矿井充水性图
矿井充水性图综合记录井实测水文质资料图纸分析矿井充水规律开展水害预测制定防治水措施矿井水害防治必备图纸般采采掘工程面图作底图进行编制例尺1200015000容:
1种类型出(突)水点应统编号注明出水日期涌水量水位(水压)水温涌水特征
2古井废弃井巷采空区老硐等积水范围积水量
3井防水闸门水闸墙放水孔防隔水煤(岩)柱泵房水仓水泵台数力
4井输水路线
5井涌水量观测站(点)位置
6
矿井充水性图应采掘工程进展定期补充填绘
二矿井涌水量种相关素动态曲线图
矿井涌水量种相关素动态曲线综合反映矿井充水变化规律预测矿井涌水趋势图件矿应根具体情况选择相关素绘制列种关系曲线图:
1矿井涌水量降水量水位关系曲线图
2矿井涌水量单位走开拓长度单位采空面积关系曲线图
3矿井涌水量表水补量水位关系曲线图
4矿井涌水量开采深度变化曲线图
三矿井综合水文质图
矿井综合水文质图反映矿井水文质条件图纸进行矿井防治水工作参考综合水文质图般井田形质图基础编制例尺 12000110000容:
1基岩含水层露头(包括岩溶)积层底部含水层(流砂砂砾砂礓层等)面分布状况
2表水体水文观测站井泉分布位置陷落柱范围
3水文质钻孔抽水试验成果
4基岩等高线(适隐伏煤田)
5已开采井田井干巷道矿井回采范围井突水点资料
6含水层等水位(压)线
7老窑煤矿位置开采范围涌水情况
8条件时划分水文质单元进行水文质分区
四矿井综合水文质柱状图
矿井综合水文质柱状图反映含水层隔水层煤层间组合关系含水层层数厚度富水性图纸般采相应例尺矿井综合水文质图道编制容:
1含水层年代层名称厚度岩性岩溶发育情况
2含水层水文质试验参数
3含水层水质类型
五矿井水文质剖面图
矿井水文质剖面图反映含水层隔水层褶曲断裂构造等煤层间空间关系容:
1含水层岩性厚度埋藏深度岩溶裂隙发育深度
3水文质孔观测孔试验参数观测资料
3表水体水位
4井巷位置
矿井水文质剖面图般走倾代表性质剖面基础
六矿井含水层等水位(压)线图
等水位(压)线图反映水流场特征水文质复杂型极复杂型矿井含水层(组)应坚持定期绘制等水位(压)线图分析矿井疏干动态例尺12000110000容:
1含水层煤层露头线断层线
2水文质孔观测孔井泉面标高孔(井泉)口标高水位(压)标高
3河渠山塘水库塌陷积水区等表水体观测站位置面标高期水面标高
4矿井井口位置开拓范围公路铁路交通干线
5水等水位(压)线水流
6采煤层底板隔水层等厚线(受开采影响含水层采煤层底板时)
7井涌水突水点位置涌水量
七区域水文质图
区域水文质图般1100001100000区域质图基础区域水文质调查编制成图时尚需写出编图说明书矿井水文质复杂型极复杂型矿井应认真加编制容:
1表水系分水岭界线貌单元划分
2含水层露头松散层等厚线
3水天然出露点工揭露点
4岩溶形态构造破碎带
5水文质钻孔抽水试验成果
6水等水位线水流
7划分水补径流排泄区
8划分水文质单元进行水文质分区
9附相应例尺区域综合水文质柱状图区域水文质剖面图
八矿区岩溶图
岩溶特发育矿区应根调查勘探实际资料编制矿区岩溶图研究岩溶发育分布规律矿井岩溶水防治提供参考
岩溶图形式根具体情况编制成岩溶分布面图岩溶实测剖面图展开图等
1岩溶分布面图矿井综合水文质图基础填绘岩溶貌汇水封闭洼落水洞暗河进出水口天窗水天然出露点工出露点岩溶塌陷区表水水分水岭等
2岩溶实测剖面图展开图根溶洞暗河实际测绘资料编制
附录二 含水层富水性等级标准
钻孔单位涌水量(q)含水层富水性[注]分4级:
1弱富水性:q≤01 L(s·m)
2中等富水性:01 L(s·m)<q≤10 L(s·m)
3强富水性:10 L(s·m)<q≤50 L(s·m)
4极强富水性:q>50 L(s·m)
注:评价含水层富水性钻孔单位涌水量口径91 mm抽水水位降深10 m准口径降深述符时应进行换算较富水性换算方法:先根抽水时涌水量Q降深S数二法图解法确定曲线根QS曲线确定降深10 m时抽水孔涌水量面公式计算孔径91 mm时涌水量10 m便单位涌水量
式中 孔径91 mm钻孔涌水量影响半径钻孔半径
r孔孔径r钻孔涌水量影响半径钻孔半径
附录三 防隔水煤(岩)柱尺寸求
煤层露头防隔水煤(岩)柱留设
煤层露头防隔水煤(岩)柱留设列公式计算:
1煤层露头覆盖黏土类微透水松散层覆盖时:
Hf Hk+Hb (31)
2煤层露头松散富水性强含水层覆盖时(图31):
HfHL+Hb (32)
式中 Hf防隔水煤(岩)柱高度m
Hk采垮落带高度m
HL导水裂缝带高度m
Hb保护层厚度m
α煤层倾角(°)
根式(31)式(32)计算值20 m式中HkHL计算参建筑物水体铁路井巷煤柱留设压煤开采规程相关规定
图31 煤层露头松散富水性强含水层覆盖时防隔水煤(岩)柱留设图
二含水导水断层防隔水煤(岩)柱留设
含水导水断层防隔水煤(岩)柱留设(图32)参列验公式计算:
≥20 m
式中 L煤柱留设宽度m
K安全系数般取25
M煤层厚度采高m
p水头压力MPa
Kp煤抗拉强度MPa
图32 含水导水断层防隔水煤(岩)柱留设图
三煤层强含水层导水断层接触防隔水煤(岩)柱留设
煤层强含水层导水断层接触局部覆盖时(图33)防隔水煤(岩)柱留设求:
图33煤层富水性强含水层导水断层接触时防隔水煤(岩)柱留设图
1含水层顶面高高导水裂缝带限时防隔水煤(岩)柱图33a图33b留设计算公式:
LL1+L2+L3Hacscθ+HLcotθ+HLcotδ (33)
2高导水裂缝带限高断层盘含水层时防隔水煤(岩)柱图33c留设计算公式:
LL1+L2+L3Ha(sinδ-cosδcotθ)+
(Hacosδ+M)(cotθ+cotδ) ≥20 m (34)
式中 L防隔水煤(岩)柱宽度m
L1L2L3防隔水煤(岩)柱分段宽度m
HL导水裂缝带高度m
θ断层倾角(°)
δ岩层塌陷角(°)
M断层盘含水层层面高出盘煤层底板高度m
Ha断层安全防隔水煤(岩)柱宽度m
Ha值应根矿井实际观测资料确定通总结矿区断层附开采时发生突水安全开采质水文质资料计算水压(p)防隔水煤(岩)柱厚度(M)值(TspM)点值标TspM横轴埋藏深度H0轴坐标纸找出Ts值安全界线(图34)
Ha值列公式计算:
式中 p防隔水煤(岩)柱承受静水压力MPa
Ts界突水系数MPa/m
10保护带厚度般取10 m
图34 TsH0关系曲线图
矿区实际突水系数参考矿区资料选时应综合考虑隔水层岩性物理力学性质巷道跨度工作面空顶距采煤方法顶板控制方法等系列素
四煤层位含水层方断层导水时防隔水煤(岩)柱留设
煤层位含水层方断层导水情况(图35)防隔水煤(岩)柱留设应考虑2方压力:煤层底部隔水层否承受部含水层水压力二断层水煤层方压力
图35煤层位含水层方断层导水时防隔水煤(岩)柱留设图
考虑底部压力时应煤层底板断层面间距离(垂距)安全煤柱高度(Ha)计算值20 m计算公式
≥20 m
式中 α断层倾角(°)
余参数前
考虑断层水煤层方压力时附录三二计算煤柱宽度
根两种方法计算结果取较数字20 m
果断层导水(图36)防隔水煤(岩)柱留设尺寸应保证含水层顶面断层面交点煤层底板间距离垂直断层走剖面安全煤柱高度(Ha)时20 m
图36煤层位含水层方断层导水时防隔水煤(岩)柱留设图
五水淹区老窑积水区采掘时防隔水煤(岩)柱留设
1巷道水淹区老窑积水区掘进时巷道水体间距离巷道高度10倍
2水淹区老窑积水区煤层中进行开采时水淹区老窑积水区界线已基查明防隔水煤(岩)柱尺寸应附录三二规定留设
3水淹区老窑积水区煤层中进行回采时防隔水煤(岩)柱尺寸导水裂缝带高度保护带高度
六保护表水体防隔水煤(岩)柱留设
保护表水体防隔水煤(岩)柱留设参建筑物水体铁路井巷煤柱留设压煤开采规程执行
七保护通水钻孔防隔水煤(岩)柱留设
根钻孔测斜资料换算钻孔见煤点坐标附录三二办法留设防隔水煤(岩)柱测斜资料应考虑钻孔偏斜误差
八相邻矿(井)边界防隔水煤(岩)柱留设
1水文质简单型中等型矿井采垂直法留设总宽度40 m
2水文质复杂型极复杂型矿井应根煤层赋存条件质构造静水压力开采覆岩层移动角导水裂缝带高度等素确定
1)煤层开采两层煤层间距层煤开采导水裂缝带高度时层煤边界防隔水煤(岩)柱应根层煤岩层移动角煤层间距推算(见图37a)
2)两层煤间垂距煤层开采导水裂缝带高度时煤层防隔水煤(岩)柱分留设(见图37b)
HL—导水裂缝带限H1H2H3—煤层底板静水位高度γ—山岩层移动角β—山岩层移动角LyL1yL2y—导水裂缝带限岩柱宽度L1—层煤防水煤柱宽度L2L3—层煤防水煤柱宽度
图37煤层区边界防隔水煤(岩)柱留设图
导水裂缝带限岩柱宽度Ly计算采列公式:
≥20 m
式中 Ly导水裂缝带限岩柱宽度m
H 煤层底板静水位高度m
HL导水裂缝带值m
Ts水压岩柱宽度值取1
九断层界井田防隔水煤(岩)柱留设
断层界井田边界防隔水煤(岩)柱参断层煤柱留设应考虑井田侧煤层情况破坏侧留煤(岩)柱原(参断层煤柱留设外尚参考图38示例图)
L煤柱宽度LsLx煤层煤柱宽度Ly导水裂缝带限岩柱宽度HaHasHax安全防水岩柱厚度HL导水裂缝带限p—底板隔水层承受水头压力
图38断层分界井田防隔水煤(岩)柱留设图
附录四 安全隔水层厚度突水系数计算公式
安全隔水层厚度计算公式
(41)
式中 t安全隔水层厚度m
L巷道底板宽度m
底板隔水层均重度 MNm3
Kp底板隔水层均抗拉强度MPa
p底板隔水层承受水头压力MPa
二突水系数计算公式
(42)
式中 T突水系数MPam
p底板隔水层承受水压MPa
M底板隔水层厚度m
式(41)适掘进工作面式(42)适回采掘进工作面式(41)计算底板隔水层实际厚度计算值时安全式(42)计算全国实际资料底板受构造破坏块段突水系数般006 MPam正常块段01 MPam
附录五 安全水头压力值计算公式
掘进巷道底板隔水层
(51)
式中 p——底板隔水层够承受安全水压MPa
t——隔水层厚度m
L——巷道宽度m
——底板隔水层均重度MNm3
Kp——底板隔水层均抗拉强度MPa
二采煤工作面
(52)
式中 M底板隔水层厚度m
p安全水压MPa
Ts界突水系数MPam
Ts值应根区资料确定般情况具构造破坏段006 MPam计算隔水层完整断裂构造破坏段01 MPam计算
附录六 采掘工作面水害分析预报表预测图模式
采掘工作面水害分析预报表
附表61 采掘工作面水害分析预测表
年 月 日
矿
井
项
号
预测水
害点
采
掘
队
工作面标高
煤层
采掘
时间
水害
类型
水文
质
简述
预防
处理
意见
责单位
备
注
名
称
厚度
(m)
倾角(°)
某矿某井
1
2
3
4
5
注:水害类型指表水孔隙水裂隙水岩溶水老空水断裂构造水陷落柱水钻孔水顶板水底板水等
二水害预测图
矿井采掘工程图(月报图)预报表项目发生水害部位红颜色标水害类型符号符号图例图61示
图61 矿井采掘工作面水害预测图例
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