DZ／T 0342-2020 矿坑涌水量预测计算规程.docx

I)ZT 034220201CS 73. 020I)10中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T 03422020矿坑涌水量预测计算规程Specification for water yield estimation of mine2020-04-30 发布中华人民共和国自然资源部2020-04-30 实施目 次前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14总则24. 1基本原则24.2基本要求25矿坑涌水量预测计算的条件和程序35.1 矿坑涌水量预测计算的条件35.2 矿坑涌水量预测计算的程序36井工矿矿坑涌水量预测计算36. 1 水文地质比拟法36.2涌水量一降深llh线法46. 3相关分析法46.4 水均衡法56.5 解析法66.6 数值法67露天矿矿坑涌水址预测计算71 .1基本要求72 .2露天采坑地下水涌水量计算77 . 3地表水汇入采坑水量计算77.4降水渗入采坑水量计算78预测计算结果的应用78 . 1 基本应用78. 2其他应用8附录A （资料性附录）水文地质比拟法常用计算公式9附录B（资料性附录）涌水量一降深曲线法常用计算公式12附录C（资料性附录）相关分析法计算公式15附录D（资料性附录）水均衡法常用计算公式 17附录E（资料性附录）解析法模型建立及常用计算公式20附录F（资料性附录）数值模拟及计算公式25附录G（资料性附录）露天矿矿坑湎水量计算公式28参考文献301)ZT 03422020-Z 刖 百本标准按GB/T L 12009标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写给出的规则起草。本标准由中华人民共和国自然资源部提出。本标准由全国自然资源与国土空间规划标准化技术委员会(SACrC 93)归口。本标准起草单位：自然资源部矿产资源储量评审中心、山东省第一地质矿产勘查院、中交铁道设计研究总院有限公司、中国自然资源经济研究院、四川省煤川地质工程勘察设计研究院。本标准起草人:张明燕、于义强、王延涛、申文金、李始、李玉喜、钱学溥、修艳敏、宾德智、李文躺、韩再生、王珏、王婉琼、刘建芬。III)Z1 03422020矿坑涌水量预测计算规程1范围本标准规定了固体矿产矿坑涌水量预测计算的基本原则和基本要求、条件和程序,井T.矿、露天矿矿坑涌水量预测计算、预测计算结果的应用等。本标准适用于矿产地质勘查及矿山生产阶段矿坑涌水量预测计算。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的弓I川文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 8170数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T 12719矿区水文地质工程地质勘探规范GB/T 13908固体矿产地质勘查规范总则GB 50027供水水文地质勘察规范MT/T 778数值法预测矿井涌水量技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1矿坑涌水量 water yield of mine单位时间内流入矿坑（包括各种巷道和开拓开采系统）的水量。注:包括矿坑正常涌水量和矿坑最大涌水量。3.2矿坑正常涌水量usual water yield of mine开拓开采系统达到某一标高（水平或中段）时，正常状态下（指有变化规律的充水因素，不包含井巷突水、处表水倒灌等）矿坑涌水量的正常值。3.3矿坑最大涌水量 ultimate water yield of mine开拓开采系统达到某一标高（水平或中段）时，正常状态下（指有变化规律的充水因素，不包含井卷突水、地表水倒灌等）矿坑涌水量的最大值。3.4矿坑涌水量预测计算 water yield estimation of mine根据矿山水文地质条件、矿坑充水条件和矿山开拓井巷系统条件,对矿井涌水量的预先测算。3.5开拓井巷涌水量 water yield during excavation包括井筒（立井立斗井）和巷道（平巷、斜巷、石门）在开拓过程中的涌水量。3.6疏干工程的排水量 displacement of drainage works在规定的疏干时间内，将开拓开采系统某一水平或中段的水位降低到某一规定标高（疏干降深）时,对应的疏干排水量。3.7矿井突水量 mine water outburst ''矿井采掘过程中在某些因索的作用下，有关水源，如老窿水（包括老空水和采空区水）、封闭岩溶水、离层水、相邻强含水层中的地下水、地表水等,突然涌入开拓开采系统的水状。突水水源不屈于有变化规律的充水囚素，| FI V 、JF V- J tVvy 、/<、 11、） J114 I L<L>I >f 5 < f / / l I.Jr V J r » J , , I * ,3 1 1 r； 7 b ' 2. 1 ,般分为井1：矿和露天矿进行矿坑涌水量预测计算。a）井工矿。新建矿对影响矿床开拓的主要充水含水层计算矿坑涌水出；对次要充水含水层.主要是井筒穿越过程中的富水含水层,或矿层基底的高水头富水含水层，以及未来采空塌陷形成的导水裂隙带延伸导通的含水层等,相应涌水国:的计算难度较大，可结合开拓实践或邻区开采情况进行提示性安全预测;基底含水层富水性中等以上的带压开采的矿层，应进行突水系数计算并进行突水危险性分区4对延伸开拓的生产矿，应结合坑道各中段的出水状况、岩层赋水条件和构造特征，在综合分析的基础上预测计算涌水量,包含了所有充水因素涌入矿坑的水量。1）露天矿。般应预测计算露天采坑地下水涌水量（Q）、地表水汇入采坑水量（。2）、降水渗入采坑水量（。3）0修建有截水沟的矿山，预测计算地下水涌水量（Q1）、截水沟圈定范围内地表水汇人采坑水员（Q?）、降水渗入采坑水量（Q3）。对位于侵蚀基准而以上或地下水位以上顺坡开采的露天矿,大气降水即降即排的，可不预测计算矿坑涌水量（Q1；大气降水不能即降即排的,计算地表水汇入采坑水量（Q2）、降水渗入采坑水量（Q3）。42.2在对矿区水文地质条件认识的基础上，根据掌握的水文地质信息的可靠程度，合理确定涌水鬓计算方法。生产阶段应选定符合矿山实际的预测计算方法。4. 2. 3新建矿山应预测先期开采地段或第一开采水平（或中段）的矿坑涌水量，生产矿山应在现有水文 r t Xx z - ' . ¾ / ' / 4总则,4. 1基本原则- ，'.4.：-4. 1. 14. 1.24. 1.34. 1.44. 1.5E酷 '»2尸舞飞宜结介矿区探采对比总结规律，选择最接近矿区实际的预测计0棍倡果川数值法,慎川稳定>应与水文地质条件、可开采资源做量芬布和开采设计紧密结介确定预测计算范眺-般应由I:到下、山浅到深进行:4.2基本要求以最佳技术经济为原则,避触山|过于立地质条件基础上预测下一开采水平（或中段）的矿坑涌水量。4. 2. 4普查阶段，了解水文地质条件，一股不需要预测计算矿坑涌水I匕 详杳阶段，应根据掌握的水文地质信息，预测计算矿坑涌水f½o勘探阶段，应通过试验获取水文地质参数，预测计算矿坑涌水量，矿区水文地质条件中等及以上的，应采取两种及以1:方法进行计算和对比分析评价。生产阶段，应根据开采前后的水文地质条件变化，预测计算矿坑涌水量。4. 2. 5应对矿坑涌水量计算结果进行评述，评述的主要内容有：对本区水文地质单元、水文地质条件的认识是否正确，选择的计算模型是否符合矿床水文地质条件，计算参数的来源及取值是否合理，计算结果可能偏大或偏小的原因及其主要的影响因索，计算结果的可信程度等。4. 2. 6应对矿坑涌水量预测计算结果进行数值修约，保留23位有效数字。修约规则按GB/T 8170执彳fo5矿坑涌水量预测计算的条件和程序5. 1矿坑涌水量预测计算的条件;查明水文地质条件,包括查明矿坑充水水源（尤其是障伏的承昆水源、老窿水源及充水断裂带水源等）、矿坑充水途径及其相互影响关系；根据当地降水入渗条件和地下水补给、径流、排泄特点，预测分析开采条件下地下水系统补给、径流、排泄特征的变化；按GB/T 12719确定含水层厚度，确定水文地质边界，井获得主要充水岩层具行代表性的水文地质参数。确定计算对象、计算水平（或中段）及计算范叽5.2矿坑涌水量预测计算的程序1.1.1 2. 1从水文地质实体出发,对矿床水文地泳件进行概化，构正水文地质概念模型，再.建立水文地质数学模型,通过输入数学模型需要的水文地质参数求取前亲靠i见佟门）。概念模型和数学模型的建立,应贯穿于从矿床勘杳到开采的全过第卜峭对矿麻水文拙飒案件认识的深入不断优化。水文地质条件概化、z一 ' L '输入水文地质参数It水文地质实体 L 水文地质概念模型一 水文地质数学模型 一模型流别与检验 矿坑涌水收N '，二： j A W，乙彳 *，： ： 1 J图1涌水量预测计算程序图1.1.2 构建水文地质概念模型。概化已知状态下矿区水文地质条件;给出未来开采井卷的内部边界条件;预测未来开采条件下的外地边界条件。概念模型在地质实体与数学模型之间起桥梁作川。1.1.3 确定水文地质数学模型。应考虑矿区水文地质条件、矿山的疏干I：程及巷道系统的布局，与矿床水文地质条件以及勘探程的控制程度相适应,正确反映水文地质条件的基本特征，充分利川勘探匚程提供的各种信息。6井工矿矿坑涌水量预测计算6. 1水文地质比拟法7. 1. 1应用前提6. 1. 1. 1在同一地区，地质、水文地质条件（以及开采方.式、规模）相同或相似的矿坑，可根据已有开采地段的实际排水量预测新开采地段的涌水量。31)ZT 034220206. 1. 1. 2新建矿井与生产矿井的地质、水文地质条件基本相似，生产矿井有长期的排水H观测资料，涌水量与各影响因子之间数学表达式可靠。6. 1.2适用条件6. 1. 2. 1当计算矿区与生产矿井的水文地质条件相似、开采方法基本相同时，可用生产矿井的排水资料比拟计算矿区的涌水量。6. 1.2.2水文地质比拟法适用于各类矿床,特别适用于有多年排水量观测资料的生产矿井。根据已开采水平（或中段）的实际排水资料,预测延伸水平（或中段）的涌水量，或根据生产采区的排水资料,预测新扩大采区的涌水量。6. 1.2. 3对预测矿区的水文地质边界条件无特殊要求。6. 1.3公式选取公式选取参见附录A。不同的充水条件可以选择不同的比拟因子，可根据实践经验和生产矿井的资料，通过分析影响因素,建立适用于预测矿区的比拟公式。6.2涌水量一降深曲线法6. 2. 1应用前提6. 2, 1. 1根据稳定流理论，生产矿井的涌水量（Q）与水位降深（5）之间可用Qs曲线的函数关系表示。利用单孔稳定流抽（放）水试验资料，建立涌水量与水位降深之间的曲线方程，通过Q-s曲线外推，预测矿坑涌水量。6.2. 1.2三次以上水位降深的抽（放）水试验。根据不同矿区情况，采用大口径、大降深抽水，尽量接近