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文檔簡介
地質(zhì)勘查中的水工環(huán)
工作要點報告人:趙小平2008.3.10地質(zhì)勘查中的水工環(huán)
1引言礦產(chǎn)勘查工作重要內(nèi)容之一
開采技術(shù)研究
引言礦產(chǎn)勘查工作重要內(nèi)容之一
2研究內(nèi)容水文地質(zhì)條件研究工程地質(zhì)條件研究環(huán)境地質(zhì)研究研究內(nèi)容3基本任務(wù)(1)水文地質(zhì):查明礦區(qū)水文地質(zhì)條件及礦床充水因素,預(yù)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?;救蝿?wù)(1)水文地質(zhì):查明礦區(qū)水文地質(zhì)條件及礦床充水因素,4基本任務(wù)(2)工程地質(zhì):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(yù)測可能發(fā)生的主要工程地質(zhì)問題。基本任務(wù)(2)工程地質(zhì):查明礦區(qū)的工程地質(zhì)條件,評價露天采礦5基本任務(wù)(3)環(huán)境地質(zhì):評述礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量,預(yù)測礦床開發(fā)可能引起的主要環(huán)境地質(zhì)問題,并提出防治的建議。基本任務(wù)(3)環(huán)境地質(zhì):評述礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量,預(yù)測礦床開發(fā)6水工環(huán)工作重要性地質(zhì)勘查找礦往深部不斷拓展,大多數(shù)礦層位于侵蝕基準面以下,地下水問題(突水、疏干)日趨突出;安全生產(chǎn)對對圍巖工程地質(zhì)勘查要求不斷提高,涉及到露天邊坡和洞室(井巷)穩(wěn)定、采空區(qū)地面變形等問題;人與自然的和諧,對地質(zhì)環(huán)境保護意識越來越強,要求越來越高。水工環(huán)工作重要性地質(zhì)勘查找礦往深部不斷拓展,大多數(shù)礦層位于侵7思考題是否礦層埋藏越深,地下水量越大?思考題是否礦層埋藏越深,地下水量越大?8內(nèi)容一、地質(zhì)勘查規(guī)范關(guān)于水工環(huán)工作的基本要求二、水工環(huán)勘查中的一些基本概念三、水工環(huán)勘查工作技術(shù)要求四、資料應(yīng)用實例分析
內(nèi)容一、地質(zhì)勘查規(guī)范關(guān)于水工環(huán)工作的9一、地質(zhì)勘查規(guī)范關(guān)于
水工環(huán)工作的基本要求一、地質(zhì)勘查規(guī)范關(guān)于
水工環(huán)工作的基本要求10(一)固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范總則(GB/T13908-2002)固體礦產(chǎn)勘查工作分4個階段:預(yù)查階段普查階段詳查階段勘探階段(一)固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范總則(GB/T13908-2002111、預(yù)查階段尋找的礦產(chǎn)與地表(下)水關(guān)系密切時,應(yīng)收集、分析區(qū)域水文地質(zhì)、工程地質(zhì)資料,為開展下部工作提供設(shè)計依據(jù)。就山西而言,1/20萬水文地質(zhì)普查工作已全面完成。局部地區(qū)(縣市區(qū)、泉域)勘查精度達到1/5萬。局部地段(水源地、礦區(qū))勘查精度達到1/1萬或更高。1、預(yù)查階段尋找的礦產(chǎn)與地表(下)水關(guān)系密切時,應(yīng)收集、分析122、普查階段大致了解開采技術(shù)條件,包括區(qū)域和測區(qū)范圍內(nèi)的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)條件,為詳查工作提供依據(jù)。對開采條件簡單的礦床,可依據(jù)與同類型礦山開采條件的對比,對礦床開采技術(shù)條件作出評價對水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦床,應(yīng)進行適當?shù)乃牡刭|(zhì)工作,了解地下水埋藏深度、水質(zhì)、水量以及近礦圍巖強度。2、普查階段大致了解開采技術(shù)條件,包括區(qū)域和測區(qū)范圍內(nèi)的水133、詳查階段對礦山開采可能影響的地區(qū)(礦山疏排水水位下降區(qū)、地面變形破壞區(qū)、礦山廢棄物堆放場及其可能污染區(qū)),開展詳細水文地質(zhì)調(diào)查,基本查明礦床的開采技術(shù)條件。選擇代表性地段對礦床充水的主要含水層及礦體圍巖的物理力學性質(zhì)進行實驗研究,初步確定礦床充水的主(次)要含水層及其水文地質(zhì)參數(shù)、礦體圍巖巖體質(zhì)量及主要不良層位,估算礦坑涌水量,指出影響礦床開采的主要水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)問題;對礦床開采技術(shù)條件的復(fù)雜性作出評價。3、詳查階段對礦山開采可能影響的地區(qū)(礦山疏排水水位下降區(qū)、144、勘探階段對影響礦床開采的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)問題要詳細查明。通過實驗,獲取計算參數(shù),結(jié)合礦山工程計算首采區(qū)、第一開采水平的礦坑涌水量,預(yù)測下一開采水平涌水量;預(yù)測不良工程地段和問題;對礦山排水、開采區(qū)的地面變形破壞、礦山廢水排放與礦渣堆放可能引起的環(huán)境地質(zhì)問題作出評價;未開發(fā)過的新區(qū),應(yīng)對原生地質(zhì)環(huán)境作出評價;老礦區(qū)則應(yīng)對已出現(xiàn)的環(huán)境地質(zhì)問題作出評價(如放射性、有害氣體、各種不良地質(zhì)現(xiàn)象的展布及危害性)進行調(diào)研,找出產(chǎn)生和形成條件,預(yù)測其發(fā)展趨勢,提出治理措施。4、勘探階段對影響礦床開采的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)問題15勘查工作質(zhì)量要求各種比例尺的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)測量和環(huán)境地質(zhì)調(diào)查,均應(yīng)符合響應(yīng)比例尺規(guī)范的要求和相應(yīng)勘查階段對礦區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)工作的要求。專門水文地質(zhì)工作及巖礦石物理力學性質(zhì)巖礦樣的測試都應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)定、規(guī)范要求,以保證工作成果的可靠性??辈楣ぷ髻|(zhì)量要求各種比例尺的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)測量和環(huán)境地質(zhì)16鋁土礦、冶鎂菱鎂泥炭地質(zhì)
勘查規(guī)范(DZ/T0202-2002)水工環(huán)勘查要求基本同《固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范總則》(GB/T13908-2002)鋁土礦、冶鎂菱鎂泥炭地質(zhì)
勘查規(guī)范(DZ/T0202-20017(二)礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范
(GB12719-91)(二)礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范
(GB12719-91)18勘查工作階段劃分
普查階段詳查階段勘探階段
勘查工作階段劃分普查階段19說明水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件簡單的礦區(qū),勘查階段可簡化或合并。提供礦山建設(shè)設(shè)計作依據(jù)的地質(zhì)勘查報告,均應(yīng)達到勘探階段的要求。說明水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件簡單的礦區(qū),勘查階段可簡化或合并20普查階段結(jié)合礦產(chǎn)普查進行,對已進行過區(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針對性的補充調(diào)查,大致查明工作區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)條件。普查階段結(jié)合礦產(chǎn)普查進行,對已進行過區(qū)域水文地質(zhì)工程地質(zhì)普查21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(shè)規(guī)劃和礦區(qū)勘探設(shè)計提供依據(jù)。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22勘探階段詳細查明礦區(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)濟評價和礦山建設(shè)可行性研究和設(shè)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23煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范
(DZ/T0215-2002)水工環(huán)勘查要求基本同《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)地質(zhì)勘探規(guī)范》(GB12719-91)煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范
(DZ/T0215-2002)水工環(huán)勘24(三)供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范
(GB50027-2001)主編單位:原國家冶金工業(yè)局批準部門:中華人民共和國建設(shè)部施行日期:2001年10月1日(三)供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范
(GB50027-2001)主編25勘察階段劃分普查階段詳查階段勘探階段開采階段勘察階段劃分普查階段26普查階段概略評價區(qū)域或需水地區(qū)的水文地質(zhì)條件,提出有無滿足設(shè)計所需地下水水量可能性的資料。推斷的可能富水地段的地下水允許開采量應(yīng)滿足D級的精度要求,為設(shè)計前期的城鎮(zhèn)規(guī)劃,建設(shè)項目的總體設(shè)計或廠址選擇提供依據(jù)。普查階段概略評價區(qū)域或需水地區(qū)的水文地質(zhì)條件,提出有無滿足設(shè)27詳查階段應(yīng)在幾個可能的富水地段基本查明水文地質(zhì)條件,初步評價地下水資源,進行水源地方案比較??刂频牡叵滤试S開采量應(yīng)滿足C級精度的要求,為水源地初步設(shè)計提供依據(jù)。詳查階段應(yīng)在幾個可能的富水地段基本查明水文地質(zhì)條件,初步評價28勘探階段查明擬建水源地范圍的水文地質(zhì)條件,進一步評價地下水資源,提出合理開采方案。探明的地下水允許開采量應(yīng)滿足B級精度的要求,為水源地施工圖設(shè)計提供依據(jù)。勘探階段查明擬建水源地范圍的水文地質(zhì)條件,進一步評價地下水資29開采階段查明水源地擴大開采的可能性,或研究水量減少,水質(zhì)惡化或不良環(huán)境工程地質(zhì)現(xiàn)象等發(fā)生的原因。在開采動態(tài)或?qū)iT試驗研究的基礎(chǔ)上,驗證的地下水允許開采量應(yīng)滿足A級精度的要求,為合理開采和保護地下水資源,為水源地的改、擴建設(shè)計提供地質(zhì)依據(jù)。開采階段查明水源地擴大開采的可能性,或研究水量減少,水質(zhì)惡化30城鎮(zhèn)及工礦供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范(DZ44-86)規(guī)范內(nèi)容及要求基本同《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB50027-2001)城鎮(zhèn)及工礦供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范(DZ44-86)規(guī)范內(nèi)容及要31思考題:水源地勘察與固體礦產(chǎn)勘查主要區(qū)別?水源地(包括地熱田、礦泉水)勘察,它也要求探明儲量,分A、B、C、D級別。主要不同之處,它是再生資源,它有補給源,要求能長期穩(wěn)定的開發(fā)。所以,勘查工作特點一般按地下水系統(tǒng),水文地質(zhì)單元進行評價。按不同含水巖類含水層等進行布置勘查試驗工作。思考題:水源地勘察與固體礦產(chǎn)勘查主要區(qū)別?水源地(包括地熱田32二、水工環(huán)勘查工作中的一些基本概念
二、水工環(huán)勘查工作中的一些基本概念
33(一)關(guān)于地下水類型按埋藏條件分:潛水承壓水上層滯水(一)關(guān)于地下水類型按埋藏條件分:34潛水地表以下,第一個穩(wěn)定隔水層(滲透性能極弱的巖土層)之上具有自由水面的地下水。
潛水地表以下,第一個穩(wěn)定隔水層(滲透性35承壓水充滿于兩個隔水層之間具有承壓性質(zhì)的地下水。承壓水充滿于兩個隔水層之間具有承壓性質(zhì)的地下水。36上層滯水當包氣帶存在局部隔水層時,在局部隔水層上將聚集具有自由水面的重力水,稱為上層滯水。(注意與區(qū)域地下水統(tǒng)一水位有差異)上層滯水當包氣帶存在局部隔水層時,在局部隔水層上將聚集具有自37思考題潛水、承壓水、上層滯水的水位(壓)與含水層的位置關(guān)系?思考題潛水、承壓水、上層滯水的水位(壓)與含水層的位置關(guān)系?38根據(jù)地下水的賦存條件、水理性質(zhì)及水力特征劃分松散巖類孔隙水碎屑巖類裂隙孔隙水碳酸鹽巖類裂隙溶洞水(或稱巖溶水)基巖裂隙水(包括斷層脈狀水)冰結(jié)層水(根據(jù)原國家地質(zhì)總局,1979年,1/20萬編圖)根據(jù)地下水的賦存條件、水理性質(zhì)及水力特征劃分松散巖類孔隙水39山西地下水類型劃分松散巖類孔隙水碎屑巖類裂隙水碎屑巖夾碳酸鹽巖類裂隙巖溶水碳酸鹽巖類(裂隙)巖溶水變質(zhì)巖、巖漿巖裂隙水山西地下水類型劃分松散巖類孔隙水40基巖裂隙水風化裂隙水層間裂隙水斷裂帶(接觸帶)脈狀裂隙水基巖裂隙水風化裂隙水41礦區(qū)水文地質(zhì)勘探類型劃分根據(jù)礦床主要充水含水層的容水空間特征,將充水礦床分為三類:第一類:孔隙充水礦床(以孔隙含水層充水為主的礦床)第二類:裂隙充水礦床(以裂隙含水層充水為主的礦床)第三類:巖溶充水礦床(以巖溶含水層充水為主的礦床)礦區(qū)水文地質(zhì)勘探類型劃分根據(jù)礦床主要充水含水層的容水空間特征42巖溶充水礦床按巖溶形態(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(北方巖溶)第二亞類:以溶洞為主的充水礦床第三亞類:以暗河為主的充水礦床巖溶充水礦床按巖溶形態(tài)劃分為三個亞類43(二)關(guān)于含水層、含水巖組及隔水層含水層定義:導(dǎo)水的飽水巖土層。
主要充水含水層:指在礦床開采條件下,對井巷產(chǎn)生充水量最大的含水層。(二)關(guān)于含水層、含水巖組及隔水層含水層定義:44隔水層指那些不能給出并透過水的巖層,或者這些巖層給出或透過的水數(shù)量是微不足道的。隔水層指那些不能給出并透過水的巖層,或者這些巖層給出或透過的45松散巖含水層:砂層、礫石層、卵石層孔隙水膠結(jié)(半)粘土、礫石層風化裂隙水隔水層:粘土、粉質(zhì)(亞)粘土、粉(亞砂)土透水不含水層:黃土松散巖含水層:46碎屑巖含水層:砂巖、泥質(zhì)砂巖灰?guī)r夾層隔水層:泥(頁)巖、砂質(zhì)泥巖、鋁土巖等碎屑巖含水層:47碳酸鹽巖含水層:石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、白云巖等。隔水層:泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r、燧石灰?guī)r。透水層:補給區(qū)上游裸露的厚層碳酸鹽巖一般構(gòu)成透水層。碳酸鹽巖含水層:48含水巖組巖組定義:巖石的工程地質(zhì)組合,每一巖組都有一定的巖石組合特征及相似的工程地質(zhì)特征。含水巖組巖組定義:49主要含水巖組第四系孔隙水含水巖組碎屑巖裂隙水含水巖組三疊系銅川組、二馬營組、劉家溝組;二疊系上、下石盒子組,山西組;(侏羅系、白堊系)碎屑巖夾碳酸鹽巖裂隙巖溶水含水巖組石炭系太原組主要含水巖組第四系孔隙水含水巖組50主要含水巖組碳酸鹽巖巖溶水含水巖組奧陶系中統(tǒng)上、下馬家溝組寒武系中統(tǒng)張夏組奧陶系下統(tǒng)亮甲山組(局部)寒武系上統(tǒng)風山組(局部)主要含水巖組碳酸鹽巖巖溶水含水巖組51主要隔水層第四系中(下)更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土、粘土第三系粘土三疊系下統(tǒng)和尚溝組二疊系上統(tǒng)石千峰組(孫家溝泥巖)石炭系中統(tǒng)本溪組奧陶系中統(tǒng)峰峰組奧陶系下統(tǒng)冶里組寒武系中統(tǒng)徐莊組主要隔水層第四系中(下)更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土、粘土52(三)關(guān)于水文地質(zhì)參數(shù)定義:表征地層水文地質(zhì)特征的數(shù)量指標,包括滲透系數(shù)、導(dǎo)水系數(shù)、釋水系數(shù)、給水度、越流參數(shù)等。(三)關(guān)于水文地質(zhì)參數(shù)定義:表征地層水文地質(zhì)特征的數(shù)量指標,53滲透系數(shù)滲透系數(shù)是個很重要的水文地質(zhì)參數(shù),是評價含水層富水性及導(dǎo)水性的一個重要指標。滲透系數(shù)通過達西定律求取。滲透系數(shù)滲透系數(shù)是個很重要的水文地質(zhì)參數(shù),是評價含水層富水性54線性滲透定律—達西定律達西定律表達式:V=KI式中:V-滲透流速;I-水力坡度;K-滲透系數(shù)。滲透系數(shù)即水力坡度等于1時的滲透流速。
線性滲透定律—達西定律達西定律表達式:55適用條件層流運動不僅適用于松散巖層,也適用于裂隙巖石和巖溶化巖石。適用條件層流運動56松散巖石滲透系數(shù)參考值亞粘土0.001-0.1亞砂土0.1-0.5粉砂0.5-1.0細砂1.0-5.0中砂5.0-20.0粗砂20.0-50.0礫石50.0-150.0卵石100.0-500.0(單位:m/d)說明:摘自《水文地質(zhì)學基礎(chǔ)》,數(shù)據(jù)明顯偏大松散巖石滲透系數(shù)參考值亞粘土0.001-0.157松散巖石滲透系數(shù)參考值粘土<1.2×10-6粉質(zhì)粘土1.2×10-6—6.0×10-5粉土6.0×10-5—6.0×10-4黃土3.0×10-4—6.0×10-4粉砂6.0×10-4—1.2×10-3細砂1.2×10-3—6.0×10-3中砂6.0×10-3—2.4×10-2粗砂2.4×10-2—6.0×10-2礫砂6.0×10-2—1.8×10-1
(單位:m/d)說明:摘自《工程地質(zhì)手冊》(第四版),數(shù)據(jù)明顯偏小松散巖石滲透系數(shù)參考值粘土<1.2×10-658巖體的滲透系數(shù)值(供參考)花崗巖新鮮完整5~6×10-6砂巖新鮮4.4×10-5~3×10-4新鮮、中等裂隙8.6×10-3具大裂隙0.5~1.3×10-2砂質(zhì)頁巖新鮮微裂隙3×10-4風化中等裂隙4~5×10-4石灰?guī)r小裂隙的1.4×10-7~2.4×10-4中裂隙的3.6×10-3大裂隙的5.3×10-2大管道內(nèi)4.0~8.5巖體的滲透系數(shù)值(供參考)花崗巖新鮮完整59導(dǎo)水系數(shù)表示含水層導(dǎo)水能力的大小計算公式:T=KM式中:k-滲透系數(shù);M-含水層厚度。導(dǎo)水系數(shù)表示含水層導(dǎo)水能力的大小60(四)關(guān)于水文地質(zhì)單元定義:具有統(tǒng)一邊界和補給、徑流和排泄條件的地下水系統(tǒng)(四)關(guān)于水文地質(zhì)單元定義:具有統(tǒng)一邊界和補給、徑流和排泄條61地下水的補給定義:含水層自外界獲得水量的作用過程稱作補給。補給來源:大氣降水、地表水、凝結(jié)水、灌溉回歸水及其它含水層的水。補給范圍潛水:一般與含水層分布范圍一致。承壓水:一般與含水層的分布范圍不完全一致。地下水的補給定義:含水層自外界獲得水量的作用過程稱作補給。62地下水的徑流定義:地下水由補給區(qū)向排泄區(qū)的作用過程稱作徑流。徑流方向:總體上從上游到下游,局部復(fù)雜地段可能有變化。潛水:一般隨地勢由高到低承壓水:一般隨水壓由高到低地下水的徑流定義:地下水由補給區(qū)向排泄區(qū)的作用過程稱作徑流。63地下水的排泄定義:含水層失去水量的作用過程稱為排泄。排泄方式天然:泉(點狀),河流(線狀),蒸發(fā)(面狀),含水層之間轉(zhuǎn)化人工:井采,采礦疏排地下水的排泄定義:含水層失去水量的作用過程稱為排泄。64水文地質(zhì)單元邊界邊界類型地表分水嶺,地下分水嶺補給邊界,隔水邊界水文地質(zhì)單元完整、非完整水文地質(zhì)單元巖溶泉域、巖溶含水系統(tǒng)水文地質(zhì)單元邊界邊界類型65(五)關(guān)于地下水富水性富水性劃分,按GB12719-91規(guī)范附錄C(補充件)進行劃分確定指標:泉流量、鉆孔涌水量《規(guī)范》中規(guī)定:鉆孔單位涌水量以口徑91mm,抽水水位降深10m為準,應(yīng)都按此口徑、降深進行換算,并有文字說明(五)關(guān)于地下水富水性富水性劃分,按GB12719-91規(guī)范66按鉆孔單位涌水量劃分弱富水性:q<0.1L/s·m中等富水性:0.1L/s·m<q≤1.0L/s·m強富水性:1.0L/s·m<q≤5.0L/s·m極強富水性:q>5.0L/s·m按鉆孔單位涌水量劃分67按天然泉水流量劃分弱富水性:Q<1L/s中等富水性:1.0L/s<Q≤10.0L/s強富水性:10.0L/s<Q≤50.0L/s極強富水性:Q>50.0L/s按天然泉水流量劃分弱富水性:Q<1L/s68水文地質(zhì)專業(yè)劃分不同類型地下水劃分標準有所區(qū)別主要確定指標鉆孔涌水量Q(噸/天,m3/d)泉流量(升/秒,l/s)注:鉆孔涌水量換算口徑、降深水文地質(zhì)專業(yè)劃分不同類型地下水劃分標準有所區(qū)別69松散層孔隙水水量極豐富Q>5000m3/d(3000)水量豐富Q1000-5000m3/d(1000-3000)水量中等Q100-1000m3/d水量貧乏Q10-100m3/d水量極貧乏Q<10m3/d注:淺層井一般口徑0.6m,降深5m;中深層井一般口徑0.25m,降深5m。松散層孔隙水水量極豐富Q>5000m3/d70松散層孔隙水主要分布及特征盆地區(qū):含水層厚度大,分布較穩(wěn)定,富水性一般中等-豐富山間河谷區(qū):含水層厚度小,分布呈帶狀,富水性一般貧乏-中等山區(qū)、丘陵區(qū):一般黃土透水不含水,局部含上層滯水,富水性極貧乏-貧乏松散層孔隙水主要分布及特征71碎屑巖裂隙水分級單井涌水量泉流量(m3/d)(l/s)水量豐富的:>1000>10水量中等的:100-10001-10水量貧乏的:10-1000.1-1水量極貧乏的<10<0.1注:碎屑巖夾碳酸鹽巖巖溶水、變質(zhì)巖和巖漿巖裂隙水可參照碎屑巖裂隙水分級單井涌水量72碳酸鹽巖巖溶水分級單井涌水量泉流量(m3/d)(l/s)水量極豐富的:>10000>1000水量豐富的:5000-1000050-100水量中等的:1000-500010-50水量貧乏的<1000<10碳酸鹽巖巖溶水分級單井涌水量73(六)關(guān)于巖石質(zhì)量指標RQD按巖組分段統(tǒng)計計算公式RQD(%)=Lp/Li×100式中:Lp-某巖組大于10cm的完整巖芯長度之和(m);Li-某巖組鉆探總進尺(m)。注:①小于10cm的巖芯若為鉆進過程中機械破碎,則應(yīng)上下對接,若長度大于10cm時應(yīng)參與計算;②鉆頭內(nèi)徑小于54.1mm,RQD值應(yīng)適當降低,根據(jù)經(jīng)驗降低20-50%。(六)關(guān)于巖石質(zhì)量指標RQD按巖組分段統(tǒng)計74質(zhì)量等級評價等級RQD(%)巖石質(zhì)量巖體質(zhì)量Ⅰ90-100極好的完整Ⅱ75-90好的較完整Ⅲ50-75中等的中等完整Ⅳ25-50劣的完整性差Ⅴ<25極劣的破碎質(zhì)量等級評價等級RQD(%)巖石質(zhì)量75井巷圍巖巖體質(zhì)量評價巖體質(zhì)量系數(shù)Z法
巖體質(zhì)量指標M法井巷圍巖巖體質(zhì)量評價巖體質(zhì)量系數(shù)Z法76
三、水工環(huán)勘查工作技術(shù)要求
三、水工環(huán)勘查工作技術(shù)要求77(一)水文地質(zhì)勘查資料收集水文地質(zhì)測繪簡易水文地質(zhì)觀測水文地質(zhì)鉆探水文地質(zhì)試驗礦坑涌水量計算礦區(qū)水資源綜合利用評價(一)水文地質(zhì)勘查資料收集78資料收集氣象水文資料地質(zhì)基礎(chǔ)資料水工環(huán)基礎(chǔ)資料礦山規(guī)劃建設(shè)資料資料收集氣象水文資料79氣象水文資料氣象主要內(nèi)容:降水量、蒸發(fā)量等水文主要內(nèi)容:流量、水位(最高洪水位)、淹沒范圍等時間序列:盡可能長并連續(xù),一般要求至少10年以上近年來的最新系列資料。氣象水文資料氣象主要內(nèi)容:降水量、蒸發(fā)量等80地質(zhì)基礎(chǔ)資料廣泛收集整理分析研究去偽存真地質(zhì)基礎(chǔ)資料廣泛收集81水文地質(zhì)測繪礦區(qū)地質(zhì)、水文地質(zhì)詳細調(diào)查礦山老窯調(diào)查生產(chǎn)礦井水文地質(zhì)資料編錄與收集水文地質(zhì)測繪礦區(qū)地質(zhì)、水文地質(zhì)詳細調(diào)查82整理分析研究研究地(物)名。水文中,大到黃河、海河流域(水系),小到具體礦區(qū)如漳河有清漳河、濁漳河組成,前者分清漳北源、清漳西源,后者分濁漳北源、濁漳西源、濁漳南源如火山村,湯頭村,溫泉村,河口-河底左權(quán)黑虎口、惡水溝(?)泥石流左權(quán)、和順一帶巖溶水系統(tǒng)歸屬(辛安泉、娘子關(guān)泉)等整理分析研究研究地(物)名。83礦區(qū)地質(zhì)、水文地質(zhì)詳細調(diào)查重點是井、泉調(diào)查(含干枯井、泉)水井類型,井深,水位埋深,水量,水質(zhì),吸水設(shè)備,變化趨勢泉水出露位置,標高,流量,水質(zhì),周邊環(huán)境,變化趨勢礦區(qū)地質(zhì)、水文地質(zhì)詳細調(diào)查重點是井、泉調(diào)查(含干枯井、泉)84地質(zhì)調(diào)查重點控(儲)水構(gòu)造斷層:正斷層、逆斷層、張性斷層,壓扭性斷層等褶皺:背斜、向斜、撓曲等陷落柱:異常地段(雜草叢生、土石交夾)尤其是煤項目勘查地質(zhì)調(diào)查重點控(儲)水構(gòu)造85簡易水文地質(zhì)觀測鉆進過程中回次水位、沖洗液消耗量的變化;鉆進過程中涌(漏)水、掉塊、塌孔、縮徑、涌砂、掉鉆、逸氣層位和深度;巖溶發(fā)育程度;巖石風化深度的判別;可能存在地溫異常時,泥漿溫度測量等。簡易水文地質(zhì)觀測鉆進過程中回次水位、沖洗液消耗量的變化;86水文地質(zhì)鉆探
小口徑鉆探,有效洗井;揭露多個含水層時,嚴格止水,保證分層水位測定、抽水試驗精度;巖芯采取率、孔斜滿足規(guī)范要求;有效物探測井;封孔(長觀孔除外)。水文地質(zhì)鉆探
小口徑鉆探,有效洗井;87水文地質(zhì)試驗抽水試驗穩(wěn)定流非穩(wěn)定流提水試驗(水量?。┳⑺囼灒ㄍ杆畬樱核囼炈牡刭|(zhì)試驗抽水試驗88抽水試驗穩(wěn)定時間必須滿足規(guī)范要求一般求參:一次最大降深;涌水量預(yù)測:三次降深降深次序:基巖地下水由大到小松散層孔隙水由小到達抽水試驗穩(wěn)定時間必須滿足規(guī)范要求89礦坑涌水量計算主礦體在侵蝕基準面以上,水文地質(zhì)條件簡單礦區(qū),計算全礦區(qū)正常和最大涌水量。一般情況下,計算礦區(qū)一期開拓水平的正常和最大涌水量;需預(yù)先疏干的礦床,應(yīng)計算水平漏斗范圍內(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。礦坑涌水量計算主礦體在侵蝕基準面以上,水文地質(zhì)條件簡單礦區(qū),90礦坑涌水量計算方法比擬法數(shù)理統(tǒng)計法水均衡法解析法數(shù)值法物理模擬法礦坑涌水量計算方法比擬法91(二)工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)勘查重點要具體、突出地質(zhì)災(zāi)害點分布及特征:滑坡、崩塌、地面塌陷、地裂縫等環(huán)境地質(zhì)問題:土壤類型及分布,污染物的分布及影響范圍,重要的交通、電力、能源、通訊設(shè)施等。(二)工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)勘查重點要具體、突出92四、資料應(yīng)用實例分析四、資料應(yīng)用實例分析93介休趙家莊-化家窯礦區(qū)ZK24-8鉆孔、ZK24-16鉆孔提(注)水試驗兩個試段太原組峰峰組介休趙家莊-化家窯礦區(qū)ZK24-8鉆孔、ZK24-16鉆孔94鉆孔位置分析ZK24-8鉆孔距斷裂帶較遠ZK24-16鉆孔位于斷裂帶附近鉆孔位置分析ZK24-8鉆孔距斷裂帶較遠95水文地質(zhì)條件太原組屬透水不含水層注水試驗
峰峰組有水位:提水試驗位于洪山泉域ZK24-8鉆孔:水位埋深146.58m水位標高1209.36mZK24-16鉆孔:水位埋深62.87m水位標高1206.18m
水文地質(zhì)條件太原組屬透水不含水層注水試96太原組注水試驗鉆孔試段含水層厚度降深涌水量滲透系數(shù)(m-m)(m)(m)(l/s)(m/d)ZK24-8/43.66-65.315.7721.650.16160.09540.47-65.318.6724.824.00331.469ZK24-16/78.03-102.055.5124.020.17520.099867.00-102.027.8735.050.23980.0698太原組注水試驗鉆孔試段含水層厚度降深涌水量97峰峰組提水試驗鉆孔試段含水層厚度降深涌水量滲透系數(shù)(m-m)(m)(m)(l/s)(m/d)24-8/146.58-184.3712.4612.120.02050.0203(m3/d)24-16/63.91-152.8430.1332.843.090.003015.131.870.0034峰峰組提水試驗鉆孔試段含水層厚度降深涌水98參數(shù)結(jié)果分析太原組ZK24-8鉆孔兩個試段參數(shù)發(fā)生較大變化,說明在鉆孔40.47-43.66m段存在強透水層。鉆探編錄資料表明,在37.19-43.66m為一厚層石灰?guī)r,巖層RQD值51.47,巖體質(zhì)量中等(接近“劣的”)。參數(shù)結(jié)果分析太原組99參數(shù)結(jié)果分析峰峰組:兩個鉆孔滲透系數(shù)相差近7倍,且ZK24-8鉆孔滲透系數(shù)大,ZK24-16鉆孔滲透系數(shù)小,與鉆孔所處水文地質(zhì)單元中的位置不相符。從鉆孔編錄資料分析,ZK24-16鉆孔峰峰組段巖層RQD值69.86-75.46,ZK24-8鉆孔巖層RQD值0-5.01,后者裂隙明顯發(fā)育,說明求參結(jié)果具有一定合理性。從兩個鉆孔含水層厚度看,ZK24-8鉆孔與ZK24-16鉆孔相差1倍以上,且后者厚度大,統(tǒng)計結(jié)果與巖層的RQD值不盡相符。建議進一步核實。
參數(shù)結(jié)果分析100謝謝!謝謝!101地質(zhì)勘查中的水工環(huán)
工作要點報告人:趙小平2008.3.10地質(zhì)勘查中的水工環(huán)
102引言礦產(chǎn)勘查工作重要內(nèi)容之一
開采技術(shù)研究
引言礦產(chǎn)勘查工作重要內(nèi)容之一
103研究內(nèi)容水文地質(zhì)條件研究工程地質(zhì)條件研究環(huán)境地質(zhì)研究研究內(nèi)容104基本任務(wù)(1)水文地質(zhì):查明礦區(qū)水文地質(zhì)條件及礦床充水因素,預(yù)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?;救蝿?wù)(1)水文地質(zhì):查明礦區(qū)水文地質(zhì)條件及礦床充水因素,105基本任務(wù)(2)工程地質(zhì):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(yù)測可能發(fā)生的主要工程地質(zhì)問題?;救蝿?wù)(2)工程地質(zhì):查明礦區(qū)的工程地質(zhì)條件,評價露天采礦106基本任務(wù)(3)環(huán)境地質(zhì):評述礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量,預(yù)測礦床開發(fā)可能引起的主要環(huán)境地質(zhì)問題,并提出防治的建議?;救蝿?wù)(3)環(huán)境地質(zhì):評述礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量,預(yù)測礦床開發(fā)107水工環(huán)工作重要性地質(zhì)勘查找礦往深部不斷拓展,大多數(shù)礦層位于侵蝕基準面以下,地下水問題(突水、疏干)日趨突出;安全生產(chǎn)對對圍巖工程地質(zhì)勘查要求不斷提高,涉及到露天邊坡和洞室(井巷)穩(wěn)定、采空區(qū)地面變形等問題;人與自然的和諧,對地質(zhì)環(huán)境保護意識越來越強,要求越來越高。水工環(huán)工作重要性地質(zhì)勘查找礦往深部不斷拓展,大多數(shù)礦層位于侵108思考題是否礦層埋藏越深,地下水量越大?思考題是否礦層埋藏越深,地下水量越大?109內(nèi)容一、地質(zhì)勘查規(guī)范關(guān)于水工環(huán)工作的基本要求二、水工環(huán)勘查中的一些基本概念三、水工環(huán)勘查工作技術(shù)要求四、資料應(yīng)用實例分析
內(nèi)容一、地質(zhì)勘查規(guī)范關(guān)于水工環(huán)工作的110一、地質(zhì)勘查規(guī)范關(guān)于
水工環(huán)工作的基本要求一、地質(zhì)勘查規(guī)范關(guān)于
水工環(huán)工作的基本要求111(一)固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范總則(GB/T13908-2002)固體礦產(chǎn)勘查工作分4個階段:預(yù)查階段普查階段詳查階段勘探階段(一)固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范總則(GB/T13908-20021121、預(yù)查階段尋找的礦產(chǎn)與地表(下)水關(guān)系密切時,應(yīng)收集、分析區(qū)域水文地質(zhì)、工程地質(zhì)資料,為開展下部工作提供設(shè)計依據(jù)。就山西而言,1/20萬水文地質(zhì)普查工作已全面完成。局部地區(qū)(縣市區(qū)、泉域)勘查精度達到1/5萬。局部地段(水源地、礦區(qū))勘查精度達到1/1萬或更高。1、預(yù)查階段尋找的礦產(chǎn)與地表(下)水關(guān)系密切時,應(yīng)收集、分析1132、普查階段大致了解開采技術(shù)條件,包括區(qū)域和測區(qū)范圍內(nèi)的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)條件,為詳查工作提供依據(jù)。對開采條件簡單的礦床,可依據(jù)與同類型礦山開采條件的對比,對礦床開采技術(shù)條件作出評價對水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦床,應(yīng)進行適當?shù)乃牡刭|(zhì)工作,了解地下水埋藏深度、水質(zhì)、水量以及近礦圍巖強度。2、普查階段大致了解開采技術(shù)條件,包括區(qū)域和測區(qū)范圍內(nèi)的水1143、詳查階段對礦山開采可能影響的地區(qū)(礦山疏排水水位下降區(qū)、地面變形破壞區(qū)、礦山廢棄物堆放場及其可能污染區(qū)),開展詳細水文地質(zhì)調(diào)查,基本查明礦床的開采技術(shù)條件。選擇代表性地段對礦床充水的主要含水層及礦體圍巖的物理力學性質(zhì)進行實驗研究,初步確定礦床充水的主(次)要含水層及其水文地質(zhì)參數(shù)、礦體圍巖巖體質(zhì)量及主要不良層位,估算礦坑涌水量,指出影響礦床開采的主要水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)問題;對礦床開采技術(shù)條件的復(fù)雜性作出評價。3、詳查階段對礦山開采可能影響的地區(qū)(礦山疏排水水位下降區(qū)、1154、勘探階段對影響礦床開采的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)問題要詳細查明。通過實驗,獲取計算參數(shù),結(jié)合礦山工程計算首采區(qū)、第一開采水平的礦坑涌水量,預(yù)測下一開采水平涌水量;預(yù)測不良工程地段和問題;對礦山排水、開采區(qū)的地面變形破壞、礦山廢水排放與礦渣堆放可能引起的環(huán)境地質(zhì)問題作出評價;未開發(fā)過的新區(qū),應(yīng)對原生地質(zhì)環(huán)境作出評價;老礦區(qū)則應(yīng)對已出現(xiàn)的環(huán)境地質(zhì)問題作出評價(如放射性、有害氣體、各種不良地質(zhì)現(xiàn)象的展布及危害性)進行調(diào)研,找出產(chǎn)生和形成條件,預(yù)測其發(fā)展趨勢,提出治理措施。4、勘探階段對影響礦床開采的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)問題116勘查工作質(zhì)量要求各種比例尺的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)測量和環(huán)境地質(zhì)調(diào)查,均應(yīng)符合響應(yīng)比例尺規(guī)范的要求和相應(yīng)勘查階段對礦區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)工作的要求。專門水文地質(zhì)工作及巖礦石物理力學性質(zhì)巖礦樣的測試都應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)定、規(guī)范要求,以保證工作成果的可靠性??辈楣ぷ髻|(zhì)量要求各種比例尺的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)測量和環(huán)境地質(zhì)117鋁土礦、冶鎂菱鎂泥炭地質(zhì)
勘查規(guī)范(DZ/T0202-2002)水工環(huán)勘查要求基本同《固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范總則》(GB/T13908-2002)鋁土礦、冶鎂菱鎂泥炭地質(zhì)
勘查規(guī)范(DZ/T0202-200118(二)礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范
(GB12719-91)(二)礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范
(GB12719-91)119勘查工作階段劃分
普查階段詳查階段勘探階段
勘查工作階段劃分普查階段120說明水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件簡單的礦區(qū),勘查階段可簡化或合并。提供礦山建設(shè)設(shè)計作依據(jù)的地質(zhì)勘查報告,均應(yīng)達到勘探階段的要求。說明水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件簡單的礦區(qū),勘查階段可簡化或合并121普查階段結(jié)合礦產(chǎn)普查進行,對已進行過區(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針對性的補充調(diào)查,大致查明工作區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)條件。普查階段結(jié)合礦產(chǎn)普查進行,對已進行過區(qū)域水文地質(zhì)工程地質(zhì)普查122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(shè)規(guī)劃和礦區(qū)勘探設(shè)計提供依據(jù)。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123勘探階段詳細查明礦區(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)濟評價和礦山建設(shè)可行性研究和設(shè)計提供依據(jù)。勘探階段詳細查明礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件,評價地質(zhì)環(huán)境,為礦124煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范
(DZ/T0215-2002)水工環(huán)勘查要求基本同《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)地質(zhì)勘探規(guī)范》(GB12719-91)煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范
(DZ/T0215-2002)水工環(huán)勘125(三)供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范
(GB50027-2001)主編單位:原國家冶金工業(yè)局批準部門:中華人民共和國建設(shè)部施行日期:2001年10月1日(三)供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范
(GB50027-2001)主編126勘察階段劃分普查階段詳查階段勘探階段開采階段勘察階段劃分普查階段127普查階段概略評價區(qū)域或需水地區(qū)的水文地質(zhì)條件,提出有無滿足設(shè)計所需地下水水量可能性的資料。推斷的可能富水地段的地下水允許開采量應(yīng)滿足D級的精度要求,為設(shè)計前期的城鎮(zhèn)規(guī)劃,建設(shè)項目的總體設(shè)計或廠址選擇提供依據(jù)。普查階段概略評價區(qū)域或需水地區(qū)的水文地質(zhì)條件,提出有無滿足設(shè)128詳查階段應(yīng)在幾個可能的富水地段基本查明水文地質(zhì)條件,初步評價地下水資源,進行水源地方案比較??刂频牡叵滤试S開采量應(yīng)滿足C級精度的要求,為水源地初步設(shè)計提供依據(jù)。詳查階段應(yīng)在幾個可能的富水地段基本查明水文地質(zhì)條件,初步評價129勘探階段查明擬建水源地范圍的水文地質(zhì)條件,進一步評價地下水資源,提出合理開采方案。探明的地下水允許開采量應(yīng)滿足B級精度的要求,為水源地施工圖設(shè)計提供依據(jù)。勘探階段查明擬建水源地范圍的水文地質(zhì)條件,進一步評價地下水資130開采階段查明水源地擴大開采的可能性,或研究水量減少,水質(zhì)惡化或不良環(huán)境工程地質(zhì)現(xiàn)象等發(fā)生的原因。在開采動態(tài)或?qū)iT試驗研究的基礎(chǔ)上,驗證的地下水允許開采量應(yīng)滿足A級精度的要求,為合理開采和保護地下水資源,為水源地的改、擴建設(shè)計提供地質(zhì)依據(jù)。開采階段查明水源地擴大開采的可能性,或研究水量減少,水質(zhì)惡化131城鎮(zhèn)及工礦供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范(DZ44-86)規(guī)范內(nèi)容及要求基本同《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB50027-2001)城鎮(zhèn)及工礦供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范(DZ44-86)規(guī)范內(nèi)容及要132思考題:水源地勘察與固體礦產(chǎn)勘查主要區(qū)別?水源地(包括地熱田、礦泉水)勘察,它也要求探明儲量,分A、B、C、D級別。主要不同之處,它是再生資源,它有補給源,要求能長期穩(wěn)定的開發(fā)。所以,勘查工作特點一般按地下水系統(tǒng),水文地質(zhì)單元進行評價。按不同含水巖類含水層等進行布置勘查試驗工作。思考題:水源地勘察與固體礦產(chǎn)勘查主要區(qū)別?水源地(包括地熱田133二、水工環(huán)勘查工作中的一些基本概念
二、水工環(huán)勘查工作中的一些基本概念
134(一)關(guān)于地下水類型按埋藏條件分:潛水承壓水上層滯水(一)關(guān)于地下水類型按埋藏條件分:135潛水地表以下,第一個穩(wěn)定隔水層(滲透性能極弱的巖土層)之上具有自由水面的地下水。
潛水地表以下,第一個穩(wěn)定隔水層(滲透性136承壓水充滿于兩個隔水層之間具有承壓性質(zhì)的地下水。承壓水充滿于兩個隔水層之間具有承壓性質(zhì)的地下水。137上層滯水當包氣帶存在局部隔水層時,在局部隔水層上將聚集具有自由水面的重力水,稱為上層滯水。(注意與區(qū)域地下水統(tǒng)一水位有差異)上層滯水當包氣帶存在局部隔水層時,在局部隔水層上將聚集具有自138思考題潛水、承壓水、上層滯水的水位(壓)與含水層的位置關(guān)系?思考題潛水、承壓水、上層滯水的水位(壓)與含水層的位置關(guān)系?139根據(jù)地下水的賦存條件、水理性質(zhì)及水力特征劃分松散巖類孔隙水碎屑巖類裂隙孔隙水碳酸鹽巖類裂隙溶洞水(或稱巖溶水)基巖裂隙水(包括斷層脈狀水)冰結(jié)層水(根據(jù)原國家地質(zhì)總局,1979年,1/20萬編圖)根據(jù)地下水的賦存條件、水理性質(zhì)及水力特征劃分松散巖類孔隙水140山西地下水類型劃分松散巖類孔隙水碎屑巖類裂隙水碎屑巖夾碳酸鹽巖類裂隙巖溶水碳酸鹽巖類(裂隙)巖溶水變質(zhì)巖、巖漿巖裂隙水山西地下水類型劃分松散巖類孔隙水141基巖裂隙水風化裂隙水層間裂隙水斷裂帶(接觸帶)脈狀裂隙水基巖裂隙水風化裂隙水142礦區(qū)水文地質(zhì)勘探類型劃分根據(jù)礦床主要充水含水層的容水空間特征,將充水礦床分為三類:第一類:孔隙充水礦床(以孔隙含水層充水為主的礦床)第二類:裂隙充水礦床(以裂隙含水層充水為主的礦床)第三類:巖溶充水礦床(以巖溶含水層充水為主的礦床)礦區(qū)水文地質(zhì)勘探類型劃分根據(jù)礦床主要充水含水層的容水空間特征143巖溶充水礦床按巖溶形態(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(北方巖溶)第二亞類:以溶洞為主的充水礦床第三亞類:以暗河為主的充水礦床巖溶充水礦床按巖溶形態(tài)劃分為三個亞類144(二)關(guān)于含水層、含水巖組及隔水層含水層定義:導(dǎo)水的飽水巖土層。
主要充水含水層:指在礦床開采條件下,對井巷產(chǎn)生充水量最大的含水層。(二)關(guān)于含水層、含水巖組及隔水層含水層定義:145隔水層指那些不能給出并透過水的巖層,或者這些巖層給出或透過的水數(shù)量是微不足道的。隔水層指那些不能給出并透過水的巖層,或者這些巖層給出或透過的146松散巖含水層:砂層、礫石層、卵石層孔隙水膠結(jié)(半)粘土、礫石層風化裂隙水隔水層:粘土、粉質(zhì)(亞)粘土、粉(亞砂)土透水不含水層:黃土松散巖含水層:147碎屑巖含水層:砂巖、泥質(zhì)砂巖灰?guī)r夾層隔水層:泥(頁)巖、砂質(zhì)泥巖、鋁土巖等碎屑巖含水層:148碳酸鹽巖含水層:石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、白云巖等。隔水層:泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r、燧石灰?guī)r。透水層:補給區(qū)上游裸露的厚層碳酸鹽巖一般構(gòu)成透水層。碳酸鹽巖含水層:149含水巖組巖組定義:巖石的工程地質(zhì)組合,每一巖組都有一定的巖石組合特征及相似的工程地質(zhì)特征。含水巖組巖組定義:150主要含水巖組第四系孔隙水含水巖組碎屑巖裂隙水含水巖組三疊系銅川組、二馬營組、劉家溝組;二疊系上、下石盒子組,山西組;(侏羅系、白堊系)碎屑巖夾碳酸鹽巖裂隙巖溶水含水巖組石炭系太原組主要含水巖組第四系孔隙水含水巖組151主要含水巖組碳酸鹽巖巖溶水含水巖組奧陶系中統(tǒng)上、下馬家溝組寒武系中統(tǒng)張夏組奧陶系下統(tǒng)亮甲山組(局部)寒武系上統(tǒng)風山組(局部)主要含水巖組碳酸鹽巖巖溶水含水巖組152主要隔水層第四系中(下)更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土、粘土第三系粘土三疊系下統(tǒng)和尚溝組二疊系上統(tǒng)石千峰組(孫家溝泥巖)石炭系中統(tǒng)本溪組奧陶系中統(tǒng)峰峰組奧陶系下統(tǒng)冶里組寒武系中統(tǒng)徐莊組主要隔水層第四系中(下)更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土、粘土153(三)關(guān)于水文地質(zhì)參數(shù)定義:表征地層水文地質(zhì)特征的數(shù)量指標,包括滲透系數(shù)、導(dǎo)水系數(shù)、釋水系數(shù)、給水度、越流參數(shù)等。(三)關(guān)于水文地質(zhì)參數(shù)定義:表征地層水文地質(zhì)特征的數(shù)量指標,154滲透系數(shù)滲透系數(shù)是個很重要的水文地質(zhì)參數(shù),是評價含水層富水性及導(dǎo)水性的一個重要指標。滲透系數(shù)通過達西定律求取。滲透系數(shù)滲透系數(shù)是個很重要的水文地質(zhì)參數(shù),是評價含水層富水性155線性滲透定律—達西定律達西定律表達式:V=KI式中:V-滲透流速;I-水力坡度;K-滲透系數(shù)。滲透系數(shù)即水力坡度等于1時的滲透流速。
線性滲透定律—達西定律達西定律表達式:156適用條件層流運動不僅適用于松散巖層,也適用于裂隙巖石和巖溶化巖石。適用條件層流運動157松散巖石滲透系數(shù)參考值亞粘土0.001-0.1亞砂土0.1-0.5粉砂0.5-1.0細砂1.0-5.0中砂5.0-20.0粗砂20.0-50.0礫石50.0-150.0卵石100.0-500.0(單位:m/d)說明:摘自《水文地質(zhì)學基礎(chǔ)》,數(shù)據(jù)明顯偏大松散巖石滲透系數(shù)參考值亞粘土0.001-0.1158松散巖石滲透系數(shù)參考值粘土<1.2×10-6粉質(zhì)粘土1.2×10-6—6.0×10-5粉土6.0×10-5—6.0×10-4黃土3.0×10-4—6.0×10-4粉砂6.0×10-4—1.2×10-3細砂1.2×10-3—6.0×10-3中砂6.0×10-3—2.4×10-2粗砂2.4×10-2—6.0×10-2礫砂6.0×10-2—1.8×10-1
(單位:m/d)說明:摘自《工程地質(zhì)手冊》(第四版),數(shù)據(jù)明顯偏小松散巖石滲透系數(shù)參考值粘土<1.2×10-6159巖體的滲透系數(shù)值(供參考)花崗巖新鮮完整5~6×10-6砂巖新鮮4.4×10-5~3×10-4新鮮、中等裂隙8.6×10-3具大裂隙0.5~1.3×10-2砂質(zhì)頁巖新鮮微裂隙3×10-4風化中等裂隙4~5×10-4石灰?guī)r小裂隙的1.4×10-7~2.4×10-4中裂隙的3.6×10-3大裂隙的5.3×10-2大管道內(nèi)4.0~8.5巖體的滲透系數(shù)值(供參考)花崗巖新鮮完整160導(dǎo)水系數(shù)表示含水層導(dǎo)水能力的大小計算公式:T=KM式中:k-滲透系數(shù);M-含水層厚度。導(dǎo)水系數(shù)表示含水層導(dǎo)水能力的大小161(四)關(guān)于水文地質(zhì)單元定義:具有統(tǒng)一邊界和補給、徑流和排泄條件的地下水系統(tǒng)(四)關(guān)于水文地質(zhì)單元定義:具有統(tǒng)一邊界和補給、徑流和排泄條162地下水的補給定義:含水層自外界獲得水量的作用過程稱作補給。補給來源:大氣降水、地表水、凝結(jié)水、灌溉回歸水及其它含水層的水。補給范圍潛水:一般與含水層分布范圍一致。承壓水:一般與含水層的分布范圍不完全一致。地下水的補給定義:含水層自外界獲得水量的作用過程稱作補給。163地下水的徑流定義:地下水由補給區(qū)向排泄區(qū)的作用過程稱作徑流。徑流方向:總體上從上游到下游,局部復(fù)雜地段可能有變化。潛水:一般隨地勢由高到低承壓水:一般隨水壓由高到低地下水的徑流定義:地下水由補給區(qū)向排泄區(qū)的作用過程稱作徑流。164地下水的排泄定義:含水層失去水量的作用過程稱為排泄。排泄方式天然:泉(點狀),河流(線狀),蒸發(fā)(面狀),含水層之間轉(zhuǎn)化人工:井采,采礦疏排地下水的排泄定義:含水層失去水量的作用過程稱為排泄。165水文地質(zhì)單元邊界邊界類型地表分水嶺,地下分水嶺補給邊界,隔水邊界水文地質(zhì)單元完整、非完整水文地質(zhì)單元巖溶泉域、巖溶含水系統(tǒng)水文地質(zhì)單元邊界邊界類型166(五)關(guān)于地下水富水性富水性劃分,按GB12719-91規(guī)范附錄C(補充件)進行劃分確定指標:泉流量、鉆孔涌水量《規(guī)范》中規(guī)定:鉆孔單位涌水量以口徑91mm,抽水水位降深10m為準,應(yīng)都按此口徑、降深進行換算,并有文字說明(五)關(guān)于地下水富水性富水性劃分,按GB12719-91規(guī)范167按鉆孔單位涌水量劃分弱富水性:q<0.1L/s·m中等富水性:0.1L/s·m<q≤1.0L/s·m強富水性:1.0L/s·m<q≤5.0L/s·m極強富水性:q>5.0L/s·m按鉆孔單位涌水量劃分168按天然泉水流量劃分弱富水性:Q<1L/s中等富水性:1.0L/s<Q≤10.0L/s強富水性:10.0L/s<Q≤50.0L/s極強富水性:Q>50.0L/s按天然泉水流量劃分弱富水性:Q<1L/s169水文地質(zhì)專業(yè)劃分不同類型地下水劃分標準有所區(qū)別主要確定指標鉆孔涌水量Q(噸/天,m3/d)泉流量(升/秒,l/s)注:鉆孔涌水量換算口徑、降深水文地質(zhì)專業(yè)劃分不同類型地下水劃分標準有所區(qū)別170松散層孔隙水水量極豐富Q>5000m3/d(3000)水量豐富Q1000-5000m3/d(1000-3000)水量中等Q100-1000m3/d水量貧乏Q10-100m3/d水量極貧乏Q<10m3/d注:淺層井一般口徑0.6m,降深5m;中深層井一般口徑0.25m,降深5m。松散層孔隙水水量極豐富Q>5000m3/d171松散層孔隙水主要分布及特征盆地區(qū):含水層厚度大,分布較穩(wěn)定,富水性一般中等-豐富山間河谷區(qū):含水層厚度小,分布呈帶狀,富水性一般貧乏-中等山區(qū)、丘陵區(qū):一般黃土透水不含水,局部含上層滯水,富水性極貧乏-貧乏松散層孔隙水主要分布及特征172碎屑巖裂隙水分級單井涌水量泉流量(m3/d)(l/s)水量豐富的:>1000>10水量中等的:100-10001-10水量貧乏的:10-1000.1-1水量極貧乏的<10<0.1注:碎屑巖夾碳酸鹽巖巖溶水、變質(zhì)巖和巖漿巖裂隙水可參照碎屑巖裂隙水分級單井涌水量173碳酸鹽巖巖溶水分級單井涌水量泉流量(m3/d)(l/s)水量極豐富的:>10000>1000水量豐富的:5000-1000050-100水量中等的:1000-500010-50水量貧乏的<1000<10碳酸鹽巖巖溶水分級單井涌水量174(六)關(guān)于巖石質(zhì)量指標RQD按巖組分段統(tǒng)計計算公式RQD(%)=Lp/Li×100式中:Lp-某巖組大于10cm的完整巖芯長度之和(m);Li-某巖組鉆探總進尺(m)。注:①小于10cm的巖芯若為鉆進過程中機械破碎,則應(yīng)上下對接,若長度大于10cm時應(yīng)參與計算;②鉆頭內(nèi)徑小于54.1mm,RQD值應(yīng)適當降低,根據(jù)經(jīng)驗降低20-50%。(六)關(guān)于巖石質(zhì)量指標RQD按巖組分段統(tǒng)計175質(zhì)量等級評價等級RQD(%)巖石質(zhì)量巖體質(zhì)量Ⅰ90-100極好的完整Ⅱ75-90好的較完整Ⅲ50-75中等的中等完整Ⅳ25-50劣的完整性差Ⅴ<25極劣的破碎質(zhì)量等級評價等級RQD(%)巖石質(zhì)量176井巷圍巖巖體質(zhì)量評價巖體質(zhì)量系數(shù)Z法
巖體質(zhì)量指標M法井巷圍巖巖體質(zhì)量評價巖體質(zhì)量系數(shù)Z法177
三、水工環(huán)勘查工作技術(shù)要求
三、水工環(huán)勘查工作技術(shù)要求178(一)水文地質(zhì)勘查資料收集水文地質(zhì)測繪簡易水文地質(zhì)觀測水文地質(zhì)鉆探水文地質(zhì)試驗礦坑涌水量計算礦區(qū)水資源綜合利用評價(一)水文地質(zhì)勘查資料收集179資料收集氣象水文資料地質(zhì)基礎(chǔ)資料水工環(huán)基礎(chǔ)資料礦山規(guī)劃建設(shè)資料資料收集氣象水文資料180氣象水文資料氣象主要內(nèi)容:降水量、蒸發(fā)量等水文主要內(nèi)容:流量、水位(最高洪水位)、淹沒范圍等時間序列:盡可能長并連續(xù),一般要求至少10年以上近年來的最新系列資料。氣象水文資料氣象主要內(nèi)容:降水量、蒸發(fā)量等181地質(zhì)基礎(chǔ)資料廣泛收集整理分析研究去偽存真地質(zhì)基礎(chǔ)資料廣泛收集182水文地質(zhì)測繪礦區(qū)地質(zhì)、水文地質(zhì)詳細調(diào)查礦山老窯調(diào)查生產(chǎn)礦井水文地質(zhì)資料編錄與收集水文地質(zhì)測繪礦區(qū)地質(zhì)、水文地質(zhì)詳細調(diào)查183整理分析研究研究地(物)名。水文中,大到黃河、海河流域(水系),小到具體礦區(qū)如漳河有清漳河、濁漳河組成,前者分清漳北源、清漳西源,后者分濁漳北源、濁漳西源、濁漳南源如火山村,湯頭村,溫泉村,河口-河底左權(quán)黑虎口、惡水溝(?)泥石流左權(quán)、和順一帶巖溶水系統(tǒng)歸屬(辛安泉、娘子關(guān)泉)等整理分析研究研究地(物)名。184礦區(qū)地質(zhì)、水文地質(zhì)詳細調(diào)查重點是井、泉調(diào)查(含干枯井、泉)水井類型,井深,水位埋深,水量,水質(zhì),吸水設(shè)備,變化趨勢泉水出露位置,標高
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