矿井水文地质主要图件内容及要求

精选文件附录1矿山水文地质的主要图纸内容和要求一、矿山的充水性图矿井充水性图是综合记录井下水文地质资料的图纸，分析矿井充水规律，开展水灾预测，是制定防水措施的主要依据之一，也是矿井水灾防治的必要图纸。 一般将开采图纸的平面图作成参考底图，比例尺为1/2000-1/5000，主要内容如下1 .各类型出水点要统一号码，注明出水日、涌水量、水位(水压)、水温和泉水的特征。2 .古井、废井巷、采空区、老艘等积水的范围和积水量。3 .井下防水闸门、水闸壁、放水孔、防水煤(岩)柱、泵房、水仓、水泵台数和能力。4 .井下送水路。5 .井下涌水量观测所(点)的位置。6 .其他。矿井充水性图应随着开采工程的进展定期补充填写。二、矿井涌水量和各种相关因素的动态图表矿井涌水量和各种相关因素的动态曲线综合反映了矿山的充水变化规律，预测矿井涌水量的趋势。 各矿必须根据情况选择不同的相关因素作成以下几个关系图表1、矿井涌水量与降水量、地下水位关系的图表。2、矿井涌水量与单位方向开拓长、单位采空面积的关系图表。3 .矿井涌水量和地表水补给量或水位关系的图表。4 .矿山涌水量随开采深度变化的图表。三、矿山综合水文地质图矿井综合水文地质图是反映矿井水文地质条件的图纸之一，也是进行矿井水防治的主要参考依据。 综合水文地质图一般基于井田地形地质图绘制，比例尺为1/2000-1/10000。 主要内容如下：1 .岩盘带水层的顶出(含岩溶)和冲积底带水层(流砂、砂砾、砂矶层等)的平面分布情况。2、地表水体、水文观测所、井、泉的分布位置和陷落柱的范围。3 .水文地质钻头及其抽水试验成果。4 .岩盘等高线(适用于隐伏煤田)。5、采掘了井田井下干线地、矿井采矿范围及井下急水点的资料。6 .主要是含水层等的水位(压力)线。7 .老窑、小煤矿的位置和开采范围和涌水情况。8 .在有条件的情况下，划分水文地质单元，进行水文地质划分。四、矿山综合水文地质直方图矿井综合水文地质直方图反映了含水层、隔水层及煤层的组合关系和含水层的层数、厚度及富水性。 一般以相应的比例尺与矿井综合水文地质图一起作成。 主要内容如下：1、含水层年代地层名称、厚度、岩性、岩溶发育情况。2 .各含水层水文地质试验参数。3 .含水层的水质类型。五、矿井水文地质剖面图矿井水文地质剖面主要反映了含水层、隔水层、褶皱、断裂构造等与煤层之间的空间关系。 主要内容如下：1、含水层的岩性、厚度、埋藏深度、岩溶裂隙的发育深度。3、水文地质孔、观测孔及其试验参数和观测资料。3 .地表水体及其水位。4 .主要井的位置。矿井水文地质剖面图一般基于有代表性的地质剖面。六、矿井含水层等水位(压)线图等水位线图主要反映了地下水流动场的特征。 水文地质复杂型和极其复杂型的矿山，必须定期对主要含水层(组)绘制等水位线图，对比分析矿山的疏水动态。 比例尺是1/2000-1/10000。 主要内容如下：1、含水层、煤层头角线、主要断层线。2 .水文地质孔、观测孔、井、泉的地面标高、孔(井、泉)口标高和地下水位(压)标高。3、河流、水路、山塘、水库、凹陷积水区等地表水体观测所的位置、与地面水平同步的水面水平。4、矿井井口位置、开拓范围和道路、铁路交通干线。5 .地下水等水位(压力)线和地下水的流动。6 .可采煤层底板下的隔水层等厚线(受采掘影响的主要含水层在可采煤层底板下时)。7 .井下涌水、突水点位置及涌水量。七、地区水文地质图地区水文地质图一般根据1/10000-1/100000地区地质图，经过地区水文地质调查制作。 在制作图纸的同时，必须制作图纸制作说明书。 矿井水文地质复杂型和极其复杂型的矿井，必须认真编制。 主要内容如下：1 .地表水系、分水岭边界线、地形单位划分。2 .主要是含水层突出，松散层等厚线。3 .地下水的天然露点和人工暴露点。4 .岩溶形态和结构破碎带。5 .水文地质钻头及其抽水试验成果。6 .地下水等水位线、地下水的流动。7 .划分地下水的补给、流出、排泄区。8、划分不同的水文地质单元，进行水文地质划分。9、带有相应比例尺的地区综合水文地质直方图、地区水文地质剖面图。八、矿区岩溶图岩溶特别发达的矿区，应根据调查和勘探的实际资料绘制矿区岩溶图，为研究岩溶的发育分布规律和矿山岩溶水的防治提供参考依据。岩溶图的形式可以根据情况制作岩溶分布平面图、岩溶实测剖面图和展开图等。1、岩溶分布平面图基于坑道综合水文地质图，可描绘岩溶地形、汇水封闭洼地、落水洞、地下暗河出入口、天窗、地下水天然露点和人工露点、岩溶塌陷区、地表水和地下水分水岭等。2 .岩溶实测断面图或展开图根据溶洞或暗河的实际测绘资料制作。附录二含水层富水性等级标准钻头单位涌水量(q )，含水层富水性注分为以下四级1 .弱富水性： q0.1 L/(sm )2 .中等富水性： 0.1 L/(sm)q1.0 L/(sm )；3 .强富水性：1.0 L/(sm)5.0 L/(sm )。注：评价含水层富水性，钻头单位涌水量以口径91 mm、抽水水位下降深度10 m为基准的口径、深度与上述不一致时，应换算比较水性。 换算方法：首先由抽水时涌水量q和降水深度s的数据，用最小二乘法或解法决定曲线，由Q-S曲线决定降水深度10 m时的抽水孔的涌水量，用下式计算孔径91 mm时的涌水量，最后除以10 m即单位涌水量。式中、孔径91 mm的钻头的涌水量、影响半径和钻头半径r孔-孔径r的钻头的涌水量、影响半径、钻头半径。附录三防挡水煤(岩)柱的尺寸要求一、煤层开始留置防水煤(岩)柱煤层开始留置防水煤(岩)柱，通过下式计算1、煤层突出时，或被粘土类的微透水层复盖时：PS=PS S (3-1)2、煤层被松散富水性强的带水层复盖时(图3-1 ) :PS=PS K (3-2)式中Hf-遮水煤(岩)柱的高度，m；Hk-采集后的着落高度，m；HL-导水裂缝带最大高度，m；Hb-保护层的厚度，m；-煤层倾斜角，()由式(3-1)、式(3-2)计算出的值必须在20 m以下。 公式中的Hk、HL的计算，参考建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程的相关规定。图3-1煤层被松散的富水性强含水层复盖时的遮水煤(岩)柱的留置图二、含水或导水断层防挡水煤(岩)柱的留置含水或导水断层防挡水煤(岩)柱的留置(图3-2 )可参照以下经验公式计算20米式中L-煤柱留下的宽度，m；K-安全系数，一般为2-5M-煤层的厚度和高度，m；p-水头压力、MPa；Kp-煤的拉伸强度，MPa。图3-2含水或导水断层防挡水煤(岩)柱留设图三、防止因煤层与强含水层或导水断层接触而留置隔水煤(岩)柱煤层与强含水层或导水断层接触，被局部复盖的情况下(图3-3 )，防止截水煤(岩)柱留置的要求如下图3-3煤层与富水性强的带水层或导水断层接触时的挡水煤(岩)柱的残留防止图1 .当含水层顶面高于最高导水裂缝带时，防水炭(岩)柱可如图3-3a、图3-3b那样留下。 计算公式如下所示l=l1l2l3=ha CSCHL cotHL cot(3-3)2 .最高导水裂带的上限高于断层上盘带水层的情况下，遮水炭(岩)柱保留如图3-3c那样。 计算公式如下所示l=L1 L2 L3=ha (正弦- coscot)二十米(3-4)，二十米(3-4)式中L-防水煤(岩)柱宽，m；L1、L2、L3-遮水煤(岩)柱的各段宽、m；HL-最大导水裂缝带高度，m；-断层角，()；-岩层的塌陷角，()；M-断层上盘含水层水平高于下盘煤层底板高度，m；PS断层安全防水炭(岩)柱的宽度，m。Ha值必须根据矿山的实际观测资料来确定。 即，通过总结本矿区在断层附近开采时发生的突然水和安全开采的地质水文地质资料，计算水压(p )与防水煤(岩)柱的厚度(m )之比(Ts=p/M )，绘制成各点的值以Ts=p/M为横轴、埋藏深度H0为纵轴的坐标纸上。Ha值也可以用以下公式计算式中的p-防水煤(岩)柱承受的静水压力，MPa；Ts-临界突水系数，MPa/m；10-保护带的厚度一般为10 m。图3-4 Ts和H0的关系图如果本矿区没有实际的突水系数的话，可以参考其他矿区的资料，但选择时，必须综合考虑隔水层的岩性、物理力学性质、巷道跨度和工作面的天空顶点距离、采煤方法和顶板控制方法等一系列因素。四、煤层位于含水层上方，防止断层导水时留置挡水煤(岩)柱煤层位于带水层的上方，断层导水的情况下(图3-5 )，防止挡水煤(岩)柱的留置，必须考虑煤层底部的挡水层是否能承受下部带水层的水的压力，第二个是断层水的煤层正向的压力。图3-5煤层位于带水层的上方，是断层导水时防止挡水煤(岩)柱残留的图考虑到底部压力，煤层底板到断层面的最小距离(垂直距离)不能大于安全的煤柱高度(Ha )的计算值，不能在20 m以下。 那个计算公式是UR 20米式中的-断层角，()；其馀参数与之前相同。考虑到断层水在顺煤层方向的压力，用附录的三分之二计算煤柱的宽度。根据以上两种方法计算的结果，使用的数字很大，但是还必须在20 m以下。断层不导水的情况下(图3-6 )，挡水煤(岩)柱的留置尺寸必须确保从水层的顶面和断层面的交点到煤层底板的最小距离，在垂直于断层的截面上大于安全煤柱的高度(Ha )的情况下可以，但不能小于20 m。图3-6煤层位于含水层上方，断层不被导入时的挡水煤(岩)柱的留置图五、防止在淹水区或老窑积水区采掘时留置隔水煤(岩)柱1 .巷道在浸水区下或旧窑存水区下挖掘时，巷道与水体之间的最小距离不得超过巷道高度的10倍。2 .在水淹区下或老窑积水区下的同一煤层中进行开采时，如果水淹区或老窑水洼区的分界线大致明确，防水炭(岩)柱的尺寸必须按照附录3的2的规定保留。3 .在水淹区或老窑积水区下的煤层开采时，防水炭(岩)柱的尺寸不得小于导水裂缝带的最大高度与保护带的高度之和。六、保护地表水体的遮水煤(岩)柱的留置保护地表水体的隔水煤(岩)柱留置可以参照建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程执行。七、保护通水钻头防止隔水煤(岩)柱留置根据钻头的倾斜数据换算钻头的煤点坐标，用附录3的两种方法留下防水煤(岩)柱，如果没有倾斜数据，就必须考虑钻头可能倾斜的误差。八、防止邻矿(井)人留置边界防水炭(岩)柱1 .水文地质单纯型到中型坑道，可以用垂直法留下，但总宽度不能在40 m以下。2、水文地质复杂型到极复杂型的坑道，必须根据煤层的赋存条件、地质构造、静水压力、开采上霸岩层的移动角、导水裂缝带的高度等因素决定。1 )多煤层开采、上下两层煤的层间隔小于下层煤开采后的导水裂缝带的高度时，下层煤的边界防水煤(岩)柱必须从最上层煤的岩层移动角和煤层间隔向下方推定(参照图3-7a )。2 )上下二层煤之间的垂直距离大于下煤层开采后的导水裂缝带的高度时，上下煤层的防水煤(岩)柱可以分别保留(参见图3-7b )。HL-导水裂缝带上限H1、H2、h3-各煤层底板以上的静水位高度-山的岩层的移动角-下山岩层的移动角Ly、L1y、L2y导水裂缝带上限岩柱宽； l1-上层煤防水煤柱宽度L2，l3-下层煤防水煤柱宽度图3-7多煤层地区边界防水煤(岩)柱留设图导水裂带上限岩柱宽度Ly的计算可以使用下式UR 20米式中Ly-导水裂带上限岩柱宽，m；H -煤层底板以上的静水位高度，m；HL-导水裂缝带最大值，m；Ts-水压与岩柱宽度之比，可以取1。九、以断层为界的井田防遮水炭(岩)柱的留置在以断层为界的井田中，边界防水炭(岩)柱可以参照断层炭柱留置，但是，考虑到井田相反侧的煤层的状况，以不破坏相反侧残留的炭(岩)柱为原则(除了参照断层炭柱的留置之外，还可以参照图38所示的图)。L-煤柱宽度Ls、Lx-上下煤层的煤柱宽度Ly-导水裂缝带上限岩柱宽度Ha、Has、Hax-安全防水岩柱的厚度HL-导水裂缝带的上限p-底板隔水层所受到的水头压力图3-8断层边界的井田防挡水煤(岩)柱留设图附录4安全隔水层的厚度和突水系数的计算公式一、安全隔水层的厚度计算公式(4-1)式中t-安全隔水层的厚度，m；L