煤矿床水文地质、工程地质、环境地质勘查评价标准

1前言本标准属于煤炭工业协会《2005年煤炭行业标准项目计划》，国家发改委以发改办工业（2005）739号文件批准下达。本标准是为了适应煤炭资源地质勘查工作的需要，在原煤炭工业部1980年颁发的有关规程基础上，总结二十多年执行过程的实践经验，结合当前我国经济发展和技术进步而制定的。本标准是《矿区水文地质工程地质勘探规范》和《煤、泥炭地质勘查规范》的配套标准。本标准自生效之日起，同时替代原煤炭工业部（80）煤地字第638号文件颁发的《煤炭资源地质勘探抽水试验规程》、《煤炭资源地质勘探地表水、地下水长期观测及水样采取规程》、《煤炭资源地质勘探钻孔简易水文地质观测规程》和《煤田水文地质测绘规程》。本标准的附录主要引自GB12719-91《矿区水文地质工程地质勘探规范》及DZ0215-2002《煤、泥炭地质勘查规范》。本标准由中国煤炭地质总局负责起草。本标准起草人：王佟、傅耀军、程爱国、孙玉臣、华解明、袁同星、牛志刚、李洪。本标准由中国煤炭地质总局提出并负责解释。2煤矿床水文地质、工程地质、环境地质勘查评价标准1、适用范围1.1本标准规定了煤炭资源地质勘查水文地质、工程地质及环境地质工作的基本准则，侧重于勘查技术要求、工作方法。1.2本标准适用于煤炭资源地质勘查各阶段的设计编制、勘查施工、地质研究、地质报告编制和评审、资源/储量评估、矿业权评估、可行性研究的依据。2、引用标准下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方面应探讨、使用下列标准最新版本的可能性。GB112719—91矿区水文地质工程地质勘探规范DZ/T00215—2002煤、泥炭地质勘查规范GB/T14158—93区域水文地质工程地质环境地质综合勘查规范GB50215—2005煤炭工业矿井设计规范GB50197—2005露天矿工程设计规范GB50027—2001供水水文地质勘察规范DZ/T0080—93煤田地球物理测井规范GB3838—2002地表水环境质量标准3、总则3.1水文地质工程地质勘查和环境地质调查评价是煤炭资源勘查工作的重要组成部分，各勘查阶段都应予以重视，认真做好相应工作。3.2水文地质、工程地质、环境地质勘查应与煤炭资源地质勘查工作阶段相适应，分为预查、普查、详查和勘探四个阶段。条件简单的矿区，勘查阶段可简化或合并。提供矿山建设设计依据的地质勘查报告，均应达到勘探阶段的要求。预查阶段：一般不进行水文地质勘查工作。普查阶段：大致了解勘查区水文地质条件，从而对煤炭资源的经济意义和开发建设的可能性做出评价。详查阶段：基本查明勘查区水文地质条件，对可能影响矿区开发建设的水文地质条件做出评价，为矿区总体发展规划提供依据。勘探阶段：详细查明井田水文地质条件，评价矿井充水因素，预算先期开采地段涌水量，预测开采过程中发生突水的可能性及地段，评述开采后水文地质条件的可能变化，评价矿井水的利用可能性及途径，为矿井建设可行性研究和初步设计提供地质资料。3.3水文地质、工程地质、环境地质勘查，应与煤炭资源地质勘查紧密结合，将地质、水文地3质、工程地质、环境地质做为一个整体，运用先进和综合手段进行。4、水文地质勘查评价4.1水文地质勘查类型的划分4.1.1井工开采1、按直接充水含水层含水空间特征，把煤矿床水文地质勘查划分为三类：（1）第一类，以孔隙含水层为主的矿床，称孔隙充水矿床；（2）第二类，以裂隙含水层为主的矿床，称裂隙充水矿床；（3）第三类，以岩溶含水层为主的矿床，称岩溶充水矿床，并按其充水方式不同，分为两个亚类：1）第一亚类，顶板进水为主的岩溶充水矿床；2）第二亚类，底板进水为主的岩溶充水矿床。2、按直接充水含水层的富水性及补给条件，并结合煤层与当地侵蚀基准面的关系等其他因素，把各类矿床划分为三型：（1）第一型，水文地质条件简单的矿床，主要包括以下情况：1）煤层位于地下水位以上或季节变化带内，以大气降水为主要充水水源；2）直接充水含水层单位涌水量q＜0.1l/s·m；（2）第二型，水文地质条件中等的矿床，主要包括以下情况：1）直接充水含水层单位涌水量0.1≤q≤1.0l/s·m；2）直接充水含水层单位涌水量1.0＜q≤2.0l/s·m，但补给条件不好，与地表水体联系不密切；或直接充水含水层与煤层之间的隔水岩层较稳定，隔水性能较好，水头压力不高，断裂带导水弱；（3）第三型，水文地质条件复杂的矿床，主要包括以下情况：1）直接充水含水层单位涌水量q＞2.0l/s·m；2）直接充水含水层单位涌水量1.0＜q≤2.0l/s·m，但补给条件好，与地表水体联系密切；或直接充水含水层与煤层之间的隔水岩层不稳定，水头压力较高，断裂带导水强。4.1.2露天煤矿1、第一型，水文地质条件简单，不需要专门疏干的矿床：（1）地形有利于自然排水，地下水补给量极少；（2）直接充水含水层单位涌水量q＜1.0l/s·m，无难于疏干的强富水岩层。2、第二型，水文地质条件中等，易于疏干的矿床：（1）直接充水含水层单位涌水量1.0≤q≤10.0l/s·m，含水层富水性弱；（2）直接充水含水层单位涌水量10.0＜q≤20.0l/s·m，但补给来源缺乏。3、第三型，水文地质条件复杂，难于疏干的矿床：（1）直接充水含水层单位涌水量q＞10.0l/s·m，附近有较大的地表水体，并与地下水有水力联系；或者补给条件虽然不好，但q＞20.0l/s·m；4（2）露天直接充水含水层厚度大、分布广、富水性强，易产生流沙等工程地质问题，不易疏干。4.2各类充水矿床应着重查明的问题4.2.1孔隙充水矿床应着重查明含水层的成因类型，分布、岩性、厚度、结构、粒度、磨圆度、分选性、胶结程度、富水性、渗透性及其变化；查明流沙层的空间分布和特征，含（隔）水层的组合关系，各含水层之间、含水层与弱透水层以及地表水之间的水力联系，评价流沙层的疏干条件及降水和地表水对矿床开采的影响。4.2.2裂隙充水矿床应着重查明裂隙含水层的裂隙性质、规模、发育程度、分布规律、充填情况及其富水性；岩石风化带的深度和风化程度；构造破碎带的性质、形态、规模、及其与各含水层和地表水的水力联系；裂隙含水层与其相对隔水层的组合特征。4.2.3岩溶充水矿床应着重查明岩溶发育与岩性、构造等因素的关系，岩溶在空间的分布规律、充填深度和程度、富水性及其变化，地下水主要径流带的分布。以溶隙、溶洞为主的岩溶充水矿床，应查明上覆松散层的岩性、结构、厚度，或上覆岩石风化层的厚度、风化程度及其物理力学性质，分析在疏干排水条件下产生突水、突泥、地面塌陷的可能性，塌陷的程度与分布范围以及对矿坑充水的影响。对层状发育的岩溶充水矿床，还应查明相对隔水层和弱含水层的分布。以暗河为主的岩溶充水矿床，应着重查明岩溶洼地、漏斗、落水洞等的位置及其与暗河之间的联系；暗河发育与岩性、构造等因素的关系；暗河的补给来源、补给范围、补给量、补给方式及其地表水的转化关系；暗河入口处的高程、流量及其变化；暗河水系与煤层之间的相互关系及其对矿床开采的影响。4.2.4不同充水方式的矿床应着重查明的问题1、直接充水的矿床：应着重查明充水含水层的富水性、渗透性，地下水的补给来源、补给边界、补给途径和地段；直接充水含水层与其他含水层、地表水、导水断裂的关系。当直接充水含水层裸露时，还应查明地表汇水面积及大气降水的入渗补给强度。2、顶板间接充水的矿床：应着重查明直接顶板隔水层或弱透水层的分布、岩性、厚度及其稳定性、岩石的物理力学性质和水理性质、裂隙发育情况、受断裂破坏程度，研究和估算导水裂隙带高度，分析主要充水含水层地下水进入矿坑的地段。3、底板间接充水的矿床：应着重查明承压含水层径流场特征，直接顶板隔水层或弱透水层的分布、岩性、厚度及其稳定性、岩石的物理力学性质和水理性质、裂隙发育情况、受断裂破坏程度，研究和估算导水裂隙带高度，分析主要充水含水层地下水进入矿坑的地段。4.3勘查工程布置原则及工程量4.3.1勘查工程布置原则1、勘查区（井田）水文地质勘查工作应与地质勘查工作结合进行。水文地质勘查工作应在研究5地质和区域水文地质条件的基础上，把含水层的富水性、导水性、补给排泄条件及向矿井充水途径视为一个整体进行勘查和研究。对于水文地质条件复杂的大水矿区（每昼夜涌水量超过100000m3的井田），工作范围宜扩大为一个完整的水文单元。2、水文地质勘查工作必须根据煤矿床水文地质类型和勘查区的具体条件，明确本次工作应着重研究的问题，因地制宜地综合运用各种勘查技术手段（包括钻孔简易水文地质-工程地质观测、水文地质测绘、水文物探、水文地质钻探、抽水试验、长期观测与采样及其他有效手段）。3、对各类充水矿床一般都应进行动态观测。水文地质条件复杂的大水井田（矿区）应建立地下水动态长期观测网。4、勘探阶段的抽水试验钻孔，应结合矿井建设的需要，重点布置在初期采区或先期开采地段范围内直接充水含水层富水性强和断裂比较发育的地段或补给边界附近。5、大流量、大降深的孔组（群孔）抽水试验，应在地下水自然流场已经控制的条件下，布置在强富水地段。观测孔的布置应控制不同的边界条件、来水方向、强径流带及各径流分区，并注意在区域上的控制。6、断裂带抽水试验，应根据井田（勘查区）断裂构造发育情况及其水文地质特征，一般布置在主要井巷穿过主要断层带部位，区内可能沟通各主要含水层或沟通地下水与地表水的主要断裂带附近，以及对本区水文地质条件有重要意义的补给边界断裂两侧。4.3.2水文地质勘查工程量各类型充水矿床在各阶段所需的基本工程量以满足相应的工作程度要求为原则，一般可参照附录表K1～K3。具体布置工程时，应注意以下几点：（1）多煤层、多含水层的井田（勘查区），应逐层分析各主要可采煤层的直接充水含水层对矿井充水的影响，确定主要的直接充水含水层，并按其类型布置工程量，对其他直接充水含水层，可适当布置工程量予以控制；（2）表中所列抽水试验工程量为一般要求，对拟建大、中型井的井田（勘查区）所控制的面积，详查阶段约为50～100km2，勘探阶段约为10～20km2，结合勘查面积的大小，可酌情增减工程量；（3）拟建小型井的井田（勘查区），水文地质条件简单的一般可不布置抽水试验和钻孔长期观测，水文地质条件中等的可参照表中所列同类矿床的简单型，水文地质条件复杂的可参照表中所列同类矿床的工程量酌情减少；（4）井田（勘查区）内或邻近地区有水文地质条件相似的生产矿井资料时，抽水试验工程量可适当减少；（5）表中所列勘探阶段揭露煤层底板直接充水含水层的钻孔数量，对大型井为初期采区范围的要求，对中、小型井则为第一水平范围内的要求，上述范围以外的其他地段，可布置少量钻孔进行控制。4.4水文地质测绘水文地质测绘分为区域和勘查区。区域水文地质测绘范围应包括一个完整的水文地质单元，以查明区域地下水的补给、径流、排泄条件为重点，水文地质条件简单的矿区，可不进行区域水文地质测绘；矿区水文地质测绘应包括矿床疏干可能影响的范围及补给边界，以查明矿床充水因素及矿6区水文地质边界为重点。区域水文地质测绘按照《GB/T14158-93》规范执行。4.4.1勘查区一般要求4.4.1.1水文地质测绘的比例尺，应根据煤炭资源勘查阶段和水文地质条件复杂程度确定。一般采用：预、普、详查阶段：1:50000~1:10000；勘探阶段：1:10000~1:5000。4.4.1.2水文地质测绘应在全面收集矿区及相邻地区历年的水文、气象资料的基础上，进行如下水文地质测绘内容：1、矿区地形地貌特征，第四纪沉积的成因类型、岩性特征与分布。2、含（隔）水层层数、岩性、厚度、产状与分部范围，含水层裂隙、溶洞发育情况与富水性、隔水层的隔水性能。3、地下水的补给、径流、排泄条件，地下水的物理性质与化学成分，各含水层间及其与地表水的水力联系，圈定矿区水文地质边界。4、泉、井出露的标高、层位、岩性、出露的方式，测定流量、水温、水的物理化学性质及其动态变化。5、地表水的分布，平水位与洪水位标高，洪水淹没范围和淹没时间，对开采有影响的地表水（如水库、池塘等）的水深、面积与蓄水