礦區(qū)水文地質(zhì)勘探規(guī)范課件

1、礦區(qū)水文地質(zhì)勘探規(guī)范(GB127191991）n1、總則、總則n2、礦區(qū)水文地質(zhì)勘探、礦區(qū)水文地質(zhì)勘探n3、礦區(qū)工程地質(zhì)勘探、礦區(qū)工程地質(zhì)勘探n4、礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查與評價、礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查與評價n5、報告編寫要求、報告編寫要求l總則總則n一、水工環(huán)地質(zhì)勘探工作的基本任務一、水工環(huán)地質(zhì)勘探工作的基本任務n（1） 查明礦區(qū)水文地質(zhì)條件及礦床充水因素，預測礦坑涌水量。對礦床水資源綜合利用進行評價，指出供水水源方向。n（2 ） 查明礦區(qū)的工程地質(zhì)條件，評價露天采礦場巖體質(zhì)量和邊坡的穩(wěn)定性，或井巷圍巖的巖體質(zhì)量和穩(wěn)固性，預測可能發(fā)生的主要工程地質(zhì)問題。n（3 ） 評述礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量，預測礦床開發(fā)可能

2、引起的主要環(huán)境地質(zhì)問題，并提出防治的建議。二、勘查工作階段劃分及其工作程度要求二、勘查工作階段劃分及其工作程度要求普查階段：結(jié)合礦產(chǎn)普查進行，對于已進行過區(qū)域水文地質(zhì)工程地質(zhì)普查的地區(qū)，其資料可直接利用或只進行有針對性的補充調(diào)查，大致查明工作區(qū)的水文地質(zhì)工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)條件。詳查階段：基本查明礦區(qū)的水文地質(zhì)工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)條件，為礦床初步技術(shù)經(jīng)濟評價、礦山總體建設規(guī)劃和礦區(qū)勘探設計提供依據(jù)?？碧诫A段：詳細查明礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件，評價地質(zhì)環(huán)境，為礦床的技術(shù)經(jīng)濟評及礦山建設可行性研究和設計提供依據(jù)。二、勘查工作階段劃分及其工作程度要求二、勘查工作階段劃分及其工作程度要求礦區(qū)水文地質(zhì)工程地

3、質(zhì)勘查和環(huán)境地質(zhì)調(diào)查評價應與礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作階段相適應，分為普查，詳查和勘探三個階段。水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件簡單的礦區(qū)，勘查階段可簡化或合并。但提供礦山建設設計作依據(jù)的地質(zhì)勘查報告，均應達到勘探階段的要求。三、勘查范圍及技術(shù)路線三、勘查范圍及技術(shù)路線n宜包括一個完整的水文地質(zhì)單元，當水文地質(zhì)單元面積過大時，應包括疏干排水可能影響的范圍。n礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查評價是在地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)勘查工作的基礎(chǔ)上，對礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境作出評價。n礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探和環(huán)境地質(zhì)調(diào)查評價，應與礦產(chǎn)地質(zhì)勘探緊密結(jié)合，將地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)作為一個整體，運用先進和綜合手段進行。l 礦區(qū)水文地質(zhì)勘探礦

4、區(qū)水文地質(zhì)勘探n一、水文地質(zhì)勘探復雜程度劃分 依據(jù)主要礦體與當?shù)厍治g基準面的關(guān)系，地下水的補給條件，地表水與主要充水含水層水力聯(lián)系密切程度，主要充水含水層和構(gòu)造破碎帶的富水性、導水性、第四系覆蓋情況以及水文地質(zhì)邊界的復雜程度劃分為三型：n水文地質(zhì)條件簡單的礦床水文地質(zhì)條件簡單的礦床：主要礦體位于當?shù)厍治g基準面以上，地形有利于自然排水，礦床主要充水含水層和構(gòu)造破碎帶富水性弱至中等，或主要礦體雖位于當?shù)厍治g基準面以下，但附近無地表水體，礦床主要充水含水層和構(gòu)造破碎帶富水性弱，地下水補給條件差，很少或無第四系覆蓋，水文地質(zhì)邊界簡單。l 礦區(qū)水文地質(zhì)勘探礦區(qū)水文地質(zhì)勘探n水文地質(zhì)條件中等的礦床水文地質(zhì)

5、條件中等的礦床：主要礦體位于當?shù)厍治g基準面以上，地形有自然排水條件，主要充水含水層和構(gòu)造破碎帶富水性中等至強，地下水補給條件好；或主要礦體位于當?shù)厍治g基準面以下，但附近地表水不構(gòu)成礦床的主要充水因素，主要充水含水層、構(gòu)造破碎帶富水性中等，地下水補給條件差，第四系覆蓋面積小且薄，疏干排水可能產(chǎn)生少量塌陷，水文地質(zhì)邊界較復雜。n水文地質(zhì)條件復雜的礦床水文地質(zhì)條件復雜的礦床：主要礦體位于當?shù)厍治g基準面以下，主要充水含水層富水性強，補給條件好，并具較高水壓；構(gòu)造破碎帶發(fā)育，導水性強且溝通區(qū)域強含水層或地表水體；第四系厚度大、分布廣，疏干排水有產(chǎn)生大面積塌陷、沉降的可能，水文地質(zhì)邊界復雜。n第一類 以孔

6、隙含水層充水為主的礦床，簡稱孔隙充水礦床；n第二類 以裂隙含水層充水為主的礦床，簡稱裂隙充水礦床；n第三類 以巖溶含水層充水為主的礦床，簡稱巖溶充水礦床。本類可按巖溶形態(tài)劃分為三個亞類： 第一亞類 以溶蝕裂隙為主的巖溶充水礦床； 第二亞類 以溶洞為主的巖溶充水礦床； 第三亞類 以暗河為主的巖溶充水礦床。 按充水含水層的空間特征分為三大類按礦體與主要含水層的空間關(guān)系劃分n直接充水的礦床直接充水的礦床：礦床主要充水含水層(含冒落帶和底板破壞厚度)，與礦體直接接觸，地下水直接進入礦坑。n頂板間接充水的礦床頂板間接充水的礦床：礦床主要充水含水層位于礦層冒落帶之上，礦層與主要充水含水層之間有隔水層(注)

7、或弱透水層，地下水通過構(gòu)造破碎帶、導水裂隙帶或弱透水層進入礦坑。n底板間接充水的礦床底板間接充水的礦床：礦床主要充水含水層位于礦層之下，礦層與主要充水含水層之間有隔水層或弱透水層。承壓水通過底板薄弱地段、構(gòu)造破碎帶、弱透水層或?qū)膸r溶陷落柱進入礦場 注：一般將鉆孔單位涌水量小于0.001L/sm的巖層視為隔水層n各類充水礦床應著重查明的問題各類充水礦床應著重查明的問題q孔隙充水礦床n應著重查明含水層的成因類型，分布、巖性、厚度、結(jié)構(gòu)、粒度、磨圓度、分選性膠結(jié)程度、富水性、滲透性及其變化；查明流砂層的空間分布和特征，含(隔)水層的組合關(guān)系，各含水層之間，含水層與弱透水層以及與地表水之間的水力聯(lián)

8、系，評價流砂層的疏干條件及降水和地表水對礦床開采的影響。 q裂隙充水礦床n應著重查明裂隙含水層的裂隙性質(zhì)、規(guī)模、發(fā)育程度、分布規(guī)律、充填情況及其富水性；巖石風化帶的深度和風化程度；構(gòu)造破碎帶的性質(zhì)、形態(tài)、規(guī)模、及其與各含水層和地表水的水力聯(lián)系；裂隙含水層與其相對隔水層的組合特征。q巖溶充水礦床n應著重查明巖溶發(fā)育與巖性、構(gòu)造等因素的關(guān)系，巖溶在空間的分布規(guī)律、充填深度和程度、富水性及其變化，地下水主要徑流帶的分布。n以溶隙、溶洞為主的巖溶充水礦床，應查明上覆松散層的巖性、結(jié)構(gòu)、厚度，或上覆巖石風化層的厚度、風化程度及其物理力學性質(zhì)，分析在疏干排水條件下產(chǎn)生突水、突泥、地面塌陷的可能性，塌陷的程

9、度與分布范圍以及對礦坑充水的影響。對層狀發(fā)育的巖溶充水礦床，還應查明相對隔水層和弱含水層的分布。n 以暗河為主的巖溶充水礦床：應著重查明巖溶洼地、漏斗、落水洞等的位置及其與暗河之間的聯(lián)系；暗河發(fā)育與巖性、構(gòu)造等因素的關(guān)系；暗河的補給來源、補給范圍、補給量、補給方式及其與地表水的轉(zhuǎn)化關(guān)系；暗河入口處的高程、流量及其變化；暗河水系與礦體之間的相互關(guān)系及其對礦床開采的影響。q直接充水的礦床n應著重查明直接充水含水層的富水性、，滲透性，地下水的補給來源、補給邊界、補給途徑和地段：直接充水含水層與其他含水層、地表水、導水斷裂的關(guān)系。當直接充水含水層裸露時，還應查明地表匯水面積及大氣降水的入滲補給強度。q

10、頂板間接充水的礦床n應著重查明直接頂板隔水層或弱透水層的分布、巖性、厚度及其穩(wěn)定性、巖石的物理力學性質(zhì)和水理性質(zhì)、裂隙發(fā)育情況、受斷裂構(gòu)造破壞程度，研究和估算導水裂隙帶高度(附錄F)，分析主要充水含水層地下水進入礦坑的地段。q底板間接進水的礦床n應著重查明承壓含水層徑流場特征，直接底板的巖性、厚度及其變化，巖石的物理力學性質(zhì)和水理性質(zhì)，以及斷裂構(gòu)造對底板完整性的破壞程度，分析論證可能產(chǎn)生的底鼓，突水的地段。n勘探工程布置原則勘探工程布置原則q勘探工程布置原則勘探工程布置原則n應結(jié)合礦區(qū)具體條件，針對主要水文地質(zhì)問題做到有的放矢。從區(qū)域著眼，立足礦區(qū)、把礦區(qū)和區(qū)域的地下水，地表水和大氣降水作為統(tǒng)

11、一系統(tǒng)進行研究。應重視水文地質(zhì)測繪和鉆孔簡易水文地質(zhì)觀測與編錄等基礎(chǔ)工作，配合地面物探或井中物探，因地制宜地進行適當規(guī)模的抽水試驗，運用多種勘探手段，加強綜合分析研究，從而查明礦區(qū)的水文地質(zhì)條件及主要充水因素。類型工程量項目n勘探工程量要求n可以參照規(guī)范要求確定n1、小型礦床可酌減n2、礦區(qū)附近有水文地質(zhì)條件相似的生產(chǎn)礦井資料可利用時，可適當減少抽水試驗或其他工作量。n3、一般普查詳查階段不布置專門的水文地質(zhì)勘查孔，利用地質(zhì)孔進行水文地質(zhì)編錄和簡易水文地質(zhì)試驗。n4、復雜條件的礦區(qū)應進行超前水文地質(zhì)勘探。 n勘探技術(shù)要求勘探技術(shù)要求q水文地質(zhì)測繪n1、測繪范圍：水文地質(zhì)測繪分為區(qū)域和礦區(qū)。區(qū)域

12、水文地質(zhì)測繪范圍應包括一個完整的水文地質(zhì)單元，以查明區(qū)域地下水的補給，徑流、排泄條件為重點，水文地質(zhì)條件簡單的礦區(qū)，可不進行區(qū)域水文地質(zhì)測繪；礦區(qū)水文地質(zhì)測繪應包括礦床疏干可能影響的范圍及補給邊界，以查明礦床充水因素及礦區(qū)水文地質(zhì)邊界條件為重點。n2、水文地質(zhì)測繪比例尺：區(qū)域一般采用1 500001 10000；礦區(qū)一般采用1 100001 2000。n3、測繪前期工作：水文地質(zhì)測繪一般在地質(zhì)測繪的基礎(chǔ)上進行，應全面搜集和充分利用航(衛(wèi))片解釋、區(qū)域水文地質(zhì)普查和相鄰礦區(qū)的資料。q鉆孔簡易水文地質(zhì)觀測與編錄n1、 觀測和詳細記錄鉆進中涌(漏)水、掉塊、塌孔、縮(擴)徑、逸氣、涌砂、掉鉆等現(xiàn)象發(fā)

13、生的層位和深度，測量涌(漏)水量，有條件時，應觀測鉆進中動水位和沖洗液消耗量的變化，必要時應測量穩(wěn)定水位并進行簡易放(注)水試驗。n2、 描述巖芯的巖性、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、裂隙性質(zhì)、密度、巖石的風化程度和深度以及巖溶形態(tài)、大小、充填情況、發(fā)育深度，統(tǒng)計裂隙率、巖溶率。n3 、 單一含水層(組)的鉆孔應測定終孔穩(wěn)定水位。n水文地質(zhì)鉆探n1 、 鉆孔施工宜采用清水鉆進，當?shù)貙悠扑椴荒苡们逅@進時，應在主要含水層或試驗段(觀測段)用清水鉆進，若必須采用泥漿鉆進時，應采取有效地洗井措施。n2 、 鉆孔揭露多個含水層時，應測定分層穩(wěn)定水位；分層抽水試驗和分層測水位的鉆孔，必須嚴格止水，并檢查止水效果，不合格時應

14、重新進行。n3、 鉆孔孔徑視鉆孔目的確定，抽水試驗孔試驗段孔徑以滿足設計的抽水量和安裝抽水設備為原則，一般不小于91mm，水位觀測孔觀測段孔徑應滿足止水和水位觀測的要求。n4 、 鉆孔應取芯鉆進。巖芯采取率：巖石大于70，破碎帶大于60，粘土大于70，砂和砂礫層大于50。當采用水文物探測井，能正確劃分含(隔)水層位置和厚度時，可適當減少取芯。n5 、 鉆孔的孔斜應滿足選用抽水設備和水位觀測儀器的工藝要求。n6 、鉆孔控制深度以揭穿主要目的層為原則，重點控制第一期開拓水平，少數(shù)孔兼顧礦體主要儲量分布標高。對底板直接或間接充水的礦床，應按勘探剖面加深控制，其深度以揭穿含水層的裂隙、巖溶發(fā)育帶為原則

15、。n7 、 應結(jié)合礦區(qū)的物性條件，選擇有效的方法進行水文物探測井(含井中測流)。n8、 鉆孔除留作長期觀測外，均應封孔，封孔方法宜結(jié)合水文地質(zhì)條件和可能的開采方式研究確定。n抽水試驗n1 抽水試驗前應獲得自然流場水位、流量變化趨勢和速率的資料；試驗過程中，嚴禁抽出的水就地排放造成回滲或倒灌；注意觀測地面塌陷、沉降現(xiàn)象。具有多層含水層的礦區(qū)，需要分層評價時，應進行分層抽水試驗。根據(jù)需要進行單孔或多孔抽水試驗。n2 抽水試驗方法分為穩(wěn)定流和非穩(wěn)定流，可根據(jù)概化的水文地質(zhì)模型和水文地質(zhì)參數(shù)計算的要求選擇。穩(wěn)定流抽水試驗要求n a水位降深應根據(jù)試驗目的和含水層富水程度確定，應盡設備能力作一次最大降深，

16、其值宜不小于lOm；當采用涌水量與降深相關(guān)方程預測礦坑涌水量時，應進行三次水位降低。n b. 穩(wěn)定時段延續(xù)時間宜根據(jù)含水層的特征，補給條件確定。單孔抽水試驗最低不少于8小時，潛水層抽水、帶觀測孔抽水和有越流以及潮汐影響的抽水，必須適當延長。n c穩(wěn)定時段內(nèi)鉆孔水位、流量穩(wěn)定程度應結(jié)合區(qū)域地下水動態(tài)變化確定。水位波動相對誤差：抽水孔不大于1；觀測孔水位變化不大于2cm。n d抽水試驗過程中應取全取準水位下降、流量、水溫和水位恢復的連續(xù)觀測資料。非穩(wěn)定流抽水試驗要求n 抽水延續(xù)時間應根據(jù)試驗目的參照水位降深時間半對數(shù)曲線S(或h2)lgt形態(tài)確定，當曲線出現(xiàn)固定斜率的漸近線時，觀測時間需后延續(xù)一個

17、對數(shù)周期；有越流補給時，觀測時間則需曲線經(jīng)過拐點后趨于水平時為止；有觀測孔時，應以代表性觀測孔的S(或h2)lgt曲線判定。n停止抽水后，應立即觀測恢復水位。大型抽水試驗n可以理解為群孔抽水試驗，由多個抽水孔和觀測孔群組成，一般在勘探后期進行。n地表水、地下水動態(tài)觀測（詳查階段）n1、應選擇代表性井、泉、鉆孔、生產(chǎn)礦井、地表水等進行動態(tài)觀測，勘探階段應進一步充實和完善。觀測內(nèi)容包括：水位、水量、水溫和水質(zhì)。n2 、水位、水量、水溫觀測，一般每隔510天一次，雨季或急劇變化時段加密。日變幅大的地區(qū)，應選定一個時段進行微動態(tài)觀測；水質(zhì)一般按豐、枯季取樣。連續(xù)觀測時間不少于一個水文年，當勘探周期不足

18、一年的中、小型礦床或水文地質(zhì)條件簡單的礦區(qū)可視礦區(qū)條件酌定。n3 、地下水動態(tài)觀測設施應采取有效措施予以保護，勘探工作結(jié)束后由生產(chǎn)部門繼續(xù)觀測。n礦坑涌水量計算n1 、 礦坑涌水量計算必須建立在正確認識礦區(qū)水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，勘探設計時應初步確定其計算方案，并在勘探過程中，隨著對礦區(qū)水文地質(zhì)條件認識的深化逐步的修正和完善。n2 、 應根據(jù)礦區(qū)水文地質(zhì)特征、邊界條件、充水方式，建立礦區(qū)水文地質(zhì)模型和數(shù)學模型，選擇有代表性的參數(shù)及合理的方法計算礦區(qū)一期開拓水平的正常和最大涌水量。需預先疏干的礦床，應計算相應水平疏干漏斗范圍內(nèi)的地下水儲存量，必要時，估算最低開拓水平的正常和最大涌水量。n主礦體在侵蝕基準面以上，水文地質(zhì)條件簡單的礦區(qū)，可計算全礦區(qū)的正常和最大涌水量。n3 、 礦坑涌水量計算主要方法有：比擬法、數(shù)理統(tǒng)計法、水均衡法、解析法、數(shù)值法和物理模擬法等應根據(jù)概化的礦區(qū)水文地質(zhì)模型