GB 50197-2015 煤炭工业露天矿设计规范
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7.3 水文地质计算

7.3.1 含水层原始流场水位应根据观测资料确定,连续观测时间不应少于一个水文年。

地下水水位是水文地质计算的基础资料,在一个完整的水文年里,地下水水位经历了一个起伏波动的周期,依此资料才能较准确地确定所需的枯水、丰水的水位值。这种连续水文年资料越多,则其准确性越高,从矿区地下水控制与供水的可靠性出发,地下水丰水季节的水位是全年最高值,以此基础确定的地下水控制设施能力,足以保证预期的控制作用,相反,正常的水源供水可靠性是受地下水枯季水位控制的。

7.3.2 水文地质计算应符合下列规定:

1 当被控制的含水层有补给量时,地下水控制设施的排水能力应大于地下水的补给量;

2 对地下水储存量(静储量)的排水能力应根据含水层、疏干范围、采掘进度确定;

3 地下水水位及水压应符合安全的水位及水压。

地下水储量可分为储存量与补给量,前者是岩土孔隙或裂隙中的水容积,后者是由地下水补给源流来的水流量,从水的平衡角度出发,各采矿时期地下水控制设施的排水能力,只有等于(或大于)相应时期地下水动力涌水量(补给量),才能形成各相应时期的稳定降落漏斗。在地下水控制工作初期,其排水能力仅满足这一条件是不够的。所以,当被控制的含水层为无压或承压一无压状态时,在所要求的降落漏斗范围内岩土中的储存量,也必须在指定时间内排出,才能保证初期降落漏斗的持续下降,直至稳定。这部分排水能力必须在初期的排水设备中予以考虑。

因此,对于以储存量为赋存特征的含水层的排水设备能力,如果保证在既定时间内排除这部分水量,即能达到地下水控制的目的。

7.3.3 在水文地质条件基本查明的条件下,结合露天开采应采用数值法计算采掘场地下水涌出量和疏干影响范围。

7.3.4 计算降水孔涌水量时,对无压含水层可不计算水跃值;当确定地下水的降落曲线时,应包括水跃值的因素。

本条是为提高地下水控制效果的可靠性而制订的,承压含水层中的降水孔(或穿透式过滤器)不存在水跃值问题。对于无压含水层,不计水跃值即意味着所取的水位降深值可能比实际大,因而所得涌水量偏高,偏于安全。

降落曲线是表现地下水控制效果的最终形式,计算时考虑水跃值,就是将钻孔外部比钻孔内部实际抬高的水位,真实地反映到降落曲线中去。

7.3.5 当煤层底板下含水层的水头与其上覆隔水层厚度比值大于2时,应进行突水涌水验算,并应采取降压措施。

煤层底板下的承压含水层,由于静水压力作用,对其上覆隔水岩层产生上推力,当隔水岩层暴露面积较大时,为安全起见,估计其抵抗力时对摩擦力及岩石强度可以忽略不计,因此,可按岩石重量与静水压力(从隔水层底板算起的水头值)相平衡计算,如取水的相对密度为1,岩石的相对密度为2左右,对单位面积而言,其平衡时的水头值与岩石厚度的比值约等于2左右。