第二十六條對新開鑿的豎井、主要跨層石門和開拓巷道,應當及時進行水文地質觀測和測井,並繪制實測水文地質剖面圖或者豎井、石門和開拓巷道圖。
礦井通過含水層時,應詳細描述其產狀、厚度、巖性、結構、裂隙或巖溶的發育和充填情況,並揭示出露點的位置和標高、出水形式、湧水量和水溫,並采取水樣進行水質分析。
如果含水層破裂,應確定其產狀、長度、寬度、數量、形狀、尖滅、充填程度和填充物,觀察地下水活動的痕跡,繪制破裂玫瑰圖,並確定代表性區域的巖石破裂率。實測面積:密集裂縫,可取1-2 m2;稀疏裂縫,最好是4-10 m2。其計算公式為
其中KT -斷裂率,%;
a——測定面積,m2;
l-裂縫長度,m;
b-裂縫寬度,m。
遇有巖溶,應觀察其形態、發育、分布、有無充填物、充填物及充水情況,並繪制巖溶示意圖。
當遇到斷層構造時,應測量斷層距離、斷層帶的產狀和寬度,並觀察斷層帶充填物的成分、膠結程度和導水性。
如果出現褶皺,應觀察其形狀、出現情況和破損情況。
遇陷落柱時,應觀察陷落柱內外地層的巖性和產狀,裂隙和巖溶、突水的發育程度,確定陷落柱的發育高度,並準備卡片、附圖、剖面圖和草圖。
如遇突水點,時間、地點、確切位置、水位、巖性、厚度、出水形式、圍巖破壞等。應詳細觀察和記錄突水情況,並測定湧水量、水溫、水質和含砂量。同時要觀察附近出水口和觀察井的湧水量和水位變化,分析突水原因。主要突水點可作為動態觀測點進行系統觀測,並應編制卡片,附平面圖和草圖。
對湧水量300 m3/h以上的大中型煤礦、湧水量60 m3/h以上的小型煤礦,或者因突水被淹的礦區和礦井,應當及時將突水情況報告當地煤礦安全監察機構和負有煤礦安全生產監督管理職責的部門、煤炭行業管理部門。
根據每小時湧水量,突水點分為四個等級:小突水點、中突水點、大突水點、特大突水點:
(1)小突水點:Q?60立方米/小時;
(2)中等突水點:60 m3/h
(3)大突水點:600 m3/h
(4)特大突水點:Q & gt1800立方米/小時.
第二十七條礦山應當加強礦井湧水量的觀測和水質的監測。
礦井應分井、分水平設置觀測站觀測湧水量,觀測次數每月不少於3次。對於湧水量較大的破碎帶和陷落柱,應設立單獨的觀測站進行觀測,觀測次數為每月1-3次。水質監測每年至少兩次,豐水期和枯水期各1次。在湧水量異常、井下發生突水或礦井受降水影響的雨季,應適當增加觀測頻率。
對於新出露的地下出水口,在湧水量尚未穩定或掌握其變化規律之前,壹般應每天觀測1次。對於突水,在查明突水原因前,應每隔1-2 h觀測壹次,觀測次數為1次,以後可適當延長觀測間隔,並采取水樣進行水質分析。湧水量穩定後,可按井下正常觀測時間進行觀測。
當采掘工作面上方影響範圍內有地表水體、富水含水層、通過與富水含水層相連的構造斷裂帶,或接近采空積水區時,必須每天觀測突水情況,掌握水量變化。含水層富水性等級標準見附錄二。
對於新鉆的立井和斜井,垂直深度每延伸10 m,應觀測1次湧水量,當掘進到新的含水層時,如果距離小於規定距離,應在含水層的頂板和底板上測量1次湧水量。
觀測礦井湧水量時,應註意觀測的連續性和準確性,采用容積法、堰法、浮標法、流速儀法或其他先進的測水方法。測量工具和儀器應定期校準,以減少人為誤差。
第二十八條井下含水層疏幹降壓時,在湧水量和水壓穩定前,應每小時觀測1-2鉆孔的湧水量和水壓;在湧水量和水壓基本穩定後,按正常觀測的要求進行。應每天觀察舊空水的排放情況。
第四節水文地質補充勘探
第二十九條礦井有下列情況之壹的,應當進行水文地質補充勘探工作:
(壹)礦井主要勘探目的層未開展水文地質勘探工作的;
(二)礦井原勘探數量不足,水文地質條件未查明的;
(三)礦井開采揭露煤層後,水文地質條件比原勘探報告復雜的;
(四)經過長期開采,水文地質條件發生較大變化,原勘探報告不能滿足生產要求的;
(五)礦井開拓和延深,開采新的煤系(群)或擴大礦井設計範圍的需要;
(6)礦井巷道頂板位於深部煤層下的特殊地質條件或強充水含水層中,煤層底板承壓,對專項防治水工程提出特殊要求;
(七)各類礦井工程穿越強富水含水層,施工需要。
第三十條水文地質補充勘探工程量的布置,應滿足相應的工作程度,並滿足防治水工作的要求。
礦山進行補充水文地質勘探時,應將包括勘探礦區在內的區域地下水系統作為壹個整體進行分析研究;在井田以外的區域,應當以水文地質測繪為基礎;在井田範圍內,應以水文地質物探、鉆探和抽(排)水試驗為主要方法。
礦井水文地質補充勘探應根據礦井水文地質類型和具體條件,綜合運用水文地質補充調查、物探、水文地質鉆探、抽(排)水試驗、水化學和同位素分析、地下水動態觀測、取樣測試等多種勘探技術,積極采用新技術、新方法。
礦井水文地質補充勘探應編制補充勘探設計,經煤礦企業總工程師審核後實施。補充勘探設計應依據充分、目的明確、有針對性的工程布置,充分利用礦井現有條件,做到地上地下相結合。
水文地質補充勘探完成後,應及時提交成果報告或資料,並由煤礦企業總工程師組織驗收。
第五節地表水文地質補充勘探
第三十壹條礦井進行水文地質鉆探時,每個鉆孔應按照勘探設計要求設計為單孔,包括鉆孔結構、鉆孔傾角、巖心采取率、封孔止水要求、最終孔徑、最終層位、簡易水文觀測、抽水試驗、物探測井和取樣試驗、封孔質量、孔口裝置和測量標誌要求。
鉆井施工的主要技術指標應符合下列要求:
(壹)以煤層底板突水為主的礦井水文地質補充勘探鉆孔的最終孔深;
(2)所有勘探鉆孔均應進行水文地質編錄工作。如果條件允許,可采用流量測井、超聲波成像、鉆孔電視探測等。可通過鉆井和取心進行水層和隔水層的劃分,為獲取相關參數提供依據;
(3)主要含水層或試驗段(觀測段)采用清水鉆探。特殊情況需要改用泥漿鉆井時,經鉆井施工單位地質部門同意,可使用低固相優質泥漿,並采取有效的洗井措施;
(4)鉆孔直徑根據鉆孔的目的確定。抽水試驗孔試驗段直徑以滿足設計抽水能力和安裝抽水設備為原則;水位觀測井觀測斷面的孔徑應滿足止水和水位觀測的要求;
(五)抽水試驗孔的孔斜符合選擇抽水設備和水位觀測儀器的工藝要求;
(6)鉆探用巖心及巖心描述。巖心收獲率:巖石大於70%;破碎帶大於50%;粘土70%以上;砂石層大於30%。當利用水文地質錄井能正確劃分地層和含水(障)層的位置和厚度時,可適當減少取心;
(七)在鉆孔內分層(分段)隔離止水,通過提水、註水和水文地質測井等不同方法,檢查止水效果,並做好正式記錄;不合格的,停止供水;
(8)除長期動態觀測鉆孔外,其他鉆孔均采用高標號水泥漿封孔,封孔質量抽樣檢查;
(9)觀測井完工後,抽水沖孔,確保觀測層(段)不淤積。
水文地質鉆探應進行簡單的水文地質觀測,其技術要求應參照有關規定和規範執行。對於沒有簡單水文地質觀測資料的鉆孔,應降低質量等級或不予驗收。
水文地質觀測井應配備孔口裝置和長期觀測測量標誌,並采取有效措施加以保護,確保耐用和觀測方便;如有損壞或堵塞,應及時處理。
第三十二條生產礦井水文地質補充勘探抽水試驗質量,應當符合有關國家標準和行業標準的規定。
抽水試驗的水位降深應根據設備容量達到最大降深,降深次數不少於3次,降深距離應合理分配。當受開采影響鉆孔水位較深時,只能做最大降深1抽水試驗。在降深過程的觀測中,應考慮非恒定流計算的要求,適當延長時間。
對於水文地質復雜或極其復雜的礦井,若采用小口徑抽水無法查明水文地質和工程地質條件(地面巖溶塌陷),可進行井下排水試驗;如果井下條件不具備,應進行大口徑、大流量的群孔抽水試驗。群孔抽水試驗應單獨設計,經煤礦企業總工程師審查批準後實施。
大口徑多孔抽水試驗的持續時間應根據水位穩定趨勢和流量過程曲線確定,壹般不少於10天;當水位因采礦排水的幹擾而不穩定時,應根據具體情況確定。
為查明受采動損害影響的含水層與其他含水層或地表水體之間是否存在水力聯系,可結合抽(排)水進行聯系(示蹤)試驗。
抽水前,應在試驗孔、觀測井及井上、井下相關水文地質點觀測水位(壓力)和流量。必要時,可施工專用鉆孔測量大直徑群孔的中心水位。
第三十三條為研究巖石的滲透性,因礦井防滲,或因含水層水位較深,無法進行抽水試驗時,可進行註水試驗。
應設計註水試驗。測試設計包括測試層段的起止深度;孔徑和套管下入層位、深度和止水方法;采用的註水設備、註水試驗方法和註水試驗質量要求。
註水試驗施工的主要技術指標應符合下列要求:
(壹)根據巖層巖性和孔隙、裂隙發育深度,確定測試孔段並嚴格做好止水工作;
(2)註水試驗前,徹底洗井,保證含水層疏通,並測量鉆孔水溫和註入水溫度;
(3)註水試驗在正式註水前後進行,觀察靜水位和恢復水位。
第三十四條物探工作的布置、參數的確定、測點數、重復測量誤差、數據處理等。應當符合相關國家標準和行業標準的規定。
地球物理勘探前,應根據勘探區的水文地質條件、被探測地質體的地球物理特征和不同的工作目的,確定勘探方案。在地球物理勘探中,可以采用各種地球物理方法進行綜合勘探。
物探結束後,應提交相應的綜合成果圖。物探成果應與其他勘探成果相結合,經相互驗證後,作為礦井開采設計的依據。
第六節地下水文地質勘探
第三十五條地下水文地質勘探應當遵守下列規定:
(壹)利用地下物探、鉆探、監測、測試等手段;
(2)采用地下與地面相結合的綜合勘探方法;
(三)保證礦山生產安全,在地下勘探和施工作業時采取可靠的安全措施。
第三十六條礦井有下列情形之壹的,應當進行井下水文地質勘探:
(壹)地面水文地質勘探難以查明問題,需要在井下進行排水試驗或連通(示蹤)試驗的;
(二)煤層頂底板有含水(流)砂層或巖溶含水層,需要進行疏水開采試驗的;
(三)由於地表水和地形的限制或開采沈陷的影響,地面不具備施工條件的;
(四)鉆孔深度或地下水位埋深過大,無法在地面進行水文地質試驗的。
第三十七條地下水文地質勘探應當符合下列要求:
(壹)鉆孔的技術要求、安全措施和其他鉆孔施工設計,經礦總工程師批準後實施;
(2)建造和加固鉆機艙室,確保正常工作條件;
(3)鉆機安裝牢固。首先,鋪設孔口管,進行試壓。在正式施工前,安裝孔口安全閘閥,以確保對排水量的控制。安全閘閥的抗壓能力大於最大水壓。在暴露含水層之前安裝孔板防噴器;
(四)按設計施工,並嚴格落實施工安全措施;
(五)連通性試驗,不得選擇汙染水體的示蹤劑;
(六)對停用或報廢的鉆孔,及時封堵,並提交封孔報告。
第三十八條放水試驗應當遵循以下原則:
(壹)編制放水試驗設計,確定試驗方法、各深度還原值和放水流量。排水量根據礦井現有最大排水能力確定。原則上,可受放水試驗影響的觀測井應有明顯的水位下降。其設計由煤礦企業總工程師審查批準;
(2)做好放水試驗前的準備工作,落實人員,檢查校正觀測儀器和工具,檢查排水設備和排水線路的能力;
(3)放水前,應同時測量觀測井和井中出水口的水位、水壓、湧水量、水溫和水質;
(四)根據具體情況確定試水持續時間。當湧水量和水位難以穩定時,試驗持續時間壹般不少於10-15天。選擇觀測時間間隔時,應考慮非恒定流計算的需要。中心水位或水壓與湧水量的同步觀測;
(5)觀測數據應及時記入臺賬,繪制湧水量-水位歷時曲線;
(六)放水試驗結束後,及時整理資料,提交放水試驗總結報告。
第三十九條對於受水害威脅的礦井,采用常規水文地質勘探方法難以進行開采評價時,可以根據條件采用跨層石門或者專用鑿井進行排水降壓開采試驗。
疏水降壓開采試驗應符合下列要求:
(壹)有專門的施工設計,其設計由煤礦企業總工程師審查批準;
(2)預計最大湧水量;
(三)建立能保證最大湧水量的排水系統;
(四)選擇適當位置修建防水閘門;
(五)做好鉆探超前探水和水上減壓工作;
(六)做好水位、水壓和湧水量的觀測工作。
第四十條礦井可根據本單位的實際情況,采用直流電法(電阻率法)、音頻電透視法、瞬變電磁法、電磁頻率測深法、無線電波透視法、地質雷達法、淺層地震勘探、瑞利波勘探、槽波地震勘探法等物探方法。,並結合鉆探方法驗證數據。
第四章礦井水防治
第壹節地下水防治
第四十壹條礦山應當查明礦區及其附近地表水流系統的匯水、滲漏、疏水能力及相關水利工程;了解當地的水庫、水電站大壩、河道堤防、河道及河道中的障礙物;掌握當地歷年降水量和最高洪水位數據,建立排水、防水、排水系統。
第四十二條礦井井口和工業場地建築物的標高應當高於當地歷年最高洪水位。
如果在山區,除了遵守本條第壹款的規定外,還應避開可能發生泥石流、滑坡的區域。
礦井井口和工業場地的建築物標高低於當地歷史最高洪水位的,應當修建堤壩、溝渠或者其他防排水措施。
第四十三條當礦井井口附近或塌陷區內外的地表水可能塌陷到井下時,應采取安全防範措施。
禁止開采煤層露頭的防水煤(巖)柱。
在地表容易積水的地方,要修建溝渠把水排掉。修築溝渠時,應避開露頭、裂縫和導水巖石。如果在特別低窪的地方不能修建溝渠排水,則應將其填平並壓實。如果低窪處過大,平時無法填平,要用水泵或排洪站專門排水,防止低窪處的水滲入地下。
當礦山受到河流和山洪威脅時,應修築堤壩和泄洪渠,防止洪水入侵。
對於排放到地面的礦井水,應妥善處理,避免滲入地下。
對滲漏的溝渠(包括農田水利灌溉溝渠)和河床要及時封堵或改道。地面裂縫和塌陷處應及時填補。填築時,應采取相應的安全措施,防止人員掉入塌坑。
在滑坡危險和可能威脅煤礦安全的地區,應當采取滑坡防治措施。
第四十四條嚴禁在山洪和河流可能沖刷的區域堆放矸石、爐灰、垃圾等雜物,以免沖壞工業場地和建築物或堵塞河道、溝渠。
第四十五條對於使用中的鉆孔,應按規定安裝孔口蓋。對於報廢的鉆孔,應及時封孔,防止地表水或含水層水流入地下。觀測井、灌漿孔、電纜孔以及與地下或含水層相通的鉆孔,孔口管應高於當地最高洪水位。
第四十六條報廢的立井應當填封,或者在井口澆築大於井段的1實心鋼筋混凝土蓋板,並設置圍欄和標誌。
報廢斜井應填封,或在井口以下20 m的斜長砌1磚、石或混凝土墻,然後用土填至井口,用磚石封固。
報廢的平硐應在距平硐口至少20米處填土,然後砌墻封閉。如果廢棄井口周圍有地表水,應設置排水溝。
廢立井、斜井、平硐封閉申報時,應做好隱蔽工程記錄,並填寫圖紙歸檔。
第四十七條礦山應當與氣象、水利、防汛等部門聯系,建立災害性天氣預警和防範機制。煤礦要及時掌握可能危及煤礦安全生產的暴雨洪水災害信息,密切關註災害性天氣的預報預警信息;及時掌握水情,做好安全防範;加強與鄰礦的信息溝通,發現礦內異常情況,立即向鄰礦預警。
第四十八條礦山應當安排專人負責巡視檢查周邊廢棄老窯、地面塌陷坑、采動裂隙以及水庫、湖泊、河流、涵洞、堤防等可能影響礦山安全生產的重點部位。接到暴雨災害預警信息和警報後,應進行24小時不間斷巡查。礦區每次暴雨前後,都要派專業人員及時觀察礦井湧水量的變化。
第四十九條礦山應當建立遇有暴雨洪水等災害事故時及時撤離井下人員的制度,明確啟動標準、指揮部門、聯絡人員、撤離程序等。當發現嚴重的暴雨洪水災害可能造成井被淹時,作業人員應立即撤離到安全地帶。隱患徹底消除後才能恢復生產。
第五十條礦井在雨季前,應全面檢查防範措施的落實情況,防止因暴雨和洪水引發事故。對排查出的事故隱患,要落實責任,在汛期前完成整改。防治水工程應進行專項設計,工程竣工後由礦總工程師負責組織驗收。
第二節防水煤(巖)柱設計
第五十壹條相鄰礦井邊界,應留防水煤(巖)柱。斷層分割礦井的,斷層兩側應當留有防水煤(巖)柱。
第五十二條受水害威脅的礦井,有下列情形之壹的,應當加固防水煤(巖)柱:
(壹)煤層露頭風化帶;
(二)在地表水體、含水沖積層下及鄰近的淹沒區;
(三)與斷層、破碎帶或者強富水性含水層的強導水斷層接觸的煤層;
(四)有大量積水的老窯和采空區;
(五)導水、充水陷落柱、溶洞或者暗河;
(6)按區域劃分采礦界限;
(7)受保護的觀察井、灌漿孔和電纜孔等。
第五十三條礦山應當根據礦山的地質構造、水文地質條件、煤層賦存條件、圍巖物理力學性質、采礦方法和巖層移動規律,確定相應的防水煤(巖)柱尺寸。防水煤(巖)柱尺寸要求見附錄三。
礦井防水煤(巖)柱應由礦井地質測量機構進行專項設計,並由礦井總工程師組織有關單位審查批準後實施。
第五十四條礦井防水煤(巖)柱壹經確定,不得隨意變更。嚴禁在各種防水煤(巖)柱內進行采掘活動。
第五十五條在水淹區下開采廢棄防水煤(巖)柱時,應當將上部積水排盡。嚴禁頂水作業。
第五十六條有突水或帶壓開采歷史的礦井,應當采取水平或分采區隔離。分帶前應預留防水煤(巖)柱,設置防水閘門,以控制水勢,減少災害,保證突水時的礦井安全。
第三節排水系統
第五十七條礦井應當配備與礦井湧水量相匹配的水泵、排水管、配電設備和水倉,保證礦井正常排水。
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