煤矿床水文地质、工程地质、环境地质勘查评价标准(6)

2019-04-16 15:49

5.4.4 工程地质测试

5.4.4.1 应选取代表性岩、土室内试样,测定其物理力学性质,工程地质条件中等~复杂的矿区,除选取代表性室内试样外,还可应用点载荷仪、携带式剪切仪进行钻孔及野外现场测试。

5.4.4.2 室内岩(土)样试验项目,按开采方式、勘查区实际情况,结合工程地质评价要求参照附录J选作。

5.4.4.3 岩(土)样采样要求

1、井工开采对先期开采地段可采煤层及其围岩按不同岩石分别采样;露天开采应在边坡地段自上而下分组采样。

2、松散软弱岩类,根据需要采样。

3、块状、层状岩类按不同岩石采样,可直接从岩芯采样;松散软弱岩类应利用坑道或山地工程采样,如在钻孔中取样,则应采取专门取芯工具,砂砾石样应保持原级配。

4、采样规格与数量可根据实验室的具体要求确定。

5.5 工程地质评价 5.5.1 评价要求

工程地质评价应在查明工程地质条件的基础上结合开采方式,对边坡稳定性或煤层顶底板及井巷围岩岩体质量给予定性和半定量的预测评价。

5.5.2 边坡稳定性评价 5.5.2.1 坚硬、半坚硬岩类

1)

边坡稳定性评价;根据边坡与各类结构面的组合关系、软弱夹层

情况,分析判断并预测边坡可能滑动变形的地段、范围、变形的性质、滑动面、切割面的可能位置,根据需要以类比法、经验数据法建议最终边坡角。

注:1)按岩石单轴极限抗压强度(R)将岩石强度分为:坚硬的R≥60MPa;半坚硬的60MPa~30MPa;软弱的R≤30MPa

5.5.2.2 松散软岩类边坡稳定性评价:一般将拟建采场划分为不同的工程地质区,并分区进行稳定性评价,建议最终边坡角;对具有饱水砂层的边坡,应根据需要进行专门性的预先疏干试验及饱水抗剪试验,在试验的基础上,建议边坡角。

5.5.3 煤层顶底板及井巷围岩岩体质量评价

宜采用两种方法对比评价,常用的方法为岩体质量系数法和岩体质量指标法。

5.5.3.1 岩体质量系数(Z)法:依据公式(5-4)求得岩体质量系数Z,按附录E2确定岩体质量优劣。

Z=I·f·S???????????(5-4)

式中: Z——岩体质量系数;

I——岩体完整系数(无资料时可用RQD值代替); f——结构面磨擦系数(影响稳定的主要结构面); S——岩块坚硬系数,S=

Rc; 102

RC——岩块饱和轴向抗压强度,MPa/cm。

26

5.5.3.2 岩体质量指标(M)法,可按近似公式(5-5)粗略计算:

M=

Rc·RQD??????????(5-5) 30参照附录E3评价岩体质量的优劣。

6、环境地质调查与评价 6.1 一般要求

6.1.1 煤炭资源地质勘查工作中,应进行环境地质调查评价工作。

6.1.2调查评价采煤工程可能带来的环境地质问题,包括对土地资源的占用及破坏;对生态环境地质的破坏影响程度;对地表水及地下水造成污染;煤矿开采造成的地表塌陷及地裂缝;疏干排水导致地下水位下降及水资源影响程度;煤尘、粉尘及废气对大气的污染;动力机械形成的噪音;露天开采诱发的滑坡、崩塌、泥石流等。

6.1.3 普查阶段要调查区域及勘查区的自然地理及地质环境现状,了解区域性历史地震及近代地震烈度、新构造运动,了解已有工业对环境的影响程度,必要时可对污染源(物)采取少量代表性样品进行分析化验。

6.1.4 详查阶段应结合水文地质、工程地质勘查,了解勘查区内环境地质现状,了解造成环境污染的主要因素及其危害程度,并对勘查区内已有的污染源(物)采取少量代表性样品进行分析化验。对勘查区环境地质做出初步评价。

6.1.5 环境地质调查与评价工作,主要在勘探阶段进行,要求评价环境地质条件,详细研究地温变化,评述采煤工程引起的环境地质条件的可能变化。

6.2 环境地质调查

6.2.1 区域稳定性调查:收集矿区附近历史地震资料,调查地质构造及新构造活动情况,分析其是否有活动性断裂的存在。

6.2.2 调查勘查区所处社会环境(建筑物的类型、密度)和自然地理环境(旅游区、文物保护区、自然保护区等)。

6.2.3 调查生态环境(植被、动植物、国家保护动植物和生活住房等)。 6.2.4 勘查区调查内容

1、调查、收集地表水、地下水的环境背景值(污染起始值)或对照值。 2、对开发影响范围的滑坡、崩塌、山洪泥石流等物理地质现象进行野外调查。 3、调查地质体中可能成为污染源的物质的赋存状态、含量及分布规律。

4、当调查区有热(气)水时,应查明其分布、控制因素、水温、流量,水中气体及化学组分,了解热(气)水补给、径流、排泄条件。

5、按现行《煤、泥炭地质勘查规范》的相应要求,选择钻孔进行地温测量,确定恒温带深度、温度及地温梯度。

6、调查生态环境地质现状,预测煤矿开采后可能发生的变化及破坏程度。

7、矿区放射性调查:矿区发现有放射性元素,但确认无工业价值时,应对其影响安全生产和环

27

境污染作出评价。

6.2.5 扩大延深勘探区调查内容

除上述调查内容外,还应重点调查下述内容:

1、调查由于矿坑排水而引起的区域地下水位下降,井、泉变化对当地用水的影响和地下水补给、径流、排泄条件的变化。

2、地表水污染调查,包括污染位置及废水、废渣中排出的主要污染物的浓度、年排放量、排放方式、排放途径和去向、处理和综合利用状况。

3、矿坑水污染调查,着重调查高硫煤矿床中对人体有害元素的矿坑排水及废弃的矸石堆在降水淋滤作用下对水体的污染。调查矿坑排放的高悬浮物(大于400mg/l)和高矿化水的排放浓度、分布范围以及对环境的危害程度。

4、调查煤矿开采中引起的岩溶塌陷、山体失稳、崩落、地裂、沉降等对地质环境的影响范围、破坏程度。

5、收集煤矿不同开采水平的井巷温度,确定其地温梯度。

6、调查矸石堆放场的稳定性,根据地形、地貌、水文、气象等因素,分析形成山洪泥石流的可能性以及复垦还田的情况。选择代表性的矸石堆采样进行工业分析、成分分析和淋溶试验,提出矸石堆的利用方向。

6.3 环境地质评价

6.3.1 区域稳定性评价:在全国地震烈度分区的基础上,根据断裂的活动性及工程地质条件,初步阐明区域稳定性及对工程建筑物的影响。

6.3.2水环境质量评价:在查明勘查区地表水、地下水的物理性质、化学成分及其变化、卫生防护条件的基础上,对水环境质量按照《GB 3838-2002》进行评价。

6.3.3 灾害地质评价:指出可能影响勘查区安全的滑坡、崩塌、山洪泥石流等物理地质现象的危害,河流洪水危害及放射性和其它有害物质的分布及其对人身安全的影响。

6.3.4 生态环境地质影响评价:提出可能影响的植被、动植物和区内居民房屋等的影响程度,提出防治措施和对策建议。

6.3.5 扩大延深勘探区环境地质评价:当煤矿开采已产生环境地质问题,如水体污染、塌陷、滑坡、地面开裂、泥石流、山体失稳等,应在查明形成条件的基础上,对现状进行评价,预测其发展趋势,提出防治意见。

6.3.6 确定勘查区地质环境类型:根据地质环境现状及煤矿开采引起的变化分为三类: 第一类 地质环境质量良好,附近无污染源,地表、地下水质良好(Ⅰ、Ⅱ),煤层和矸石不易分解出有害组分,生态环境影响很小。

第二类 地质环境质量中等:采煤可产生局部地表变形,但对地质环境破坏不大;区内无重大的污染源,无热害,地表水、地下水水质较好(不低于Ⅲ类),矿坑排水对附近水体有一定污染;煤层和矸石化学成分基本稳定,无其他环境地质隐患,生态环境有一定影响。

第三类 地质环境质量不良:水文地质工程地质条件复杂,因采煤可带来严重的环境地质问题,如地面塌陷、山体开裂失稳、井泉干涸,有热害或矿坑排水以及煤层、矸石有害组分的分解易造成

28

对附近水体的污染,水体水质超过Ⅲ类标准,生态环境影响严重,植被破坏严重,居民房屋等破坏严重。

29

附 录 A 本标准用词说明

(规范性附录)

A1 执行本规范条文时严格程度的用词说明如下: A1.1 表示很严格,非这样做不可的用词:

正面词一般采用“必须”; 反面词一般采用“严禁”。

A1.2 表示严格,在正常情况下应这样做的用词:

正面词一般采用“应”;

反面词一般采用“不应”或“不得”。

A1.3 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:

正面词一般采用“宜”或“可”; 反面词一般采用“不宜”。

A2 条文中指明必须按其他有关标准和规范执行的写法为:

“应按??执行”或“应符合??要求或规定”,非必须按所指定的标准和规范执行的写法为:“可参照??执行”。

附 录 B 名 词 术 语

(规范性附录)

B1 主要充水含水层 main filling aquifer 指在矿床开采条件下,对井巷产生充水量最大的含水层。

B2 水文地质勘探 hydrogeological exploration 为水文地质目的钻孔的施工。 B3 单孔抽水试验 single well pumping test 仅在一个钻孔中进行的抽水试验。

B4 多孔抽水试验 pumping test with multiple observation wells 在一个主孔抽水,其周围设置若干观测孔观测地下水位的抽水试验。

B5 群孔抽水试验 interference wells pumping test 在抽水影响半径范围内,同时在两个以上钻孔中进行抽水并在其周围布置若干个孔观测水位的试验。

B6 矿坑正常水量 normal water yield of mines 有变化规律的充水因素(不含井巷突水、地表水倒灌等)所形成的矿坑涌水量的常见值。

B7 矿坑最大涌水量 maximum water yield of mines 有变化规律的矿坑充水因素(不含井巷突水、地表水倒灌等)所形成矿坑涌水量的最高峰值,计算方法依矿区的气象和水文地质条件具体情况确定。

B8 工程地质钻探 engineering geological drilling 指为工程地质目的钻孔的施工。

B9 矿山工程地质问题 engineering geological problems of mines 指采矿工程与岩体相互作用产生地质危害的总称。

B10 岩体 rock mass 地质体的一部分,指与工程建筑有关,即工程所辖地区及相邻地段的地

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