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1、水 文 地 质1范围本规范规定了水文地质观测、水害预测和防探水等技术要求。本规范适用于成庄矿的水文地质相关工作。2规范性引用文件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 晋城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
2、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内测定）Q=VSQ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：准备工具：浮标、卷尺、地质记录本；选择最好在水流规则的河道或沟渠内测定河道长度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。测量水通过河道的水的截面积速度面积流量3.1.1.4将观测人员的姓名、日期、观测站编号或名称、观测数据记录到原始记录本上。3.1.1.5按地表河流观
3、测成果台帐内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将观测人员的姓名、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内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
4、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内容主要包括观测人员姓名、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
5、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），主要观测和记录内容应包括：观测时间、人员姓名，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。观测内容主要是水位、水温和水质，观测点应布置在下列地段：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
6、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内测完。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
7、.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，主要观测和记录内容应包括：观测时间、人员姓名，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，对水文预测内容逐季度逐月进行检查、补充和修订，月报下发至有关单位。水文预报的内容应包括综采工作面和主要的掘进工作面，具体预报内容如下：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
8、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范措施。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范。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内容及时进行总结。总结的内容如下：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。4.1.3.3生产或施工队组采取的防范措施。4.1.3.4对预报的内容进行分析总结，推算预报准确率，找出预报不准确的
9、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范围内分布有含水层时，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内容：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，提出合理有效的防范措施。4.2.3.4确定工作面单位时
10、间内的正常涌水量、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
11、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）防治水工作思路地质条件研究构造地质条件研究承压水防治规划水文地质条件研究无效有效验证有效性留设保安煤柱注浆加固改造水文地质预测预报发现导水构造或富水区资料分析处理水文地质观测安全采掘突水监测回采时工作面回采前坑透电测深加井下瞬变音频电透掘进时直流电法加井下瞬变钻孔底板探深钻孔超前探测地面高密度电法勘探巷道掘进前地面三维地震勘探地
12、面高密度电法勘探地面瞬变电磁勘探微动勘探地面钻探验证防治水系统建设排水系统抗灾系统(挡水墙)注浆系统地质勘查和观测水文地质勘查自动水位观测系统放水试验4.3.2区域水文地质条件分析4.3.2.1在矿井设计和开拓延伸阶段，必须进行地质勘探，掌握井田地质条件，包括构造地质和区域水文地质条件，编写生产地质报告，补充勘探工程应编写补充勘探报告。根据报告内容，分析地下水迳排条件，主要可采煤层充水条件，充水水源、充水量和充水通道等。4.3.2.2根据水文资料，成庄井田奥灰承压水位标高为507567m之间，其中井田北部水位较高，西南部水位较低。根据生产地质报告，整个井田带压开采面积约为25.01km2，奥灰
13、岩溶水水源主要来自奥陶系中统上、下马家沟组石灰岩。该石灰岩岩溶裂隙发育，岩溶多为溶洞、溶孔，呈蜂窝状，是本区的主要含水层，含水层厚度达约70m，单位涌水量达10.41L/sm。上部的峰峰组岩溶裂隙不发育，裂隙多被方解石充填，富水性弱，单位涌水量为0.0016 L/sm，其水力联系极弱或不连通，泾流微弱或滞流，该层厚度平均达68.38m。4.3.2.3奥陶系之上的石炭系地层岩性主要为泥岩、砂岩，中间夹有K2、K3、K4、K5四层石灰岩，四层石灰岩总体上属弱含水层，泥岩、砂质泥岩为隔水层或弱透水层，厚度达约70m，该隔水层隔断了奥灰岩溶裂隙含水组对上覆煤层的影响，该地层平均厚度达99.76m。4.
14、3.2.4石炭系之上的地层为二叠系的山西组，3#煤层就位于该地层中，3#煤层与奥陶系石灰岩之间有约100m不透水层或弱透水层。4.3.2.5根据成庄矿奥灰岩承压水防治的特点，必须编制中长期防治水规划，尤其是针对奥灰承压水防治，必须进行专门的水文地质研究，制定防治水规划，安排承压水防治工作。4.3.3地质勘查和观测4.3.3.1在承压区内进行采区或工作面设计时，必须进行水文地质勘探，掌握水文地质资料，包括区域水位、水压和水温变化等情况，编写水文地质报告，绘制相应的水文地质图件。4.3.3.2在承压区内开采前，必须对含水层进行放水试验，掌握奥陶系灰岩与上部石炭系灰岩是否存在水力联系。4.3.3.3
15、在矿区内建立自动水位观测系统，实时动态监测矿区内水位变化情况，掌握水位变化规律。4.3.3.4在进入带压开采区段，应测试开采煤层底板破坏深度，建立煤层底板破坏深度档案。4.3.3.5在进入带压开采区段，要对煤层底板“下三带”、隔水层损伤、不良钻孔进行监测、研究。4.3.4防治水系统建设4.3.4.1矿井必须建立健全“矿井”、“盘区”和“工作面”等“三级”排水系统。按属地进行管理。4.3.4.2矿井排水系统位于主副井底，水仓容积和水泵排水能力必须满足煤矿安全规程规定。主水仓防水闸门必须灵活可靠，并保证在2008年进行2次关闭试验，4.3.4.3盘区排水系统位于各盘区中部或者下部，目前矿井五个盘区均建有排水系统，主要水仓有二盘区水仓、三盘区水仓、四盘区水仓、南翼井底水仓和五盘区水仓。4.3.4.4在承压区域内
