煤礦水文地質(zhì)條件分類(lèi)規(guī)范.doc

1、煤礦水文地質(zhì)條件分類(lèi)規(guī)范 礦井涌水對(duì)煤層的開(kāi)采，一般均有影響，如為巖溶水涌出，則有嚴(yán)重影響。采用 自流和機(jī)械兩種排水方式。礦井涌水量受降水季節(jié)影響顯著。淺埋類(lèi)（川類(lèi)）煤礦的開(kāi)采煤層，全部處于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下，且埋深小于500m。煤系地層的上部，一般均有第四系松散層覆蓋，個(gè)別地區(qū)還有局部的第三系伏于第四系之 下。對(duì)采煤工作面而言，含水層中的水都具有一定的水頭壓力。礦井涌水量的大 小，涌水方式，對(duì)煤層的開(kāi)采皆有直接影響。礦井涌水量受降水季節(jié)的影響比較 明顯。深埋類(lèi)（W類(lèi)）煤礦的開(kāi)采煤層，全部埋藏在當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面 500m以下。一般在煤系地層以上 覆蓋著巨厚的松散地層或巖層。煤礦的主要充水含水層是

2、承壓的砂巖裂隙水、 薄 層灰?guī)r巖溶裂隙水，或古巖溶系統(tǒng)構(gòu)成的厚層灰?guī)r裂隙巖溶水。通常沒(méi)有現(xiàn)代巖 溶發(fā)育。煤層開(kāi)采工作面的頂?shù)装逡话憔惺茌^高的水壓，未遇導(dǎo)水構(gòu)造時(shí)，礦井涌水量可能不大，且水量穩(wěn)定，基本不受降水季節(jié)的影響。1范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于生產(chǎn)煤礦，亦可在擬建、在建煤礦時(shí)參考使用，是煤礦水文地質(zhì)條件分類(lèi)的依據(jù)。2基本要求 根據(jù)煤礦水文地質(zhì)條件的某一特征，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行分類(lèi)，不同類(lèi)型應(yīng)具有顯著的特點(diǎn)。應(yīng)具有普遍性和廣泛的實(shí)用性。本規(guī)范采用單一分類(lèi)原則，其概念明確，能確定一個(gè)煤礦的水文地質(zhì)和開(kāi)采條件。3地質(zhì)條件分類(lèi)具體分類(lèi)方法是：據(jù)開(kāi)采煤層及與其相關(guān)的含水層的埋藏深度進(jìn)行分類(lèi)；根據(jù)煤層開(kāi)采期間的主

3、要充水水源進(jìn)行分型；根據(jù)煤礦的富水系數(shù)（即礦井總涌水量同產(chǎn)煤量之比）的大小劃分其亞型；根據(jù)潛在的水害因素作岀輔助類(lèi)型的劃分。按埋藏深度分類(lèi)裸露類(lèi)（I類(lèi)）煤礦的開(kāi)采煤層全部處于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上。充水含水層中的水包括：上層滯水、潛水、無(wú)壓或有壓的 層間水。礦井清水可依靠排水溝自流排放，一般對(duì)礦井不構(gòu)成威脅。礦井涌水量主要受大氣降水控制。半裸露類(lèi)（H類(lèi)）煤礦開(kāi)采煤層的上部處于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上，而下部則處在該面以下，與煤層開(kāi)采有關(guān)的充水含水層中 的水包括：上層滯水、潛水、無(wú)壓或有壓的層間水。侵蝕基準(zhǔn)面以上含水層中的水基本無(wú)壓，而基準(zhǔn)面以 下含水層中的水，具一定壓力。礦井涌水對(duì)煤層的開(kāi)采，一般均有影

4、響，如為巖溶水涌出，則有嚴(yán)重影響。采用自流和機(jī)械兩種排水方式。礦井涌水量受降水季節(jié)影響顯著。淺埋類(lèi)（山類(lèi)）煤礦的開(kāi)采煤層，全部處于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下，且埋深小于500m。煤系地層的上部，一般均有第四系松散層覆蓋，個(gè)別地區(qū)還有局部的第三系伏于第四系之下。對(duì)采煤工作面而言，含水層中的水都具有一定 的水頭壓力。礦井涌水量的大小，涌水方式，對(duì)煤層的開(kāi)采皆有直接影響。礦井涌水量受降水季節(jié)的影響 比較明顯。深埋類(lèi)（W類(lèi)）煤礦的開(kāi)采煤層，全部埋藏在當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面500m以下。一般在煤系地層以上覆蓋著巨厚的松散地層或巖層。煤礦的主要充水含水層是承壓的砂巖裂隙水、薄層灰?guī)r巖溶裂隙水，或古巖溶系統(tǒng)構(gòu)成的厚層灰?guī)r

5、裂隙巖溶水。通常沒(méi)有現(xiàn)代巖溶發(fā)育。煤層開(kāi)采工作面的頂?shù)装逡话憔惺茌^高的水壓，未遇導(dǎo)水構(gòu)造時(shí),礦井涌水量可能不大，且水量穩(wěn)定，基本不受降水季節(jié)的影響。按直接充水水源分型大氣降水型（一型）該型煤礦充水水源主要來(lái)自大氣降水，礦井涌水量受大氣降水量控制，涌水量和降水量的峰值基本一致， 或稍有遲后。干旱季節(jié)各含水層中的水一般均有大幅下降，礦井涌水量逐漸減少。該型多存在于I、H類(lèi)（即裸露類(lèi)和半裸露類(lèi)）煤礦，山類(lèi)（即淺埋類(lèi)）煤礦較為少見(jiàn)，通過(guò)降水量資料、開(kāi)采引起的地表沉降 或塌陷，以及地裂縫的情況，可大致確定降水量同礦井涌水量之間的關(guān)系。地表水型（二型）該型煤礦多見(jiàn)于山類(lèi)（即淺埋類(lèi)）礦井。礦井多位于地表水

6、體附近，或直接位于地表水體以下。采后產(chǎn)生的 地表塌陷區(qū)、沉降大裂縫，多成為礦井充水的主要途徑。我國(guó)南方巖溶區(qū)煤礦，雨季常見(jiàn)現(xiàn)坡立谷、暗河 及塌陷區(qū)的洪水涌入礦井，甚至造成淹井事故。地表水型煤礦的涌水。一般形成定水頭補(bǔ)給，其礦井涌水 量的大小取決于導(dǎo)水通道的過(guò)水能力，水力梯度的大小，以及水源的充沛程度。孔隙水型（三型）賦存于松散層孔隙中的地下水為孔隙水。一般指第四系和第三系含水層水，亦有未成巖的古地層含水層水，除少數(shù)以上層滯水的形式存在外，主要以潛水和承壓水存在。其主要補(bǔ)給源為大氣降水、地表水的滲入補(bǔ) 給。裂隙水和巖溶水也可成為補(bǔ)給水源，當(dāng)?shù)V井的直接充水水源為孔隙水時(shí)，稱(chēng)為孔隙水型煤礦。該型多

7、見(jiàn)于淺埋類(lèi)（山類(lèi)）煤礦，或在松散層較厚地區(qū)建井時(shí)遇到。往往以泥砂含量很高的混濁水涌入礦井，造 成嚴(yán)重?fù)p失。在煤礦隱伏露頭區(qū)，上覆有較厚的松散地層，當(dāng)開(kāi)采煤層時(shí)，要根據(jù)松散層底部隔水層的情 況，留設(shè)足夠的防水煤巖柱。裂隙水型（四型）賦存于基巖裂隙系統(tǒng)中的地下水，稱(chēng)裂隙水，以潛水、層間無(wú)壓或承壓水形式存在。煤層頂?shù)装逯械纳皫r 裂隙水，涌水量一般都不大，絕大多數(shù)可以疏干，不足為患。但在構(gòu)造發(fā)育地段，亦可形成較大突水，且 伴有大面積涌水現(xiàn)象。巖溶水型（五型）賦存于可溶性地層中的地下水統(tǒng)稱(chēng)為巖溶水。我國(guó)大多數(shù)煤礦開(kāi)采石炭、二疊系煤層。北方奧陶系灰?guī)r水（以下簡(jiǎn)稱(chēng)奧灰水），南方茅口灰?guī)r水對(duì)煤層開(kāi)采構(gòu)成威脅。

8、在北方煤系地層中的薄層灰?guī)r水（以下簡(jiǎn)稱(chēng) 薄灰水）多為直接突水水源，且多有奧灰水補(bǔ)給。其突水量的大小取決于薄灰水同奧灰水的連通性，以及 奧灰水的富水程度。薄灰?guī)r溶水在地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)單元的控制下，具極大的非均質(zhì)性，區(qū)段性和地域 性。厚層灰?guī)r巖溶水，由于接受降水和其他含水系統(tǒng)補(bǔ)給的面積大，水源豐富，所以水量充沛。厚層灰?guī)r巖溶 發(fā)育程度具更大的不均一性和極強(qiáng)的地區(qū)性，隨埋深增加巖溶發(fā)育程度具有一定的規(guī)律性。在我南方，以 現(xiàn)代巖溶為主，隨埋深加大巖溶發(fā)育變?nèi)醯囊?guī)律性極為明顯，而在北方，則以古巖溶為主體，在古巖溶上 又發(fā)育了現(xiàn)代巖溶，隨深度增加巖溶發(fā)育減弱的規(guī)律性不甚明顯。根據(jù)富水系數(shù)（F）劃分亞型富

9、水系數(shù)（F）系指煤礦的總排水量和產(chǎn)煤量之比值。對(duì)生產(chǎn)煤礦，可按開(kāi)采期內(nèi)的總排水量和總盧煤量計(jì) 算：對(duì)設(shè)計(jì)和基建煤礦，可按設(shè)計(jì)產(chǎn)量和年排水總量 進(jìn)行計(jì)算。貧水亞型（1亞型）煤礦開(kāi)采煤層的充水含水層水量貧乏，礦井涌水量小，即FW5,此亞型煤礦多分布于干旱或半干旱地區(qū)，當(dāng)FW1時(shí)，一般均嚴(yán)重缺水，難于在附近找到水源地，開(kāi)發(fā)前需進(jìn)行供水源地的論證；當(dāng)F>1時(shí)，亦需根據(jù)水源的充沛程度確定煤礦規(guī)模。較貧水亞型（2亞型）煤礦開(kāi)采煤層的充水含水層水量較貧乏，礦井涌水量不大，其F值介于5?10之間。該亞型煤礦投入的防治水費(fèi)用一般不高，又能找到很好的供水水源地。較富水亞型（3亞型）煤礦開(kāi)采煤層的充水含水層較

10、富水，礦井涌水量較大，其F值介于10?20之間。該亞型煤礦的直接充水水潭多為薄灰?guī)r溶水。富水亞型（4亞型）煤礦開(kāi)采煤層的充水含水層水量豐富，礦井清水量很大，其F>20。該亞型煤礦均有厚層灰?guī)r巖溶水構(gòu)成間接或直接充水水源。當(dāng) F>40時(shí)，應(yīng)對(duì)煤礦開(kāi)發(fā)前景進(jìn)行論證，當(dāng)F>80時(shí)，一般難于開(kāi)發(fā)。根據(jù)潛在水患劃分輔助類(lèi)型潛在水患是指需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)水文地質(zhì)探查才能確定的煤礦突水因素。一個(gè)煤礦可能存在多種潛在水患因素。當(dāng)煤礦水文地質(zhì)條件類(lèi)型確定之后，還應(yīng)按潛在水患劃分輔助類(lèi)型。老空水型（1型）老空水指人類(lèi)采掘活動(dòng)留下的地下空間中集存的地下水。老空水突水的危害性甚大，由子大量積水在短時(shí) 間內(nèi)

11、涌入煤礦，不但瞬時(shí)流量大、速度快，而且多夾帶有煤泥；石塊和瓦斯氣味。導(dǎo)水陷落柱型（2型）開(kāi)采煤層下伏厚層灰?guī)r，在采掘中可能遇到巖溶陷落柱。當(dāng)陷落柱具導(dǎo)水性時(shí)，巖溶系統(tǒng)內(nèi)積存大量的水、 泥沙和石塊，瞬時(shí)突入礦井造成嚴(yán)重危害。須進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的水文地質(zhì)探查，采取防治水措施，防患于未然。導(dǎo)水?dāng)嗔褞停?型）我國(guó)煤系地層中，普遍發(fā)育規(guī)模、性質(zhì)各異的斷裂帶，有的以斷層形式，有的以節(jié)理裂隙密集帶形式存在， 往往構(gòu)成煤層的突水通道。在巖溶水型煤礦中，導(dǎo)水?dāng)鄬訕?gòu)成的突水通道集中；而裂隙水型構(gòu)成的則較分 散，但都對(duì)生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。在非巖溶型煤礦中，其突水量較小，一般不構(gòu)成嚴(yán)重威脅?？紫端熘嫘停?型）當(dāng)開(kāi)采煤層處于

12、隱伏露頭區(qū)時(shí)，其上覆的孔隙水含水層直接與煤系地層接觸，形成天窗型潛在水患，其涌 水特點(diǎn)是泥砂俱下，對(duì)煤礦生產(chǎn)危害很大。應(yīng)查清這種水文地質(zhì)條件的分布范圍，及其孔隙含水層的性質(zhì) 和富水性，采取經(jīng)濟(jì)合理的防治水措施。4煤礦水文地質(zhì)類(lèi)型的確定確定原則以主采水平的深度進(jìn)行分類(lèi)，對(duì)有兩個(gè)主采水平以上的煤礦，可根據(jù)各水平的深度范圍進(jìn)行分類(lèi)。如開(kāi)采 水平埋深多數(shù)小于 500m，歸入山類(lèi)，而多數(shù)大于 500m時(shí)，歸為W類(lèi)。以煤礦主要的充水水源分型，對(duì)兩個(gè)以上的主要充水水源，應(yīng)根據(jù)充水量的大小和充水時(shí)間的長(zhǎng)短，選水 量大和充水時(shí)間長(zhǎng)的定型。根據(jù)富水系數(shù)即F值大小劃分亞型。根據(jù)煤礦水文地質(zhì)勘探和生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，在類(lèi)型劃分后進(jìn)行輔助類(lèi)型注示。表述方法以華北某煤礦為例該礦地表的最低侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高約80m。現(xiàn)分三個(gè)水平采煤，分別為-100m，- 300m，-500m?，F(xiàn)主要開(kāi)采一、二水平的煤層，三水平產(chǎn)量較少。據(jù)此，可定為山類(lèi)（淺埋類(lèi)）。該礦共有三個(gè)主采煤層，目前主采大煤煤層，礦井主要充水水源為砂巖裂隙水。下部的大青和下架煤層， 尚來(lái)進(jìn)行開(kāi)采。所以，可定為四型（裂隙