体观测 3.1.1 地表河流观测
3.1.1.1在矿区主要河流河口设置固定的水文观测站。
3.1.1.2依次测量各河口的水面标高、水沟宽度、水流高度等数据。
3.1.1.3用流速仪法或浮标法测定或计算水流流速(单位:m/s)和水流流量(单位:m3/s)。
用流速仪计算流量法:(最好在水流平缓、平规则的河道或沟渠测定) Q=V·S
Q——水的总流量(单位m3/h) V——水流速度(单位m/s) S——水流经过的截面积(S) 浮标法计算流量法:
①准备工具:浮标、卷尺、地质记录本; ②选择最好在水流规则的河道或沟渠测定
③河道长度10m左右,用浮标测出水流的速度,流经时间最好在3次以上,取平均值。 ④测量水通过河道的水的截面积 ⑤速度×面积=流量
3.1.1.4将观测人员的、日期、观测站编号或名称、观测数据记录到原始记录本上。
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3.1.1.5按《地表河流观测成果台帐》要求将有关数据及成果记录上帐。
3.1.1.6地表河流观测一般每月观测一次,雨季(6、7、8、9月份)应增加为每月二次。
3.1.2 地表水体观测
3.1.2.1在矿区主要水体安全有效位置设置标尺,建立固定的水文观测站。 3.1.2.2依次观察测量各水体的水面标高、水深等数据。 3.1.2.3计算水体的积水面积和积水量。
3.1.2.4将观测人员的、日期、观测站编号或名称、观测数据记录到原始记录本上。 3.1.2.5按《地表水体观测成果台帐》要求将有关数据及成果记录上帐。
3.1.2.6地表水体观测一般每月观测一次,雨季(6、7、8、9月份)应增加为每月二次。3.2突水点观测
3.2.1 一般应详细记录突水点的时间、地点、确切位置、出水层位、岩性、厚度、出水形式、围岩破坏情况等,并测定涌水量、水温、水质、含砂量等。
3.2.2 主要突水点可设置为动态观测站,每月观测二次,雨季观测三次。 3.2.3 主要突水点要编制卡片,观测数据记入原始记录本和《井下突水点台帐》。 3.2.4 原始记录本及台帐的记录容主要包括观测人员、观测时间,突水点位置、层位、出水形式、涌水量、水温等。
3.2.5 必要时原始记录本还应附突水位置的断面图或素描图(符号见地测图例)。 3.3矿井涌水量观测
3.3.1 一般应分矿井、分水平在水流主要流径处设立水文观测站进行观测。 3.3.2 矿井涌水量一般每月观测2次,雨季增加为每月3次。
3.3.3 矿井涌水量的观测,可采用容积法,堰测法,流速仪法或其它先进的测水方法(测量方法同河流观测方法)。
3.3.4 测量工具仪表应定期校验,以减少人为误差。
3.3.5涌水量观测成果应记入原始记录本和《水文观测站长期观测成果台帐》(即《矿井涌水量成果台帐》),主要观测和记录容应包括:观测时间、人员,观测站位置、流速、涌水量、水温等。
3.4地下水动态观测
3.4.1矿井应建立地下水动态观测网。观测网布孔设点前,必须有专门的设计,观测点的布置,应尽量利用现有钻孔、井、泉等。观测容主要是水位、水温和水质,观测点应布置在下列地段:
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3.4.1.1对矿井生产建设有影响的主要含水层;
3.4.1.2影响矿井充水的地下水集中迳流带(构造破碎带) 3.4.1.3可能与地表水有水力联系的含水层; 3.4.1.4矿井先期开采的地段;
3.4.2观测点应统一编号,设置固定观测标志,测定坐标和标高。在采掘过程中必须坚持观测。
3.4.3在未掌握地下水的动态规律以前,每5-7天观测一次,随后每月观测1-3次,雨季或遇有异常时,需增加观测次数。
3.4.4观测工作一般要求同步进行,每次必须按固定的时间和顺序在最短时间测完。否则,应全部重新观测。要注意观测的边续性和精度。钻孔水位观测每回应有两次读数,其差值不得大于2厘米,取值可用平均数。测量工具使用前应定期校验。
3.4.4在条件充许的情况下可安装自动水位观测仪。
3.4.5井泉水位观测成果应记入原始记录本和《井泉观测成果台帐》,主要观测和记录容应包括:观测时间、人员,观测井泉编号、井口标高、水位埋深、井底标高等。
4 井下防治水 4.1 水文预测预报
4.1.1 每年年初,根据《年度采掘衔接计划》,结合水文地质资料,全面分析水害因素,提出水文地质预测预报,制定并组织实施年度防治水计划。
4.1.2 在采掘过程中,对水文预测容逐季度逐月进行检查、补充和修订,月报下发至有关单位。水文预报的容应包括综采工作面和主要的掘进工作面,具体预报容如下:
4.1.2.1工作面的回采或掘进形式、坡度、预计回采或掘进的距离,工作面的平均煤厚。
4.1.2.2工作面的顶底板岩性、稳定情况、节理、劈理的发育情况,以及这些因素对生产的影响,建议施工队组采取的防措施。
4.1.2.3预测工作面的构造发育情况,预计构造对生产的影响,并向施工队组提出合理的建议进行防。
4.1.2.4预测工作面的水情。包括工作面涌水量大小、涌水形式、涌水出处及对施工的影响等。
4.1.3 每月结束后还应对预报容及时进行总结。总结的容如下:
4.1.3.1工作面的回采或掘进形式、坡度变化情况、回采或掘进的相对位置或距离。 4.1.3.2工作面的淋水情况,涌水量的大小,主要的涌水形式,出处。
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4.1.3.3生产或施工队组采取的防措施。
4.1.3.4对预报的容进行分析总结,推算预报准确率,找出预报不准确的原因。 4.2 综采工作面防顶板水
4.2.1 煤层顶板导水裂隙带围分布有含水层时,必须防探顶板水。
4.2.2工作面在回采前,要查明充水因素并预计涌水量,编制《工作面防治水方案及安全技术措施》,措施按规定程序审批,经相关单位负责人签字,加盖编制单位公章后下发执行。
4.2.3 工作面防治水方案和探放水设计主要应包括以下容:
4.2.3.1介绍工作面的井上、下位置、盖山厚度、顶底板、地质构造等情况。 4.2.3.2详细说明工作面主要的充水因素,包括地表水体渗水、含水层渗水、小窑老空积水区积水以及地质构造的导水性能等。
4.2.3.3针对具体的充水因素,提出合理有效的防措施。 4.2.3.4确定工作面单位时间的正常涌水量、最大涌水量。 4.2.3.5现场确定并记录工作面进、回风巷的水窝位置。
4.2.3.6确定各业务单位的职责,形成工作面排水系统。排水系统(包括排水管路、水泵及与之相配套的电气设备)必须满足工作面排水要求。
4.2.3.7 确定必要的安全技术措施及注意事项。
4.2.4 防治水工作结束后应有总结报告,总结需经单位领导签字并加盖公章后存档。 4.3 防治奥灰承压水 4.3.1工作思路
成庄矿西部承压区采掘工作面承压水的总体防治思想是“有掘必探,先探后掘”。首先,对承压区开展地面三维地震勘探,探测地质构造发育情况;其次,开展地面瞬变电磁勘探,对地质构造的含水性及含水层的含水性进行探测;第三,井下开展直流电法、音频电透、井下瞬变电磁等物探工作,进一步探测含水异常情况;第四,对物探结果显示的富水异常区,进行钻探验证。并对岩芯、钻孔涌水量进行观测、对水质进行化验分析,判断该块段富水性特征,以及水源和通道性质。若涌水水涌为奥灰岩溶水则需采取措施进行治理。(详见流程图)
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地质条件研究 构造地质条件研究 水文地质条件研究 承压水防治规划 防治水工作思路 水文地质勘查 地质勘查和观测 放水试验 自动水位观测系统 排水系统 防治水系统建设 注浆系统 抗灾系统(挡水墙) 地面三维地震勘探 地面瞬变电磁勘探 水文地质观测 资料分析处理 发现导水构造或富水区 直流电法加井下瞬变 掘进时 钻孔超前探测 钻孔底板探深 坑透 工作面回采前 音频电透 电测深加井下瞬变 验证有效性 有效 . . . 巷道掘进前 地面高密度电法勘探 微动勘探 地面钻探验证 水文地质预测预报注浆加固改造留设保安煤柱 无效 回采时 突水监测 安全采掘