GB/T 40130-2021 煤矿专门水文地质勘查规范.pdf

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GB/T 40130-2021 煤矿专门水文地质勘查规范.pdf

GB/T 40130=202

探成果等)空间分析成果图。 顶板涌(突)水条件综合分区图是由顶板冒裂安全性分区图与顶板充水含水层富水性分区图空 间分析成果图。 天然和人为改造状态下的回采工作面分段和整体工程涌水量预测是根据研究矿井具体的充水 水文地质物理概念模型,建立地下水流系统的三维数值模拟模型,在反演识别基础上,根据回 采工作面周期来压步骤,分别预测在天然和人为改造两种不同状态下的回采工作面分段和整 体工程涌水量,

C.2底板突水危险性评份

C.2.1安全隔水层厚度和突水系数

JC/T 1051-2018标准下载安全隔水层厚度和突水系

C.2.1.1安全隔水层厚度

C.2.1.2突水系数

式(C.3)适用于回采和掘进工作面,就全国实际资料看,底板受构造破坏块段突水系数一般不大于 2.06MPa/m,正常块段不大于0.1MPa/m

T—突水系数,单位为兆帕每米(MPa/m); p——隔水层底板承受的水头压力,单位为兆帕(MPa) M底板隔水层厚度,单位为米(m)

C.2.2脆弱性指数法

脆弱性指数法进行底板突水危险性评价基本步骤如下: a 根据对矿井充水水文地质条件分析,建立煤层底板突水的水文地质物理概念模型。 b) 确定煤层底板突水主控因素。 C 采集收集各突水主控因素基础数据,并进行归一化无量纲分析和处理。 d) 应用地理信息系统,建立各主控因素的子专题层图。 e 应用信息融合理论,采用非线性数学方法(如ANN,证据权重法,Logistic回归法或其他方 法),或线性数学方法(如AHP等其他方法),通过模型的反演识别或训练学习,确定出煤层底 板突水的各主控因素的“权重”系数,建立煤层底板突水脆弱性的预测预报评价模型;煤层底板 突水的脆弱性指数按式(C.4)计算

式中: VI一煤层底板突水的脆弱性指数; S;一一第i个主控因素对底板突水的“贡献”或相对权重; I;一一第i个主控因素归一化后的无量纲值, 根据研究区各单元计算的突水脆弱性指数,采用频率直方图的统计分析方法,合理确定突水脆 弱性分区阀值。 g)提出煤层底板突水脆弱性分区方案。

C.2.3五图双系数法

五图双系数法基本内容如下: a)所指五图为: 1)第一图。在工作面回采过程中,由于矿压等因素综合作用的结果,在煤层底板产生一定深 度的破环,这种破环后的岩层具有导水能力,故称之为“导水破坏深度”,通过实验和计算 可以获得该值的分布状况。据此绘制“底板保护层破坏深度等值线图”。 2)第二图。煤层底面至隔水层顶面之间的这段岩层称之为“底板保护层”。它是阻止承压水 涌人采掘空间的屏障,需查明其厚度及其变化规律。据此绘制“底板保护层厚度等值线 图”。 3)第三图。煤层底板以下含水层的承压水头将分别作用在不同标高的底板上。根据计算绘 制“煤层底板上的水头等值线图”。 4) 第四图。把导水破坏深度从底板保护层厚度中减去,所剩厚度称之为“有效保护层”。它 是真正具有阻抗水头压力能力且起安全保护作用的部分。据此绘制“有效保护层厚度等 值线图”。 5) 第五图。最后根据有效保护层的存在与否和厚度大小,依照“双系数”和“三级判别”综合 分析,即可绘制带压开采技术的最重要图件“带水头压力开采评价图”。 b)双系数为: 1)带压系数是表示每米岩层可以阻抗多大水压的指标。 2)突水系数是“有效保护层厚度”与作用其上的水头值之比。 c)三级判别为: 1)I级判别是判别工作面必然发生直通式突水的指标。 2)Ⅱ级判别是判别工作而发生非直通式突水可能性及其突水形式的指标。 3)Ⅲ级判别是判别已被"级判别定为突水的工作面其突水量变化状况的指标

式中: Q 新矿井预计涌水量,单位为立方米(m"); K 富(含)水系数,单位为立方米每吨(m/t) P 新矿井设计产量,单位为吨(t); Q1 生产矿井年涌水量,单位为立方米(m"); P, 生产矿井年产煤量,单位为吨(t)。 注:式中的涌水量Q.和产煤量P,为相同时段的值

D.1.2矿并单位涌水量比拟法

附录D (资料性附录) 矿井涌水量评价常用方法及公式

按(D.2)计算: Q=K,P D.1 Q1 ·D.2

当矿并涌水量增长幅度与开采面积、水位降深呈直线比例的情况下,按式(D.3)计算矿并涌水量,其 中生产矿井单位涌水量按式(D.4)计算:

Q=qiFS N F.S

当矿井涌水量增长幅度与开采面积、水位降深不呈直线比例时,按式(D.5)计算矿井涌水量:

......................(D.5)

D.13相关关系分析法

式中: 1 2 影响矿井涌水量的二个因素变量; b1b2 称为Q对1、:的回归系数。在多元回归中,Q对某一自变量的回归系数表示 当其他自变量都固定时,该自变量变化一个单位时Q平均改变的数值; ba.bi.b2 用最小二乘法确定,b.按式(D.7)计算

Q、、2————Q、1、2观测数据的平均数 其他相关方法参见相关手册或教程。

D.20三(s)曲线外推法

Q=f(s)曲线外推法是利用抽水试验获得抽水井的涌水量Q与水位降深s之间的曲线方程,来推 算未来矿坑设计水位降深的涌水量的方法。在一些水文地质条件不易查清,边界条件又比较复杂,难以 利用解析公式的矿区,利用此法常能获得较好的效果, 利用主孔流量和主孔水位降深建立的曲线方程用来外推矿坑涌水量,应该利用群孔抽水试验资料: 并用主孔的流量Q和适当距离的观测孔中的水位降深s所建立起来的曲线方程Q三f(s)来推算未来 矿坑的涌水量。观测孔至主孔的距离可根据首采区的大小按式(D.8)大致估算:

r一一所选用的观测孔至主孔的距离; F一一初期采区的面积,根据开采情况和井田的具体条件决定。 利用主孔的流量和适当距离的观测孔建立Q=f(s)曲线方程的方法,可以在很大程度上减少含水 层的非均质性、主孔孔径及钻孔结构、抽水时主孔孔壁的附加阻力以及近主孔处可能产生的紊流和三维 流等对曲线方程的影响,使之更符合开采时的实际情况 得到Q=f(s)曲线后,应鉴别曲线类型。Q=f(s)曲线一般可分为直线型、抛物线型、指数曲线 型、对数曲线型。鉴别曲线类型后,再求曲线方程中的有关参数,得出曲线方程式,便可推算矿坑涌 水量。

D.3.1稳定流条件下,常用的基本公式如下!

1稳定流条件下,常用的基本公式如下:

HB/T 40130202

狭长地沟法(水平廊道法)如下: 1)潜水完整型(两侧进水)矿井涌水量按式(D.12)

式(D.9)~式(D.14)中: Q 矿井涌水量,单位为立方米每天(m/d); K 渗透系数,单位为米每天(m/d); H 水柱高度,单位为米(m); S 水位降深,单位为米(m); B 巷道水平长度,单位为米(m); h 动水位至底板隔水层水柱高度,单位为米(m); M 含水层厚度,单位为米(m); R 影响半径,单位为米(m); ro “大井”半径,单位为米(m); R。 “大井”影响半径,单位为米(m)。

D.3.2非稳定流条件下,常用的基本公式如下:

a)潜水完整井矿并涌水量按式(D.15)计算

完整型(两侧进水)矿并涌水量按式(D.13)计算:

b)承压水完整井矿井涌水量按式(D.16)计算: 4元Ts Q: ...(D.16) W 4at

承压水完整井矿井涌水量按式(D.16)计算: Q=

式(D.15)、式(D.16)中: W() 井函数; T 导水系数,单位为平方米每秒(m/s); a 导压系数,单位为平方米每秒(m"/s); 抽水时间,单位为秒(s)

水均衡法是在查明矿床开采条件的情况下,利用直接充水含水层的补给水量和支出水量之间的关 系,根据水均衡原理,获得开采地段涌水量的方法。 在直接充水含水层的补给条件和补给量易于查清的情况下,均衡法往往可以获得满意的计算结果 矿井充水含水层的收项一般由下面儿部分组成

数值法常用的方法为有限单元法和有限差分法。可模拟地下水的疏干过程,预报地下水水位和矿 井疏排水量。 基本步骤为确定模拟对象、建立水文地质概念模型、数值模型建立及求解、模型的识别与验证、模型 预测及结果输出、模型后续检查及模型的再设计等。 有限差分法和有限元法参考相关软件和资料进行

附录E (资料性附录) 老空区积水量计算方法

老空区巷道积水量计算采用式(E.1): Wx =WLKx ( E.1 式中: Wx 与老空区连通的巷道积水量; W 积水巷道原有断面,单位为平方米(m²); L 巷道长度,单位为米(m); Kx 巷道充水系数,煤巷取0.5~0.8,岩巷取0.8~1.0。

W。 老空积水区静储量,单位为立方米(m"); Kc 老空区充水系数,0.3~0.5;

式中: WQ 采空区积水量,单位为立方米(m"); M 采空区煤层采高,单位为米(m); S 采空区积水面积,单位为平方米(m); 煤层平均倾角,单位为度(°); K 充水系数.0.08~0.4

F.1矿井(专项)水文地质勘查报告提纲

E. 1.1.1目的任务

附录F 【规范性附录) 勘查报告提纲

叙述矿井基本情况、存在问题及本次勘查项目的由来,批复设计的目的、任务,勘查工作自 过程。

F.1.1.2位置与交通

EF.1.1.3矿并概况

叙述矿井及周边矿井生产规模,主采煤层及资源储量,开采年限,开采方法,采掘布置,建设 情况。

E.1.1.4自然地理

取述勘查区地形地貌、气象、水文,勘查区在地表流域中的位置。

E.1.1.5以往水文地质工作

果和存在问题 详细叙述勘查区内水文地质勘查孔、构造、含水层、采空区等相关成果

F.1.2勘查工作及质量

E.1.2.1勘查工作量

述采用的勘查手段,列表说明本次完成的勘查工作

E.1.2.2勘查工作质量

简述区域地层,以地层简表形式列出。 叙述井田内地层层序、时代、厚度、岩性、产状,主要可采煤层的层位、厚度、顶底板岩性、厚度和稳定 生。(附地层柱状图)

简述区域构造和并田基本构造形态。(附区域构造纲要图和井由构造纳要图)

E.1.4水文地质条件

F.1.4.1区域水文地质条件

叙述勘查区所处地下水系统的边界条件、含(隔)水层(组)、补径排条件等水文地质特征,勘查区 地下水系统中所处位置

F.1.4.2勘查区水文地质条件

.4.2勘查区水文地质条作

E.1.4.2.1勘查区水文地质基本特征

叙述勘查区水文地质边界条件。详述水文地质勘查类型及其复杂程度

F.1.4.2.2含(隔)水层

叙述矿井直接充水含水层和间接充水含水层及有关隔水层的岩性、厚度、产状、理藏条件、分布范围 及其变化;裂隙与岩溶的发育程度及分布规律;含水层的单位涌水量、水文地质参数、水位标高、水头压 力、水量、水质、水温;水化学及同位素特征。 根据岩石物理力学样测试资料评述隔水层尤其是煤层顶、底板的隔水条件(隔水性、稳定性)

F.1.4.2.3地下水补径排条件及流场特征

双还励值区 叙述勘查区地下水动态变化特征及其与地表水、大气降水的关系。 根据水文地质特征对勘查区进行水文地质分区

F.1.4.2.4各含水层之间水力联系

F.1.5充水条件分析及突水危险性评价

2.1.5充水条件分析及突水危险性评价

F.1.5.1矿并充水条件

E.1.5.2突水危险性评价

分煤层进行顶板(或底板)突水危险性评价

.1.5.3突水威胁程度评价

分煤层进行顶板(或底板)突水威胁程度评价

某层进行顶板(或底板)突水威胁程度评价

E.1.6矿井涌水量预测

采用两种以上方法计算矿井正常涌水量和最大涌水量,对各种方法计算结果进行分析对比,提出采 用值。 根据采空区规模、积水情况和采掘进度,对采空区疏放水量提出建议值

F.1.7防治水工作建议

E.1.8水环境影响与矿井水综合利用评价

E.1.8.1水资源量影响

个析矿井疏排水对地下水资源量及已建水源地的影

E.1.8.2水质影响

E.1.8.3矿井水综合利用

F.1.10 附图及要素

下列是勘查成果常用表格,根据勘查成果的需要可增加相应的表格: a 钻孔成果一览表; b) 野外水文地质测绘成果表; 采空区调查成果表; d) 地下水、地表水、矿井水动态观测成果表; e)钻孔抽水试验成果表:

下列是勘查成果常用表格,根据勘查成果的需要可增加相应的表格: 钻孔成果一览表; b)野外水文地质测绘成果表; c)采空区调查成果表; d)地下水、地表水、矿井水动态观测成果表; e)钻孔抽水试验成果表:

E.2闭坑煤矿水文地质勘查报告提纲

闭坑原因和编写依据;煤矿范围 勘查概优;升 概况。

地质特征:煤炭煤质特征:开采条件。

GB/T 39402-2020 面向人机协作的工业机器人设计规范.pdfF.2.3主要水文地质问题及防治水工作评述

分析煤矿关闭前、后存在的主要水文地质问题,并对煤矿开采过程中的水文地质工作进行论述。

F.2.4矿山地质环境影响评估

并由边界煤柱、防水煤柱的留设情况及其稳定性;地下水疏干范围,矿井并停止排水后的残余涌水量 也下水水位、水质的变化趋势;采空区及积水情况;地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡、泥石流、含(隔)水层砸 坏、地形地貌景观等矿山地质环境问题的影响范围和破坏程度;含水层间水力联系情况可进行地下水串 层污染的评估等,

F.2.5地下水综合利用评估

过煤矿关闭前、后的地下水综合利用进行分析评估。

下列是闭坑煤矿相关图件: a 煤矿交通位置图; b) 煤矿地形地质图; c) 地层综合柱状图; d) 煤矿构造纲要图; e) 煤矿水文地质图; f) 煤矿地质、水文地质剖面图; g) 煤矿采空区及积水分布图; h) 采掘(剥)工程平面图; i) 并上下对照图; j 并筒及代表性的石门、主要巷道地质、水文地质素描剖面图; k) 煤层底板等高线和资源/储量估算图(急倾斜煤层加绘立面投影图)。

GB/T 40130=202

GB 2099.2-2012标准下载下列是闭坑煤矿相关表格: a 钻孔综合成果表; b) 抽水试验成果表; 煤矿涌水量统计表; d) 河流、水井及地下水长期观测资料表; e) 瓦斯参数测试成果表; f) 资源/储量估算基础表及汇总表; g) 岩石力学试验成果表; h)土样分析成果表; 其他有关成果表。

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