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3.3 水文地质计算
3.3.1 采掘场地下水涌水量计算应根据矿区水文地质条件和采掘场位置、水文地质边界条件选取合适的计算方法。水文地质条件复杂且水文地质勘探程度较高的矿区,宜采用数值法计算采掘场地下水涌水量,并应预测疏干后地下水位。
3.3.2 含水层初始地下水位应根据观测资料确定,地下水位观察数据连续观测时间不宜少于一个水文年。
3.3.3 水文地质计算应符合下列规定:
1 采掘场地下水涌水量计算,应选取计算区内地下水位观测资料的最高值;
2 应根据含水层给水度、疏干范围、露天矿采剥进度,确定对地下水储存量的排水能力;
3 地下水控制设施的排水能力,应大于地下水的补给能力及对地下水储存量的排水能力之和;
4 地下水动水位及水压,应符合露天开采安全要求的水位及水压。
3.3.4 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,应考虑水跃值的影响。
3.3.5 当煤层底板下伏承压含水层水头高于其上覆隔水层顶面时,应采用突水系数法进行突(涌)水验算,必要时应采取降压措施。
3.3.1 水文地质计算方法,诸如解析法、比拟法、数值法,应通过分析矿区已有水文地质资料的丰富程度、矿区水文地质条件的复杂性、是否为改扩建项目等因素来确定。
3.3.2 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,以此基础确定地下水控制设施的能力,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。
3.3.3 地下水储量可分为储存量与补给量,储存量是岩土孔隙或裂隙中的水容积,补给量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-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,满足露天采剥的要求,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。
3.3.4 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,从提高地下水控制效果的可靠性考虑,不计水跃值即意味着所取的水位降深值可能较实际为大,因而所得涌水量偏高,偏于安全。
疏干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。
3.3.5 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,采用突水系数法进行突(涌)水验算煤层底板的安全性,参考我国矿井实际资料,底板受构造破坏块段突水系数一般不小于0.06MPa/m,正常块段不大于0.1MPa/m。
突水系数按下式计算:
式中:T——突水系数(MPa/m);
p——底板隔水层承受的水头压力(MPa);
M——底板隔水层厚度(m)。
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