專門水文勘探設計編制細則

ICS?FORMTEXT73.040FORMTEXTD09團體標準T/SXDZFORMTEXT044—FORMTEXT2020FORMTEXT?????FORMTEXT專門水文勘探設計編制細則FORMTEXTDetailedrulesforthepreparationofspecialhydrologicalexplorationreportsFORMTEXT?????FORMDROPDOWNFORMTEXT（本稿完成日期：2020年3月20日）FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX發(fā)布FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX實施山西省煤炭地質工程協(xié)會發(fā)布T/SXDZ005—2020前言 II1范圍 12規(guī)范性引用文件 13基本規(guī)定 14專門水文勘探設計編寫基本準則和要求 1附錄A（規(guī)范性附錄）專門水文勘探設計編寫提綱 2前??言煤礦地質工作是在煤礦建設和生產過程中進行的直接為煤礦安全生產服務的地質工作，是煤田勘查工作的繼續(xù),是保障煤礦安全生產的前提。近年來，山西省各大煤炭集團在生產實踐中，已經建立了完整的煤炭地質工作體系，并且依據(jù)國家相關規(guī)程規(guī)范，結合企業(yè)的具體情況制定了一系列有關煤礦地質工作的管理文件及企業(yè)標準。同時一些國內及省內的知名技術服務單位為了完成山西煤礦的技術服務業(yè)務與相關煤炭企業(yè)協(xié)同完成了一些技術管理成果。為了更好地幫助省內煤炭地質技術力量較薄弱的單位提升煤礦地質工作水平和技術水平，使得煤礦地質工作更有效地保障煤礦安全生產。山西省煤炭地質工程協(xié)會組織相關企業(yè)及專家依據(jù)山西省各大煤炭集團及相關企業(yè)有關煤礦地質工作的一些管理文件、企業(yè)標準、經驗總結，按照國家團體標準的編制要求，將一些針對性強、經過多數(shù)煤礦技術人員驗證有可操作性、煤礦地質工作普遍適用、工作方法可重復的一些管理文件、企業(yè)標準、經驗總結，匯總編輯成為協(xié)會團體標準，便于推薦給相關單位參考使用。本標準附錄A《專門水文勘探設計編寫提綱》是標準的規(guī)范性附錄。本標準由山西省煤炭地質工程協(xié)會提出并歸口。本標準主編單位:本標準參編單位:木標準主要起草人員:本標準主要審查人員:本標準為首次制定。專門水文勘探設計編制細則范圍本標準規(guī)定了專門水文勘探設計的基本規(guī)定、編寫基本準則和要求，適用于相關編制單位在編寫專門水文勘探設計時參考。規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所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。《煤礦安全規(guī)程》（國家安監(jiān)總局令第87號）《煤礦地質工作規(guī)定》（安監(jiān)總煤調〔2013〕135號）《煤礦防治水細則》（煤安監(jiān)調查〔2018〕14號）《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)范》（安監(jiān)總煤裝〔2017〕66號）《山西省煤礦老空水害防治工作規(guī)定》（晉政辦發(fā)〔2017〕36號）《防治煤與瓦斯突出細則》（煤安監(jiān)技裝〔2019〕28號）《煤礦瓦斯等級鑒定辦法》（煤安監(jiān)技裝〔2018〕9號）DZ/T0215煤、泥炭地質勘查規(guī)范GB／T17766固體礦產資源儲量分類GB/T13908固體礦產地質勘查規(guī)范總則MT/T1091煤礦床水文地質、工程地質及環(huán)境地質勘查評價標準MT/T1163煤礦床水文地質勘查工程質量標準GB24505礦井井下高壓含水層探水鉆探技術規(guī)范GBT22205煤礦采區(qū)或工作面水文地質條件分類GB51070煤炭礦井防治水設計規(guī)范MT／T632井下探放水技術規(guī)范基本規(guī)定勘探工作應達到下列要求：a）查明礦區(qū)水文地質條件及礦床充水因素，預測礦井涌水量。對礦井水文地質條件以及對礦井采掘生產的影響進行評價；b）查明礦區(qū)地下水埋藏條件及各類含水層（組）的富水程度，圈定富水異常區(qū)范圍；c）查明地下水補給、徑流、排泄條件與運動規(guī)律，掌握地下水動態(tài)變化規(guī)律與控制因素。專門水文地質勘探，應從社會的綜合效益出發(fā)，既要研究保障礦井安全，連續(xù)生產，又要研究礦井排水的綜合利用以及對附近水源地和地質環(huán)境的可能影響。專門水文勘探設計編寫基本準則和要求專門水文勘探工作由煤礦企業(yè)組織實施，施工前，勘探單位應針對勘查區(qū)水文地質資料的可靠程度及存在的問題，可按照本標準附錄A提綱編制專門水文勘探設計，設計由煤礦企業(yè)組織審定，審定未通過前，不得進行現(xiàn)場施工。

（規(guī)范性附錄）

煤礦專門水文勘探設計編寫提綱緒論勘探目的、任務、要求，編寫依據(jù)煤礦位置、交通、范圍、自然地理、地形地貌、四鄰關系，煤礦開拓生產現(xiàn)狀及存在的主要地質及水文地質問題地質概述地層、構造、煤層、煤質、瓦斯、水文、工程地質和其他開采地質條件等。水文地質勘探勘探類型劃分根據(jù)礦井主要充水、含水特征，對井田內孔隙水、裂隙水、巖溶水及采空區(qū)積水進行專門勘探。礦井充水方式可分為：直接充水、頂板間接充水和底板間接充水（一般將鉆孔單位涌水量小于0.001L/s·m的巖層視為隔水層）。探程度要求一般要求a）研究區(qū)域水文地質條件，確定礦區(qū)所處水文地質單元的位置，詳細查明礦區(qū)地下水的補給、徑流、排泄條件，區(qū)域地下水對礦區(qū)的補給關系，主要進水通道及其滲透性。b）詳細查明礦區(qū)含(隔)水層的巖性、厚度、產狀，分布范圍、埋藏條件，含水層的富水性，煤層頂?shù)装甯羲畬拥姆€(wěn)定性。著重查明礦井主要充水含水層的富水性、滲透性、水位、水質、水溫、動態(tài)變化以及地下水逕流場的基本特征，確定礦井水文地質特征。c）詳細查明對礦井充水有較大影響的構造破碎帶的位置、規(guī)模、性質、產狀、充填與膠結程度、風化及溶蝕特征、富水性和導水性及其變化、溝通各含水層以及地表水的程度，分析構造破碎帶可能引起突水的地段，提出開采中防治水的建議。d）詳細查明對礦井開采有影響的地表水的匯水面積、分布范圍、水位、流量、流速及其動態(tài)變化、歷史上出現(xiàn)的最高洪水位、洪峰流量及淹沒范圍。詳細查明地表水對井巷充水的方式、地段，并分析論證其對煤層開采的影響，提出地表水防治的建議。e）煤層與含(隔)水層多層相間的巖層，應詳細查明開采煤層頂、底板主要充水含水層的水文地質特征和隔水層的巖性、厚度、穩(wěn)定性和隔水性，斷裂發(fā)育程度、導水性以及溝通各含水層的情況，分析采礦對隔水層的可能破壞情況。當深部有強含水層時，應查明主要充水含水層從底部獲得補給的途徑和部位。f）調查老窯的分布范圍、深度、積水和塌陷情況，大致圈定采空區(qū)，估算積水量，提出開采中對老窯水的防治建議。各類充水條件應著重查明的問題a）孔隙充水礦井：應著重查明含水層的成因類型，分布、巖性、厚度、結構、粒度、磨圓度、分選性膠結程度、富水性、滲透性及其變化；查明流砂層的空間分布和特征，含(隔)水層的組合關系，各含水層之間，含水層與弱透水層以及與地表水之間的水力聯(lián)系，評價流砂層的疏干條件及降水和地表水對礦床開采的影響。b）裂隙充水礦井：應著重查明裂隙含水層的裂隙性質、規(guī)模、發(fā)育程度、分布規(guī)律、充填情況及其富水性；巖石風化帶的深度和風化程度；構造破碎帶的性質、形態(tài)、規(guī)模、及其與各含水層和地表水的水力聯(lián)系；裂隙含水層與其相對隔水層的組合特征。c）巖溶充水礦床：應著重查明巖溶發(fā)育與巖性、構造等因素的關系，巖溶在空間的分布規(guī)律、充填深度和程度、富水性及其變化，地下水主要徑流帶的分布。以溶隙、溶洞為主的巖溶充水礦井，應查明上覆松散層的巖性、結構、厚度，或上覆巖石風化層的厚度、風化程度及其物理力學性質，分析在疏干排水條件下產生突水、突泥、地面塌陷的可能性，塌陷的程度與分布范圍以及對礦坑充水的影響。對層狀發(fā)育的巖溶充水礦井，還應查明相對隔水層和弱含水層的分布。以暗河為主的巖溶充水礦井：應著重查明巖溶洼地、漏斗、落水洞等的位置及其與暗河之間的聯(lián)系；暗河發(fā)育與巖性、構造等因素的關系；暗河的補給來源、補給范圍、補給量、補給方式及其與地表水的轉化關系；暗河入口處的高程、流量及其變化；暗河水系與礦體之間的相互關系及其對礦床開采的影響。不同充水方式的礦井應著重查明的問題a）直接充水的礦井：應著重查明直接充水含水層的富水性、，滲透性，地下水的補給來源、補給邊界、補給途徑和地段：直接充水含水層與其他含水層、地表水、導水斷裂的關系。當直接充水含水層裸露時，還應查明地表匯水面積及大氣降水的入滲補給強度。b）頂板間接充水的礦井：應著重查明直接頂板隔水層或弱透水層的分布、巖性、厚度及其穩(wěn)定性、巖石的物理力學性質和水理性質、裂隙發(fā)育情況、受斷裂構造破壞程度，研究和估算導水裂隙帶高度，分析主要充水含水層地下水進入礦井的地段。c）底板間接進水的礦井：應著重查明承壓含水層徑流場特征，直接底板的巖性、厚度及其變化，巖石的物理力學性質和水理性質，以及斷裂構造對底板完整性的破壞程度，分析論證可能產生的底鼓，突水的地段。勘探工程布置原則及工程量勘探工程布置原則a）應結合礦井具體條件，針對主要水文地質問題做到有的放矢。從區(qū)域著眼，立足礦井、把井田和區(qū)域的地下水，地表水和大氣降水作為統(tǒng)一系統(tǒng)進行研究。應重視水文地質測繪和鉆孔簡易水文地質觀測與編錄等基礎工作，配合地面物探或井中物探，因地制宜地進行適當規(guī)模的抽水試驗，運用多種勘探手段，加強綜合分析研究，從而查明礦井的水文地質條件及主要充水因素。b）水文地質勘探鉆孔，應盡量構成剖面，既控制地下水天然流場的補給、徑流、排泄各個地段；又要控制開采后流場變化，特別是進水通道地段。c）群孔抽水試驗，主孔宜布在主要充水含水層的富水段或強逕流帶上。必須有足夠的觀測孔(點)，觀測孔布置必須建立在系統(tǒng)整理、研究各勘探資料的基礎上，根據(jù)試驗目的，水文地質分區(qū)情況，礦井涌水量計算方案等要求確定，應盡可能利用地質勘探鉆孔、地下水天然或人工露頭作為觀測孔(點)?？碧焦こ塘縜）各類型水文地質勘探所需的基本工程量應結合礦井的具體情況確定，以滿足相應的勘探程度要求為原則。b）鄰近礦井有水文地質條件相似的水文地質資料時可借鑒利用?？碧郊夹g要求水文地質測繪a）水文地質測繪以查明勘探區(qū)域水體的補給、徑流、排泄條件和水體可能影響的范圍及補給邊界、充水因素、水文地質邊界條件等為重點。b）水文地質測繪比例尺，區(qū)域一般采用1∶50000—1∶10000；礦區(qū)一般采用1∶10000—1∶2000。c）水文地質測繪一般在地質測繪的基礎上進行，應全面搜集和充分利用航(衛(wèi))片解釋、區(qū)域水文地質普查和相鄰礦井的資料。d）水文地質測繪應全面收集礦井及周邊歷年的水文、氣象資料；詳細調查地形地貌、地下水的天然和人工露頭及其水化學特征、巖溶發(fā)育情況、第四系松散層的形成與分布、地下水的補給、徑流、排泄條件，圈定水文地質邊界；調查古井老窯的分布：對現(xiàn)有生產礦井或勘探坑道進行水文地質編錄，系統(tǒng)收集生產礦井(或露天采礦場)的水文地質資料。鉆孔簡易水文地質觀測與編錄a）觀測和詳細記錄鉆進中涌(漏)水、掉塊、塌孔、縮(擴)徑、逸氣、涌砂、掉鉆等現(xiàn)象發(fā)生的層位和深度，測量涌(漏)水量，有條件時，應觀測鉆進中動水位和沖洗液消耗量的變化，必要時應測量穩(wěn)定水位并進行簡易放(注)水試驗。b）描述巖芯的巖性、結構構造、裂隙性質、密度、巖石的風化程度和深度以及巖溶形態(tài)、大小、充填情況、發(fā)育深度，統(tǒng)計裂隙率、巖溶率。c）單一含水層(組)的鉆孔應測定終孔穩(wěn)定水位。水文地質鉆探a）鉆孔施工宜采用清水鉆進，當?shù)貙悠扑椴荒苡们逅@進時，應在主要含水層或試驗段(觀測段)用清水鉆進，若必須采用泥漿鉆進時，應采取有效地洗井措施。b）鉆孔揭露多個含水層時，應測定分層穩(wěn)定水位；分層抽水試驗和分層測水位的鉆孔，必須嚴格止水，并檢查止水效果，不合格時應重新進行。c）鉆孔孔徑視鉆孔目的確定，抽水試驗孔試驗段孔徑以滿足設計的抽水量和安裝抽水設備為原則，一般不小于91mm，水位觀測孔觀測段孔徑應滿足止水和水位觀測的要求。d）鉆孔應取芯鉆進。巖芯采取率：巖石大于70％，破碎帶大于60％，粘土大于70％，砂和砂礫層大于50％。當采用水文物探測井，能正確劃分含(隔)水層位置和厚度時，可適當減少取芯。e）鉆孔的孔斜應滿足選用抽水設備和水位觀測儀器的工藝要求。f）鉆孔控制深度以揭穿主要目的層為原則，重點控制第一期開拓水平，少數(shù)孔兼顧礦體主要儲量分布標高。對底板直接或間接充水的礦床，應按勘探剖面加深控制，其深度以揭穿含水層的裂隙、巖溶發(fā)育帶為原則。g）應結合勘探區(qū)域物性條件，選擇有效的方法進行水文物探測井(含井中測流)。h）鉆孔除留作長期觀測外，均應封孔，封孔方法宜結合水文地質條件和可能的開采方式研究確定。抽水試驗a）抽水試驗前應獲得自然流場水位、流量變化趨勢和速率的資料；試驗過程中，嚴禁抽出的水就地排放造成回滲或倒灌；注意觀測地面塌陷、沉降現(xiàn)象。b）抽水試驗方法分為穩(wěn)定流和非穩(wěn)定流，可根據(jù)概化的水文地質模型和水文地質參數(shù)計算的要求選擇。c）穩(wěn)定流抽水試驗要求①水位降深應根據(jù)試驗目的和含水層富水程度確定，應盡設備能力作一次最大降深，其值宜不小于lOm；當采用涌水量與降深相關方程預測礦坑涌水量時，應進行三次水位降低。②穩(wěn)定時段延續(xù)時間宜根據(jù)含水層的特征，補給條件確定。單孔抽水試驗最低不少于8小時，替水層抽水、帶觀測孔抽水，必須適當延長。③穩(wěn)定時段內鉆孔水位、流量穩(wěn)定程度應結合區(qū)域地下水動態(tài)變化確定。水位波動相對誤差：抽水孔不大于1％；觀測孔水位變化不大于2cm。涌水量波動相對誤差：當單位涌水量大于0.1L/s.m時，不大于其平均值的3％；當單位涌水量等于或小于0.1L/s.m時，不大于其平均值的5％，波動相對誤差按式(1)計算：④抽水試驗過程中應取全取準水位下降、流量、水溫和水位恢復的連續(xù)觀測資料。 d）非穩(wěn)定流抽水試驗要求①非穩(wěn)定流抽水試驗宜采用定流量或階梯定流量抽水，也可用定降深抽水,其降深值可參照c）①條執(zhí)行。②抽水孔水位、流量的波動誤差可參照4.4.4.3（3）條執(zhí)行。③抽水孔水位、流量累計觀測時間，可按對數(shù)軸上的分格點進行。④抽水延續(xù)時間應根據(jù)試驗目的參照水位降深—時間半對數(shù)曲線S(或h2)—lgt形態(tài)確定，當曲線出現(xiàn)固定斜率的漸近線時，觀測時間需后延續(xù)一個對數(shù)周期；有越流補給時，觀測時間則需曲線經過拐點后趨于水平時為止；有觀測孔時，應以代表性觀測孔的S(或h2)—lgt曲線判定。⑤停止抽水后，應立即觀測恢復水位，觀測時間參照4.4.4.4（3）執(zhí)行。e）具有多層含水層的礦區(qū)，需要分層評價時，應進行分層抽水試驗。水文地質條件允許，可用井中測流方法進行混合抽水，分層求取水文地質參數(shù)。f）大型抽水試驗①大型抽水試驗宜在勘探后期進行，必須建立在獲得礦區(qū)水文地質條件和天然流場及其動態(tài)變化資料的基礎上。②水位降深、降深次數(shù)和延續(xù)時間視礦區(qū)水文地質條件、試驗目的和計算方法確定。抽水水量應對天然流場有較大的擾動，盡可能暴露儲存量與逕流量的轉化關系和礦區(qū)的水文地質邊界。③觀測孔(點)，應根據(jù)試驗目的和計算方法確定。宜布在不同的富水區(qū)、參數(shù)區(qū)、邊界水量交換地段以及地表水、“天窗”、斷裂帶等地段，必要時外圍區(qū)亦應布少數(shù)孔控制。④具體觀測方法應按專項設計執(zhí)行。地表水、地下水動態(tài)觀測a）觀測內容包括：水位、水量、水溫和水質等。b）水位、水量、水溫觀測，一般每隔5—10天一次，雨季或急劇變化時段加密。日變幅大的地區(qū)，應選定一個時段進行微動態(tài)觀測；水質一般按豐、枯季取樣。連續(xù)觀測時間不少于一個水文年，當勘探周期不足一年的中、小型礦床或水文地質條件簡單的礦區(qū)可視礦區(qū)條件酌定。c）地下水動態(tài)觀測設施應采取有效措施予以保護，勘探工作結束后由生產部門繼續(xù)觀測。礦井涌水量計算礦井涌水量計算必須建立在正確認識礦井水文地質條件的基礎上，勘探設計時應初步確定其計算方案，并在勘探過程中，隨著對礦區(qū)水文地質條件認識的深化逐步的修正和完善。應根據(jù)礦井水文地質特征、邊界條件、充水方式，建立礦區(qū)水文地質模型和數(shù)學模型，選擇有代表性的參數(shù)及合