MT/T 1091-2025 煤矿床水文地质工程地质勘查规范

ICS 07.060 CCS D 14

中华人民共和国煤炭行业标准

MT/T 1091—2025代替 MT/T 1091—2008

煤矿床水文地质工程地质勘查规范

Specification for hydrogeological and engineering geological

exploration of coal mines

2025‑12 ‑18 发布 2026‑06‑18 实施

国家 能源 局发 布

MT/T 1091-2025

目次

前言 Ⅲ

1 范围 1

2 规范性引用文件 1

3 术语和定义 1

4 总体要求 2

5 设计 4

6 水文地质勘查 4

7 工程地质勘查 17

8 环境地质调查与评价 22

9 成果编制与提交 24

附录 A(资料性) 设计书提纲 25

附录 B(资料性) 常用水文地质地面物探方法及适用条件 27

附录 C(资料性) 矿井涌水量预测常用方法 28

附录 D(规范性) 岩石质量等级、岩体 Z 值范围及其优劣分级、岩体质量分级、岩石可钻性分级 32

附录 E(资料性) 岩(土)样室内试验项目表 34

附录 F(规范性) 井巷围岩岩体质量评价方法 35

附录 G(资料性) 勘查成果报告提纲 36

参考文献 40

Ⅰ

前言

本文件按照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

本文件代替 MT/T 1091—2008《煤矿床水文地质、工程地质及环境地质勘查评价标准》，与 MT/T 1091—2008 相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：

a) 增加了绿色勘查的理念(见第 2 章、4.1.2、4.2.7 等);

b) 删除了术语 3 .1~3 .18 等，增加了术语 3 .1~3 .7 等(见第 3 章，2008 年版的第 2 章);

c) 删除了 4 .1、5.1 等中的“预查阶段”(见 2008 年版的第 4 章);

d) 更改了“水文地质单元 ”为“地下水系统”(见 3 .2、4.2.6、4.3、6.3.1、A .2 等，2008 年版的 5 .5);

e) 更改了工作程度，对工作程度进行了细化(见 4 .3，2008 年版的 5 .1);

f) 更改了勘探阶段中的“详细查明 ”为“查明”(见 4 .3.3，2008 年版的 5 .1);

g) 增加了设计的技术要求(见第 5 章);

h) 增加了地表水充水矿床(第Ⅳ 类)和老空水充水矿床(第Ⅴ 类)，水文地质勘查类型分为五类三型，型的分类依据增加了相关内容(见表 1、表 2);

i) 增加了水文地质工程量的适用勘查面积(见 6 .3.2.2);

j) 更改了原表 I. 1~表 I.2 中“地面物探 ”的“一般应进行地面物探 ”为“物探 ”或“综合物探”(见表 4和表 5，2008 年版的附录 I);

k) 增加了第Ⅳ类和第Ⅴ类矿床的工程量(见表 6);

l) 增加了注水试验、连通试验、涌(突)水危险性评价、水资源综合利用评价等技术方法的要求(见6.4.6、6.4.7、6.6、6.7);

m) 更改了勘查类型(见表 9、表 10，2008 年版的 6 .1);

n) 更改了边坡勘探和剥离物强度勘探(见表 9~表 12，2008 年版的 6 .1);

o) 增加了成果编制与提交的技术要求(见第 9 章)。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由中国煤炭工业协会提出。

本文件由全国煤炭标准化技术委员会(SAC/TC 42)归口。

本文件起草单位：中煤地华盛水文地质勘察有限公司、中国煤炭地质总局、中国煤炭地质总局水文地质局、中煤(西安)地下空间科技发展有限公司、煤矿水害精细探测与综合防治工程研究中心。

本文件主要起草人：秦鹏、李冲、李茸、任虎俊、方向清、林中湘、许超、李鹏、李本军、倪新辉、赵璞、翟丽娟、胡建青、张维生、段俭君、李曦滨、胡强、程英好、魏云迅、王锋利、卢玲敏。

本文件于 2008 年首次发布为 MT/T 1091—2008《煤矿床水文地质、工程地质及环境地质勘查评价标准》，本次为第一次修订。

Ⅲ

1 范围

本文件规定了煤矿床水文地质工程地质勘查工作总体要求、设计、水文地质勘查、工程地质勘查、成果编制与提交的技术要求。

本文件适用于煤炭地质勘查普查、详查、勘探阶段的水文地质、工程地质工作。

2 规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;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 3838 地表水环境质量标准

GB/T 12719 矿区水文地质工程地质勘查规范

GB/T 14848 地下水质量标准

GB 18306 中国地震动参数区划图

GB 20664 有色金属矿产品的天然放射性限值

GB/T 23561(所有部分) 煤和岩石物理力学性质测定方法

GB/T 40130 煤矿专门水文地质勘查规范

GB 50021 岩土工程勘察规范(2009 年版)

GB 50778 露天煤矿岩土工程勘察规范

DB/T 14 原地应力测量水压致裂法和套芯解除法技术规范

DZ/T 0080 煤炭地球物理测井规范

DZ/T 0181 水文测井工作规范

DZ/T 0215 矿产地质勘查规范煤

DZ/T 0300 煤田地震勘探规范

DZ/T 0374 绿色地质勘查工作规范

KA/T 8 矿区地下水动态长期观测技术规范

KA/T 9 煤矿地下水连通示踪试验方法

MT/T 898 煤炭电法勘探规范

YS/T 5214 注水试验规程

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

充水含水层 water‑filled aquifer向矿井或矿坑充水的含水层。

1

3.2

地下水系统 groundwater system

在时空分布上具有共同地下水循环规律的独立单位。

注：具有水量、水质和能量输入、运移和输出的地下水基本单元及其组合。可以包括若干次一级的亚系统或更低的

单位。

3.3

注水试验 water injection test

通过对钻孔或试坑注水、并保持水头高度，量测渗入岩土层的水量，以确定岩土层透水性指标的原位试验方法。

3.4

老空水 goaf water

采空区、老窑和已报废井巷内积水的总称。

3.5

水文地质概念模型 hydrogeological conceptual model

把所研究的地下水系统(3 .2)实际的边界性质、内部结构、水动力和水化学特征、相应参数的空间分布及补给径流排泄条件等概化为便于进行数值模拟或物理模拟的基本模式。

3.6

涌(突)水危险性评价 risk assessment of water inrush

对矿井采掘活动中涌(突)水事件发生的可能性及危险程度进行预测的工作。

3.7

导水裂缝带 water‑conducting fractured zone

采矿引起的、具有导水能力的上覆岩层裂缝带范围。

4 总体要求

4.1 基本原则

4.1.1 煤矿床水文地质工程地质勘查阶段任务，按 GB/T 12719 和 DZ/T 0215 的要求执行。

4.1.2 应体现“安全可靠、经济合理、技术先进、环境允许 ”和“绿色勘查、绿色开采 ”的原则。

4.1.3 勘查成果应兼顾煤矿防治水、水资源综合利用与保护、生态环境保护等。

4.1.4 推荐采用新方法、新技术进行水文地质工程地质勘查，提高煤矿开采条件勘查精度。

4.2 基本要求

4.2.1 进行过区域水文地质工程地质普查的地区，普查阶段可直接利用其资料或进行有针对性的补充调查。

4.2.2 水文地质和工程地质条件简单的勘查区，勘查阶段可简化或合并。

4.2.3 矿井设计前，勘查工作程度应满足煤矿防治水工作要求，否则，应开展煤矿专门水文地质勘查，技术要求应符合 GB/T 40130 的规定。

4.2.4 扩大延深勘探的煤矿区，煤矿床水文地质工程地质勘查应达到勘探阶段的要求。

4.2.5 对于勘查复杂程度中等至复杂的勘查区，煤炭地质勘探阶段应专门开展水文地质工程地质勘探工作。

4.2.6 勘查工作研究范围宜包括一个完整的地下水系统，当地下水系统面积过大时，应包括疏干排水可能影响的范围。

2

4.2.7 勘查工作应符合 DZ/T 0374 的相关要求。

4.3 工作程度

4.3.1 普查阶段

结合煤炭地质普查工作，开展下列水文地质、工程地质和环境地质工作：

a) 初步划分含(隔)水层;

b) 初步查明勘查区所在的地下水系统以及勘查区在系统中的位置;

c) 初步查明含(隔)水层的岩性和空间分布、主要控水构造，提出远景地下水资源供水方案;

d) 初步查明煤层顶底板岩层的岩性和空间分布、岩体结构等特征;

e) 初步划分水文地质和工程地质勘查类型;

f) 了解自然地理及地质环境现状。

4.3.2 详查阶段

结合煤炭地质详查工作，开展下列水文地质、工程地质和环境地质工作：

a) 基本查明含(隔)水层的岩性和空间分布、水文地质参数、水化学特征、富(隔)水性等，初步确定主要充水含水层;

b) 基本查明主要构造的性质、规模、导(阻)水性;

c) 基本查明勘查区所在的地下水系统以及勘查区在系统中的位置;

d) 基本查明地下水补给、径流、排泄条件及流场特征;

e) 分析研究煤层充水条件;

f) 推断矿坑疏排水影响范围及深度，确定充水含水层类型及富水性等级;

g) 基本查明可采煤层顶底板岩层岩性、空间分布、主要物理力学参数、岩体质量等工程地质特征;

h) 对可能影响矿区开发建设的水文地质、工程地质条件作出评价，划分水文地质、工程地质勘查类型;

i) 初步查明勘查区地质环境背景、现状及存在的主要环境地质问题，研究不良地质现象的诱发因素、活动规律及其危害程度，开展勘查区地质环境质量初步评价。

4.3.3 勘探阶段

结合煤炭地质勘探工作，开展下列水文地质、工程地质和环境地质工作：

a) 查明含(隔)水层岩性、空间分布、水文地质参数、富(隔)水性、水化学特征等;

b) 查明构造性质、规模、导(阻)水性，特别是影响采区布置的导水构造和落差较大的断层;

c) 查明勘查区所在的地下水系统以及勘查区在系统中的位置;

d) 查明地下水补给、径流、排泄条件及动态特征;

e) 查明主要可采煤层的充水水源、充水通道、充水方式、充水强度等，对规划开采的煤层进行涌(突)水危险性评价;

f) 建立勘查区水文地质概念模型，首采区(或先期开采地段)宜采用两种及以上方法进行矿井涌水量预测;

g) 评估地下水水资源开发利用的可行性;

h) 结合矿井建设规划评价矿井水利用的可行性及途径;

i) 查明首采区(或先期开采地段)主要可采煤层顶底板及井巷围岩的岩性、空间分布、岩(土)物理力学参数、岩体质量等工程地质特征;

j) 查明岩体的各级结构面的产状、分布、规模、充填和充水情况，选择部分测点进行地应力测量，分

3

析研究地应力场分布特征;

k) 开展岩体质量及其稳定性评价;

l) 基本查明水环境、地质灾害等环境地质现状;

m) 综合研究煤炭开采可能产生的水环境、地质灾害等不良地质现象和生态环境等问题，提出相应的防治建议;

n) 勘查区充水含水层对煤层开采有影响，应建立地下水动态观测孔(点)，水文地质条件复杂的勘查区宜形成观测网。

5 设计

5.1 准备工作

5.1.1 应充分收集勘查区气象水文、地形地貌、地质构造、水文地质、工程地质、地震、新构造运动、以往勘查研究成果及周边煤矿开采技术条件等资料。

5.1.2 应在收集和分析资料的基础上进行野外踏勘，初步形成勘查工作部署思路。

5.2 设计内容

勘查设计书主要内容包括前言、区域地质水文地质概况、勘查区水文地质工程地质概况、勘查类型、勘查工程布置及工作量、技术要求、预期成果、经费预算、项目组织管理、附图、附表等。设计书提纲参见附录 A。

5.3 设计审查与变更

5.3.1 勘查设计应经勘查工作委托方组织审批。

5.3.2 勘查过程中，当勘查工作目的任务和要求发生变化，或对水文地质条件认识程度发生变化时，应进行勘查设计变更。

5.3.3 设计变更应履行相应的审批手续。

6 水文地质勘查

6.1 勘查类型

6.1.1 井工煤矿

6.1.1.1 按直接充水水源，将矿床充水类型划分为五类，表 1 给出了矿床充水五种类型的名称及其对应的充水水源。其中岩溶水充水矿床按充水方式划分为二个亚类。

表 1 矿床充水类型

编号

矿床充水类型

直接充水水源

类

亚类

第 Ⅰ 类

孔隙水充水矿床

—

以孔隙水充水为主

第 Ⅱ类

裂隙水充水矿床

以裂隙水充水为主

第Ⅲ类

岩溶水充水矿床

第 1 亚类，顶板充水为主的岩溶水充水矿床

以岩溶水充水为主

第 2 亚类，底板充水为主的岩溶水充水矿床

4

表 1 矿床充水类型( 续 )

第Ⅳ类

地表水充水矿床

以地表水充水为主

第Ⅴ类

老空水充水矿床

以老空水充水为主

6.1.1.2 按水文地质条件复杂程度，将勘查复杂程度划分为三个型，表 2 给出了勘查复杂程度三种型的名称及其对应的条件。按分类依据就高不就低的原则，确定井工煤矿勘查复杂程度。

表 2 井工煤矿勘查复杂程度

分类依据

第一 型水 文地 质条 件简 单型矿床

第二 型水 文地 质条 件中 等型矿床

第三 型水 文地 质条 件复 杂型矿床

主要充水含水层的补给条件

地表未出露 ;与上覆孔隙水有一定厚度的稳定的隔水层 ;补给条件差，补给来源少或者极少

地表未出露 ;与上覆孔隙水的水力联系较弱 ;补给条件一般，有一定的补给水源

有较大的补给面积 ;与地表水有联系 ;与上覆孔隙水的水力联系较好，补给条件好，补给水源充沛

直接充水含水层厚度(M)

m

M≤50

50

M>200

直接充水含水

层单位涌水量

(q)

L/(s·m)

q≤0 .1

0.1

q>1.0

地质构造复杂程度

含煤地层沿走向、倾向的产状变化不大，断层稀少，没有或很少受岩浆岩的影响，不影响采区的合理划分和采煤工作面的连续

推进：(1)产状接近水平，很少有缓波 状起 伏 ;(2)缓倾 斜的 简单单斜、向斜或背斜;(3)为数不多和方向单一的宽缓褶皱

含煤地层沿走向、倾向的产状有一定变化，断层较发育，局部受岩浆岩的影响，对采区的合理划分和采煤工作面的连续推进有一定的影响：(1)产状平缓，沿走向和倾向均发育宽缓褶皱，伴有较多断层;(2)简单单斜、向斜或背斜，或局部有小规模的褶曲及倒转

复杂构造至极复杂构造

老空水及分布

无老空水

存在老空水，位置、范围、积水量清楚

存在老空水，位置、范围、积水量不清楚

地表水

主要煤层位于当地侵蚀基准面以上，地形 有利 于自 然排 水 ;主要煤层虽位于当地侵蚀基准面以下，但附近无地表水体

主要煤层位于当地侵蚀基准面以下，但附近地表水不构成煤层的主要充水水源

主要煤层位于当地侵蚀基准面以下，附近存在较大的地表水体且与地下水水力联系密切

注：单位涌水量是指孔径 91 mm，水位降深 10 m 的单位涌水量，以下同。

6.1.2 露天煤矿

6.1.2.1 露天煤矿矿床充水类划分按 6.1.1.1 的规定。

5

6.1.2.2 按直接充水含水层富水性，疏干水量难易程度等条件，将勘查复杂程度划分为三个型，表 3 给出了露天矿勘查复杂程度三种型的名称及其对应的条件。按分类依据就高不就低的原则，确定露天煤矿勘查复杂程度。

表 3 露天矿勘查复杂程度

第一型水文地质条件简单型矿床

第二型水文地质条件中等型矿床

第三型水文地质条件复杂型矿床

直接充水含水层

单位涌水量(q)

q≤1 .0，无难 于疏 干的 强富 水岩层

1.0

10.0

q>10.0，附近 有较 大的 地表 水体，并与地下水有水力联系;

或补 给条 件虽 然不 好，但 q> 20.0

疏干水量难易程度

不需要专门疏干

容易疏干

不易疏干

其他

地形 有利 于自 然排 水，地下 水补给量极少

直接充水含水层厚度大、分布广、富水性强，易产生溃砂等工程地质问题

6.2 工作内容

6.2.1 第 Ⅰ类(孔隙水充水矿床)

查明含水层的岩性、厚度、空间分布、结构、粒度、磨圆度、分选性、胶结程度、成因类型、富水性、透水性及其变化;查明流砂层、卵砾石层的空间分布和特征;查明含(隔)水层的组合关系;查明各含水层之间、含水层与弱透水层以及与地表水之间的水力联系;研究含水层的疏干条件及大气降水和地表水对煤炭开采的影响。

6.2.2 第 Ⅱ类(裂隙水充水矿床)

查明裂隙含水层的裂隙性质、规模、发育程度、分布规律、充填情况及其富水性、透水性 ;查明岩石风化带的深度和风化程度 ;查明构造破碎带的性质、形态、规模及其与各含水层和地表水的水力联系 ;裂隙含水层与相对隔水层的组合特征;研究主要充水含水层地下水富水性分区和单位面积静涌水量分区。

6.2.3 第 Ⅲ类(岩溶水充水矿床)

6.2.3.1 查明岩溶发育与岩性、构造等因素的关系，岩溶在空间的分布规律及充填程度，岩溶含水层富水性、渗透性及其空间变化规律，强径流带及地下水流场特征。

6.2.3.2 根据岩溶形态特征还应查明下列内容。

a) 以溶蚀裂隙、岩溶裂隙、溶洞为主的岩溶充水矿床：查明上覆松散层的岩性、结构、厚度，上覆岩石风化层的厚度、风化程度及其物理力学性质;查明下伏含水层的厚度、岩溶发育程度、富水性、物理力学性质及水力联系和可疏性 ;查明岩溶陷落柱的分布及其富(导)水性情况 ;查明地表塌陷范围、塌陷坑分布状况 ;查明相对隔水层和弱含水层的分布 ;分析在疏干排水条件下引发涌(突)水、突泥、地面塌陷的可能性。

b) 以地下河为主的岩溶充水矿床：查明岩溶洼地、漏斗、落水洞等的位置及其与地下河之间的联系 ;查明地下河发育与岩性、构造等因素的关系，地下河水的补给情况及其与地表水的转化关系 ;查明地下河出、入口的高程、流量及其变化 ;研究地下河水系与煤层之间的相互关系及其对煤炭开采的影响。

6

6.2.3.3 根据充水方式还应查明下列内容：

a) 第 1 亚类(顶板充水为主的岩溶水充水矿床)：查明直接顶板隔水层或弱透水层的岩性、分布、厚度及其稳定性，岩石的物理力学性质和水理性质，裂隙发育情况、受断裂破坏程度，研究和估算导水裂缝带高度，研究主要充水含水层地下水富水性分区;

b) 第 2 亚类(底板充水为主的岩溶水充水矿床)：查明承压含水层径流场特征、富水段、富水性、水位，直接底板隔水层的岩性、厚度及其变化，岩石的物理力学性质及水理性质，以及断裂构造对其完整性的破坏程度，研究底板采动导水破坏带，分析论证可能产生底鼓、涌(突)水的地段。

6.2.4 第 Ⅳ类(地表水充水矿床)

查明地表水体分布、积水量、汇水面积、水位、充水通道，与其他充水水源的水力联系;查明降水量、入渗径流情况。详细内容见 KA/T 22.2—2024 中 8.1.2 a)。

6.2.5 第 Ⅴ类(老空水充水矿床)

查明老空区的形成时长、空间范围、积水水位、积水量、补给来源、水化学特征、积水区之间的水力联系。确定积水线、探水线和警戒线，分析透水、淹井风险。

6.3 工程布置

6.3.1 布置要求

6.3.1.1 水文地质勘查工作应在研究地质和区域水文地质条件的基础上，对勘查区进行整体勘查和研究。对于水文地质条件复杂、充水强度很大的勘查区，研究范围宜扩大为一个完整的地下水系统。

6.3.1.2 勘查区以水文地质物探、水文地质钻探、抽水试验等工作为主。

6.3.1.3 水文地质测绘宜包括一个完整的地下水系统，以勘查区为重点。重点地段应进行水文地质剖面测绘，控制性剖面应沿富水地段布置，同时宜对垂直控制性剖面布置辅助剖面。

6.3.1.4 物探工作布置应考虑勘探边界构造的位置误差和影响范围;测线应垂直于断裂构造、地层走向，宜通过已知地质剖面线、地质露头或其他已知部位 ;进行综合物探时，应协调各种方法的测线布置，相互验证、综合解释。

6.3.1.5 钻孔布置应满足查明勘查区水文地质条件，控制水文地质分区，获取水文地质参数和满足涌水量预测评价方法的要求。钻孔布置宜兼顾煤炭地质勘查钻孔形成水文地质剖面。宜一孔多用，兼顾煤炭地质、水文地质、工程地质勘查目的。针对前期物探异常区应针对性布置钻孔。

6.3.1.6 抽水试验钻孔，应结合矿井建设的需要，重点布置在首采区(或先期开采地段)、断裂比较发育、富水性相对较强地段及补给边界附近。

6.3.1.7 多孔抽水试验应布置在不同的富水区、参数区、边界水量交换地段，以及地表水体、“天窗”、构造带等地段，必要时外围区应布置少量钻孔控制。

6.3.1.8 群孔抽水试验在控制地下水天然流场的条件下，应布置在富水性相对较强地段。每次群孔抽水试验应有不少于 3 个观测孔控制不同的边界条件、径流方向、强径流带及各径流分区。群孔抽水试验钻孔应采用大口径钻孔。

6.3.1.9 断裂带抽水试验，应根据勘查区断裂构造发育情况及其水文地质特征，宜布置在井巷穿过主要断层带部位、可能沟通各主要含水层、沟通地下水与地表水的主要断裂带附近、对勘查区水文地质条件有重要意义的补给边界断裂两侧。

6.3.1.10 地下水动态观测钻孔的布置应控制地下水流场、各类边界和污染源流向。

6.3.1.11 在勘查区地表水径流流入和流出地段、不同岩层地段以及与地下水有水力联系的地段，应布设地表水观测点。

7

6.3.2 工程量

6.3.2.1 各类 型充 水矿 床在 各阶 段所 需的 基本 工程 量以 满足 相应 的工 作程 度要 求为 原则，按照 表 4~表 6 的规定执行。露天煤矿勘探阶段抽水试验按照表 7 的规定执行。

6.3.2.2 表 4~表 7 所列抽水试验工作量适用的勘查面积为：详查阶段为 50 km2~100 km2。勘探阶段，第三型不大于 20 km2，第二型不大于 30 km2，第一型不大于 40 km2。下列情况可增减工程量。

a) 多煤层、多含水层的勘查区，应适当增加工程量。

b) 结合勘查区面积的大小，在能够满足控制地下水流场的前提下可酌情增减工程量。

c) 当勘查区面积较小时，直接充水含水层至少应有一次抽水试验，且结合周边钻孔资料能控制地下水流场。

d) 拟建小型矿井的勘查区，根据勘查复杂程度可调整工作量：

1) 第一型的，可进行简易抽水试验;

2) 第二型的，执行低一等级的工作量;

3) 第三型的，可酌情减少工程量。

e) 勘查区内或邻近地区有水文地质条件相似的生产矿井资料时，抽水试验工程量可适当减少。

f) 当详查阶段抽水试验钻孔不能满足要求时，勘探阶段可酌情增加工程量。

g) 井工煤矿勘探阶段依据《煤矿安全规程》布置井筒检查孔。

表 4 孔隙、裂隙类充水矿床基本工程量表

项目

阶段

类型

第Ⅱ类、第Ⅲ类第 1 亚类

第一型水文地质条件

简单型矿床

第二型水文地质条件

中等型矿床

第三型水文地质条件

复杂型矿床

水文地质测绘

普查、详查

1 ∶50 000~1∶10 000

勘探

1 ∶10 000~1∶2 000

地面物探

可进行物探

物探

综合物探

钻探水文地质观测

普查、详查勘探

全部钻孔均进行观测，根据实际需要选择观测项目

抽水试验次数

单孔

详查

直 1~2

直 3~4

间 1~2

直 4~6

间 2~3

直 2~3

多孔

群孔

直 1 组~2 组

直 1 组

长期观测

钻孔(个)

详查、勘探

直 3~5间 1

直 3~6

直 4~8

生产矿井

普查

进行一般性了解

系统地详细收集资料

8

表 4 孔隙、裂隙类充水矿床基本工程量表( 续 )

井泉、暗河

选择有代表性的点

必要时设站观测

对开采有影响的地段设足够的站进行观测

物理地质现象

对开采可能有影响的地段设站观测

水样

所有水文孔及选择有代表性的点取样

土样

对隔水层/弱透水层采集土样，进行室内渗流等试验

水文测井

水文孔均应进行水文测井，条件允许时，多层直接充水含水层应进行流量测井

注：直表示直接充水含水层;间表示间接充水含水层。

表 5 岩溶类充水矿床基本工程量表

第Ⅲ类第 2 亚类

普查、详

查、勘探

直 3~5

直 5~8

间 3~5

直 8~10间 5~6

直 4~5

直 1~3

长期

观测

9

表 5 岩溶类充水矿床基本工程量表( 续 )

有必要时设站观测

物理地

质现象

水文地质测井

水文地质钻孔均应进行水文地质测井;钻孔直径和涌水量条件允许时，多层直接充水含水层宜进行流量测井

表 6 地表水和老空水充水矿床勘探阶段基本工程量表

1 ∶5 000~1 ∶1 000

地面物化探

宜开展综合物探、连通试验

钻探水文地质观测与

编录

全部钻孔均进行观测，根据实际需要选择观测项目

冲洗液消耗量、水位、钻进录井、岩(煤)芯录井

4~7

2~3

1~2

钻孔验证

不低 于老 空区 异常 数的 80% ;积水 异常 区全验证

所有水文地质孔都应进行

根据需要进行常规测井。有条件时可进行井中电视、超声波成像等

长期观测系统

根据需要设置

10

表 7 露天煤矿勘探阶段抽水试验工程量表

单位为次

3~5

0~1

5~8

3~6

6~9

5~7

7~10

6.4 技术方法

6.4.1 水文地质测绘

6.4.1.1 水文地质测绘分为区域水文地质测绘和勘查区水文地质测绘。 已开展过 1 ∶50 000 水文地质调查或更高精度水文地质调查的地区，以编图为主 ;水文地质条件简单的勘查区，可不进行区域水文地质测绘。

6.4.1.2 区域水文地质测绘比例尺一般采用 1 ∶50 000~1∶10 000;勘查区水文地质测绘比例尺一般采用1 ∶10 000~1 ∶2 000。

6.4.1.3 水文地质测绘应在大于或等于测绘比例尺的地形地质图上进行，当无地质图或地质图的精度不能满足要求时，应进行不小于测绘比例尺的综合性地质、水文地质测绘。

6.4.1.4 水文地质测绘宜以实地测绘为主，可采用遥感解译、无人机摄影等技术方法。表 8 给出了水文地质测绘的观测点密度和观测路线密度。采用遥感解译时，地质观测点密度宜为表 8 中地质观测点密度的 30%~50% ;水文地质观测密度宜为表 8 中水文地质观测点密度的 70%~100% ;观测路线密度宜为表 8 中观测路线密度的 40%~60%。

6.4.1.5 测绘工作首先应选择露头条件良好且有水文地质意义的地段，测制水文地质剖面。

表 8 水文地质测绘的观测点密度和观测路线密度

测绘比例尺

地质观测点密度(个/km2)

水文地质观测点密度

(个/km2)

观测路线密度(km/km2)

松散层地区

基岩地区

1 ∶50 000

0.30~0 .60

0.75~2 .00

0.20~0 .60

1.00~2 .00

1 ∶25 000

0.60~1 .80

1.50~3 .00

1.00~2 .50

2.50~4 .00

1 ∶10 000

1.80~3 .60

3.00~8 .00

2.50~7 .50

4.00~6 .00

1 ∶5 000

3.60~7 .20

6.00~16 .00

5.00~15 .00

6.00~12 .00

1 ∶2 000

10.80~14 .40

12.00~43 .00

12.50~45 .00

9.60~18 .00

注 1：进行综合性地质、水文地质测绘时，地质测绘点密度乘以2.5;草测水文地质测绘时，观测点密度为规定数的40%~50%。

注 2：水文地质条件简单的采用下限值，复杂的采用上限值，条件中等的采用中间值。

11

6.4.1.6 水文地质测绘应全面收集勘查区及相邻地区水文、气象资料，生产矿井(或露天采矿场)的水文地质资料，以及供水水源井的流量、水位、水质等有关供水方面的资料。水文地质测绘应进行下列工作：

a) 调查勘查区地形地貌特征，第四纪沉积物的成因类型、岩性特征与分布;

b) 调查含(隔)水层层数、岩性、厚度、产状与分布，含水层空隙发育情况及富水性，隔水层的隔水性能;

c) 调查地下水的补给、径流、排泄条件，地下水的物理性质与化学成分，各含水层间及其与地表水的水力联系，确定勘查区水文地质边界;

d) 调查泉、井出露的标高、层位、岩性、出露的方式，测定流量、水位、水温、水的物理化学性质及其动态变化;

e) 调查地表水的分布，平水位与洪水位标高，洪水淹没范围和淹没时间，对开采有影响的地表水(如水库、池塘等)的水深、面积与蓄水量;

f) 调查生产矿井的充水水源与充水方式，涌(突)水点的含水层层位与突水量，矿井涌水量的动态变化与开采水平、开采面积、产量、降水量的关系，煤层顶底板与井巷围岩的工程地质特征，老窑分布范围、积水情况等;

g) 第四系覆盖的平原地区的水文地质测绘，主要调查地表水、泉、井和生产矿井，了解不同成因类型的第四系的岩性、厚度、结构、岩相变化情况及其富水性;

h) 冻土地区的水文地质测绘，应调查永冻层的性质、厚度、分布及变化情况。

6.4.2 水文地质地面物探

6.4.2.1 物探方法应根据勘查区的水文地质条件、目标体地球物理特征、背景干扰、地形地貌和目的任务确定;探测方法和施工参数应通过现场试验进行优化。常用水文地质物探及适用条件参见附录 B。

6.4.2.2 宜采用多种物探方法进行综合探测，相互验证。

6.4.2.3 物探 工作 布置、参数 确定、数据 采集、检查 点数 量和 重复 观测 误差、资料 处理 及解 释应 符合DZ/T 0300、MT/T 898 的技术要求。

6.4.2.4 物探解释应结合勘查区地质及水文地质条件进行综合分析，选择代表性地段对物探解释成果进行钻探验证。

6.4.2.5 物探工作结束后，应提交相应的专业成果报告及图件。

6.4.3 水文地质钻探

6.4.3.1 钻孔深度应符合下列要求。

a) 煤层顶板充水的勘查区，应揭露目的煤层。

b) 煤层底板充水的勘查区，应符合下列要求：

1) 应揭穿直接充水含水层;

2) 间接充水含水层宜揭穿第一个主要充水含水层段 ;当第一个主要充水含水层段厚度大于

50 m 时，揭穿厚度应不低于 50 m。

c) 根据含水层厚度，留设 10 m~ 20 m 沉淀段。

d) 观测钻孔深度应根据观测目的和方法确定。

6.4.3.2 钻孔结构应根据勘查区地层特性、含水层富水性、抽水试验要求及钻探工艺等因素确定。

6.4.3.3 钻孔直径应满足水文地质抽水试验的要求。下泵段的直径应根据抽水试验技术要求、可能的出水量大小、抽水设备、过滤器的类型和外径确定 ;试验段直径应不小于 110 mm;大口径试验段直径不小于 200 mm，孔深超过 300 m 时，其试验段直径可减小到 168 mm。

6.4.3.4 钻孔施工宜采用清水冲洗介质 ;当地层破碎不能用清水冲洗介质时，应采用低固相化学泥浆，并采取有效的洗井措施。

12

6.4.3.5 钻孔揭露多个含水层时，应测定各含水层自然水位。

6.4.3.6 钻孔应测量坐标和孔口高程。

6.4.3.7 岩芯采取率应符合下列要求：

a) 完整基岩层和黏性土层单层采取率应大于 70% ;

b) 岩溶破碎带、构造破碎带、风化带单层采取率应大于 50% ;

c) 砂砾石层单层采取率应大于 30% ;

d) 当采用水文测井，且能正确划分含(隔)水层位置和厚度时，可适当减少取芯。

6.4.3.8 岩芯描述内容包括岩石名称、颜色、成分、结构构造、裂隙性质和密度、岩石的风化程度和深度，岩溶形态、大小、充填情况和深度，裂隙率或岩溶率。

6.4.3.9 钻探水文地质观测应符合下列要求。

a) 水位观测应符合下列要求：

1) 每回次钻程提钻后和下钻前各测一次，若停钻时间较长，每 2 h 观测一次;

2) 钻进中遇到严重漏水、涌水层段应加密观测，必要时进行稳定水位观测。

b) 冲洗介质消耗量观测应符合下列要求：

1) 正常钻进每 1 h 观测一次，不足 1 h 的回次，每回次观测一次;

2) 发现冲洗介质漏失时，应每 10 min~30 min 观测一次;

3) 冲洗介质全部漏失时，应测定最大漏失量。

c) 观测和记录钻进中涌(漏)水、掉块、塌孔、缩(扩)径、逸气、涌砂、掉钻等现象发生的层位和深度。

6.4.3.10 孔斜度应符合下列要求：

a) 300 m 以浅(包括 300 m)钻孔，其孔斜度不大于 3 ° ;

b) 300 m 以深至 1 200 m 以浅(包括1 200 m)钻孔，每 100 m 孔斜度递增不大于 1 ° ;

c) 1 200 m 以深钻孔，每 100 m 孔斜度递增不大于 1.5 °。

6.4.3.11 每钻进 100 m、换径、终孔、下管前以及遇漏(涌)水、溶洞、钻具下落、大裂隙、破碎带水温异常等重要水文地质现象应进行钻具深度丈量，孔深误差不大于 2‰。

6.4.3.12 钻孔竣工验收后，除留作长期动态观测的钻孔外，均应封孔，并取样检查封孔质量，提交封孔报告。封孔报告应包括钻孔位置、坐标、高程、钻孔结构、孔斜、方位角、岩芯采取率、封孔止水工艺方法、封孔材料、封孔质量等。

6.4.4 水文测井

6.4.4.1 测井方法和参数选择应符合下列要求：

a) 应划分地层和煤层;

b) 确定含水层和相对隔水层深度和厚度，分析孔隙裂隙发育程度;

c) 测定孔斜、钻孔直径等;

d) 宜井温测井。

6.4.4.2 测井 方法 和参 数选 择、试验 和施 工准 备、数据 采集、方法 技术 要求、资料 处理 和解 释等 应符 合DZ/T 0080 和 DZ/T 0181 的要求。

6.4.4.3 测井工作结束后，应按 DZ/T 0080 和 DZ/T 0181 的要求提交成果说明书及图表。

6.4.5 抽水试验

6.4.5.1 抽水试验前应进行下列工作：

a) 获取含水层地下水的水位、水温、水化学等资料;

b) 当钻孔揭露的含水层富水性极弱，经过洗井后仍无法观测到合理静止水位时，抽水试验可取消;

c) 试验抽水前，应对抽水层(段)位进行洗井，直到水清砂净，含砂量不大于 0 .03%。松散岩地层洗

13

井时，要注意观察和记录洗出砂的粒径和体积，以及水由浑浊到清澈的时间和流量变化的情况;

d) 如无法判别是否达到 6.4.5.1 c)要求时，应取水样(现场)判别水化学特征是否与实际水文地质规律相符;

e) 试验抽水应作 1 次最大水位降深抽水试验，试抽过程的全部资料应有正式记录。

6.4.5.2 抽水试验计量设施应符合下列要求：

a) 根据流量大小选择适宜的流量观测方法，常用方法有容积法、堰测法、管道流量计、流速流量计、自计流量计等;

b) 水位采用常规长度校准水位测量器具、自动水位测量装置进行测量，当水位高出地面可采用压力表或接管法进行测量;

c) 观测计量设施在测量前后及期间应进行现场校准。

6.4.5.3 抽水试验降深应符合下列要求：

a) 最大降深不宜小于 10 m，降深次数一般不少于 3 次，每次降距以 1/3 最大降深为宜;

b) 若涌水量大于 80 m3 /h，降深达不到 6.4.5.3 a)的要求时，最小降距应不小于 1 m;

c) 含水层底板以上水柱不足 15 m 时，可酌情减少抽水试验降深次数，但其最大降深应超过水头高度的 1/2;

d) 当单位涌水量小于 0.01 L/(s ·m)，可尽机械最大能力作 1 次降深抽水试验，抽水延续时间应不低于 36 h。

6.4.5.4 抽水试验观测方法应符合下列要求。

a) 动水 位与 流量 应同 时进 行观 测，观测 时间 为抽 水开 始后 1 min、2 min、3 min、4 min、6 min、 8 min、10 min、15 min、20 min、25 min、30 min、40 min、50 min、60 min、80 min、100 min、 120 min，以后每隔 30 min 观测一次，直至抽水结束。观测孔应与主孔同步进行水位观测。

b) 水温、气温的测量，宜在抽水过程中每隔 2 h~4 h 同时观测1 次。发现水温有异常时，应在抽水结束后进行井温测量。

c) 在抽水过程中遇有大雨，对水位、流量观测产生影响时，应暂停抽水。在停止抽水期间，每 1 h观测 1 次水位。

d) 抽水试验应连续进行。如抽水中断，而中断前抽水时间已超过 6 h，且中断时间不超过 1 h，则中断前的抽水时间仍可计入延续时间内，否则作废。在中断抽水时间内，应按要求观测水位(包括观测孔)，直到重新抽水为止。

6.4.5.5 抽水试验延续时间和稳定时间应符合下列要求。

a) 第 1 次水位降深的延续时间不少于 24 h，其余各点降深的延续时间不作具体规定。

b) 单孔抽水试验稳定时间一般不低于 8 h，孔隙潜水含水层不低于 16 h。

c) 多孔、群孔抽水试验或有越流补给时，稳定时间应适当延长，以观测孔或越流补给区水位稳定

3 h~4 h 为宜。

d) 稳定时间内水位和流量的波动相对误差应符合下列要求：

1) 水位降深≥5 m 时，抽水孔水位波动相对误差不大于 1% ;

2) 水位降深<5 m 时，抽水孔水位变化小于 5 cm;

3) 观测孔水位变化一般要求小于 2 cm，当水位埋深>100 m 可酌情适当放宽;

4) 当 q≥0 .01 L/(s ·m)时，流量波动相对误差不大于 3% ;q<0 .01 L/(s ·m)，流量波动相对误差不大于 5% ;

5) 稳定时间内水位降深和流量波动相对误差按式(1)计算。

…………………………( 1 )

14

式中：

δ ——波动相对误差;

Si ——观测值;

-

S ——平均值。

6.4.5.6 静止水位与恢复水位观测应符合下列要求。

a) 正式抽水前、正式抽水结束时，抽水孔和观测孔均应同时进行静止水位和恢复水位的观测。

b) 静止水位每 30 min 观测一次;恢复水位应在停泵时进行加密观测，观测时间见 6.4.5.4 a)。

c) 静止水位和恢复水位，符合下列条件之一可停止观测：

1) 连续 4 h 水位不变;

2) 水位呈单向变化，连续 4 h 内每1 h 升降不超过1 cm;

3) 水位呈锯齿状变化，连续 4 h 内每1 h 升降最大差值不超过5 cm，如水位埋深大于 100 m 可适当放宽;

4) 采用压力表观测时，应使用量程刻度分辨率适宜的压力表，并连续 4 h 指针不动;

5) 达不到上述要求，总观测时间已超过 72 h，没有特殊要求时，可停止观测。

6.4.5.7 抽水试验资料整理应符合下列要求。

a) 在抽水过程中，应及时绘制 Q =f(S)及 q=f(S)曲线。

b) 非稳定流阶段应按水位降深与时间 s(或 h2)~lgt 关系曲线确定，并应符合下列要求：

1) 当曲线出现固定斜率的渐近线时，观测时间需后延续一个对数周期;

2) 有越流补给时，观测时间则需曲线经过拐点后趋于水平时为止;

3) 当有观测孔时，在承压含水层中抽水时，采用最远有代表性观测孔的 s~1gt关系曲线判定;潜水含水层中抽水时，采用最远有代表性观测孔的 h2~1gt关系曲线判定。

6.4.5.8 抽水前和恢复水位观测结束后，应分别探测孔深，孔内沉淀物不应埋没含水层厚度的 1/5。 当抽水层(段)为含水层组时，孔内沉淀物不应埋没底部主要含水层厚度的 1/5。

6.4.5.9 群孔抽水试验，抽水水量应对天然流场有较大的扰动，尽可能暴露勘查区的水文地质边界，至少影响到首采区(或先期开采地段)疏干范围。

6.4.6 注水试验

当抽水目的含水层为下列情形，抽水试验难以进行时，可进行注水试验：

a) 水位埋深较深;

b) 富水性弱;

c) 透水、不含水。

水位、水量观测技术要求见 6.4.5，其他技术要求按 YS/T 5214 的规定执行。

6.4.7 连通试验

连通试验常用的方法有水位传递法、示踪剂法、气体传递法等，技术要求按 KA/T 9 的要求执行。

6.4.8 地表水、地下水动态观测

6.4.8.1 勘查期间应注意收集、利用常规监测网站有关资料。水文地质勘查时宜尽早选择代表性井、泉、钻孔、生产矿井、地表水、坑道等开展动态观测。观测点(网)布置参照 KA/T 8 的相关要求执行。

6.4.8.2 动态观测项目包括水位、水温、水质、水量。水位与水温应同步进行观测，观测频次应符合下列要求：

a) 每半月观测 1 次，根据需要加密观测;

b) 雨季或急剧变化时段应加密观测;

15

c) 日变幅大的地区，应选定一个时段进行微动态观测;

d) 应在地下水丰、枯水期进行地下水位统测工作;

e) 连续观测时间应不少于一个水文年，勘查周期不足一年的，可视条件酌定，但应控制丰水期。

6.4.8.3 水质 监测 宜在 丰水 期和 枯水 期各 取样 一次，在地 下水 和地 表水 受到 污染 的地 区应 增加 取样次数。

6.4.8.4 地下水动态观测宜采用遥测、自动观测系统。

6.4.8.5 应采取有效措施，保护观测孔(点)不受破坏和堵塞 ;勘查工作结束后移交煤炭企业或当地地下水动态监测单位继续观测。

6.4.9 水样采集

6.4.9.1 水质分析按其分析目的和内容，分为简分析、全分析、细菌检验、专门分析和同位素分析等。

6.4.9.2 有重要水文地质意义的地表水、地下水应按要求采集水样。

6.4.9.3 抽水试验结束前，应按要求采集水样。测定对光敏感组分的水样应贮于棕色试剂瓶中。

6.4.9.4 水样尽可能在钻孔出水口或离岸边 0.5 m 以远的水面下采取，保证水样不受外界污染，并避免混入岩石微粒及悬浮物。

6.4.9.5 应在现场初步鉴定水的颜色、气味、透明度等物理性质。水样采集后，应立即包装好，填好标签，注明化验项目，送往化验单位。细菌检验样按有关规定的时间要求及时送样。

6.5 矿井涌水量预测

6.5.1 矿井涌水量预测应建立在正确认识勘查区水文地质条件的基础上，勘探设计时应初步确定其预测方案，并在勘探过程中，随着对勘查区水文地质条件认识的深化逐步修正。

6.5.2 应根据勘查区水文地质特征、边界条件、充水条件，建立水文地质概念模型和数学模型，合理选择预测方法及参数，预测矿井正常涌水量和最大涌水量，有要求时预测首采区(或先期开采地段)正常涌水量和最大涌水量。

6.5.3 露天煤矿应预测露天采坑地下水涌水量和暴雨汇入采坑的水量。暴雨汇入采坑的水量应按勘查区雨季日最大降雨量预测。

6.5.4 水文地质条件简单或中等的勘查区且区内或邻近有水文地质条件相似的生产矿井时，宜采用比拟法;有条件的宜采用数值法。水文地质条件复杂的勘查区宜采用数值法等两种以上的方法。

6.5.5 应选用两种(含两种)以上的方法计算对比，常用的方法及公式参见附录 C。

6.5.6 应对采用的矿井涌水量预测方法和预测精度进行评价。

6.6 涌(突)水危险性评价

6.6.1 应根据勘查区充水条件，确定主要控制因素，选择适宜的方法进行煤层顶(底)板涌(突)水危险性评价。

6.6.2 顶板涌(突)水危险性评价应首先计算导水裂缝带高度，编制相关图件，确定导水裂缝带能影响到的上覆含水层及老空区的范围，条件允许时，可应用数值模拟和物理模拟方法对导水裂缝带发育高度进行模拟和预测;再进行评价和分区。常用评价方法有“三图双预测法 ”“最大导水裂缝带法 ”等。

6.6.3 底板涌(突)水危险性评价常用方法有“突水系数法 ”“脆弱性指数法 ”“五图双系数法 ”等，应采用合适的方法进行涌(突)水危险性预测评价和分区。

6.7 水资源综合利用评价

6.7.1 勘探阶段应对勘查区矿井排水的可利用性及利用方向等进行综合评价。推荐采用矿井排水、供水、生态环境保护三位一体优化结合的管理模式和方法，对矿井水资源化利用的可能性和途径进行研究

16

和初步评价。

6.7.2 应对可作为供水水源的地下水(或地表水)、矿泉水和地下热水的水质、水量及其开发利用条件进行初步评价。

6.7.3 提出地下水资源、矿井水资源保护及矿井水污染防控的建议。

7 工程地质勘查

7.1 勘查类型

7.1.1 井工煤矿

7.1.1.1 依据煤层及围岩工程地质特征、主要工程地质问题出现层位，将工程地质勘查分为三类，表 9 给出了三类井工煤矿工程地质勘查的名称及其对应的岩性。

7.1.1.2 根据地形、地貌、地层岩性、地质构造、岩体风化及岩溶发育程度、第四系覆盖厚度、地下水静水压力等因素，把工程地质勘查的复杂程度划分为三个型，表 10 给出了工程地质勘查复杂程度三个型对应的条件。按分类依据就高不就低的原则，满足三项及以上条件确定工程地质勘查复杂程度。

表 9 井工煤矿工程地质勘查分类

类别

岩性

岩体稳定性

第一类

松散、软弱岩类

以第四系砂、砂砾石及黏性土，或新近系弱胶结的砂质、黏土质岩石为主的岩类

未胶结或胶结差，稳定性差

第二类

块状岩类

以火成岩、结晶变质岩为主的岩类

块状结构，岩体稳定性好

第三类

层状岩类

以碎屑岩、沉积变质岩、火山沉积岩、碳酸盐岩为主的岩类

层状结构，岩体各向异性，强度变化大

表 10 工程地质勘查复杂程度

划分依据

第一型简单型

第二型中等型

第三型复杂型

地形、地貌条件

简单，地形有利于自然排水

地形地貌条件中等

地层岩性

单一，产状平缓

较复杂，产状不平缓

复杂，产状陡倾，松散软弱层厚、含水砂层多、分布广

地质构造

简单

发育

构造破碎带发育，区域新构造活动强烈

岩溶发育程度

不发育

中等发育

地下水静水压力

具有较大的静水压力

风化程度及岩体质量

岩体结构以块状或厚层状结构为主，岩石强度高，稳定性好，岩体完整及较完整，岩体质量等级好~特好或 Ⅰ~Ⅱ级

有软弱夹层及局部破碎带和饱水砂层影响岩体稳定，岩体中等完整，岩体质量等级一般或Ⅲ级

岩石风化，岩体破碎，岩体完整性差及破碎，岩体质量等级坏~极坏或Ⅳ~Ⅴ级

矿山工程地质问题

不易发生矿山工程地质问题

局部地段易发生矿山工程地质问题

矿山工程地质问题发生的比较普遍和经常

17

7.1.2 露天煤矿

7.1.2.1 根据地层岩性、地质构造、岩体风化程度、地下水静水压力等因素，把露天矿边坡工程地质勘查复杂程度划分为二个型，表 11 给出了边坡工程地质勘查复杂程度二个型的名称及其条件。

表 11 边坡工程地质勘查复杂程度类型

第二型复杂型

岩性比较单一，不含水或者含水易于疏干

岩性组合比较复杂，各岩层的渗透性能差别较大，含水层不易疏干，泥岩遇水极易软化变形

岩性比较单一，构造简单，岩层不含水，或者含水易于疏干，软弱夹层不甚发育

岩性组合比较复杂，含多个软弱夹层，各类结构面发育，岩层含水，水压较高

岩层倾角平缓，各类结构面不发育，地下水位深，含水不丰富，软弱夹层(面)较少

岩层倾角较陡，各类结构面发育，含水层含水丰富，水压高，软弱夹层(面)发育

7.1.2.2 根据可开采性等因素，把露天煤矿剥离物划分为三个类二个型，表 12 给出了剥离物分类的名称及其条件，其他技术要求按 GB 50778 的规定执行。

表 12 剥离物分类

名称

岩层的抗压强度

(R)

MPa

R≤6

可以采用连续开采工艺

中硬岩类

15≥R>6

剥离 物强 度比 较均 一，岩层(岩组)对比比较容易，岩层强度在平面上变化较小，或者具有明显的规律性

剥离 物强 度不 均一，岩层(岩组)对比比较困难，岩层强度在平面上变化较大，且硬岩含量较高

硬岩类

R>15

不能采用连续开采工艺

7.2 工作内容

7.2.1 在研究勘查区地层岩性、厚度及分布规律的基础上，划分岩(土)体的工程地质岩组，查明对煤层开采不利的软弱岩组的性质、产状与分布。

7.2.2 查明勘查区所处构造部位，主要构造线方向，各级结构面的分布、产状、规模及充填、充水情况，确定结构面的级别及主要不良优势结构面，及其对煤层开采的影响。对活动构造区，应查明活动断裂对煤层开采的影响。

7.2.3 测定可采煤层顶底板及井巷围岩各种岩(土)体的物理力学参数，详细查明其岩体结构、岩体质量，对岩体质量及其稳定性作出评价。

7.2.4 在构造活动强烈的高地应力地区，有条件时，应专门进行地应力测量，确定最大主应力方向及大小，确定现今地应力场分布特征，评价其对煤层开采的影响。技术要求应符合 DB/T 14 的要求。

7.2.5 先期开采地段应布置一定数量的工程地质钻孔，进行工程地质观测与编录，确定不同岩组的岩石质量指标(RQD)。

7.2.6 工程地质勘查工作重点如下：

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a) 松散、软弱岩类：查明岩(土)的岩性、结构及其物理力学特征;

b) 块状岩类：查明 Ⅱ、Ⅲ级结构面的分布、产状、延伸情况、充填物、粗糙度及其组合关系，蚀变带的宽度、破碎程度，风化带深度及风化程度;

c) 层状岩类：查明岩层组合特征，软弱夹层分布位置、数量、黏土矿物成分、厚度及其水理、物理力学性质、各类结构面的发育特征。

7.2.7 拟采用露天开采时，勘探阶段边坡及剥离物强度勘查还应满足下列要求。

a) 各类边坡勘探工作重点如下：

1) 松散、软弱岩类：查明岩(土)层的岩性、厚度、结构，黏土岩的矿物成分、含量、分布范围、物理力学性质(特别是抗剪切)和水理性质，含水层的水压、透水性和岩石力学强度差异明显的岩层界面位置及特征;

2) 块状岩类：查明边坡与各类结构面的产状、组合关系、结构面的发育程度、充填物成分、分布及物理力学性质;

3) 层状岩类：查明软弱夹层的层位、岩性、厚度、产状、分布，黏土矿物成分、含量、物理力学和水理性质，各类结构面的发育程度和组合关系，含水层的水压等;

4) 在地形条件较复杂的地区，应调查滑坡、崩塌等物理地质现象，研究自然边坡的稳定性。

b) 剥离物强度勘探工作重点如下：

1) 对适宜建设特大型露天开采的煤矿，应查明煤、岩石强度的空间分布规律，为选择釆煤剥离设备提供煤、岩石的力学强度基础资料;

2) 运用地质方法、物探、测井结合岩石物理力学试验进行煤、岩层对比;查明剖面上煤、岩层层序、岩性、厚度、结构，煤、岩石强度变化，煤、岩石裂隙发育程度、规模、密度、产状、充填胶结情况，建立完整的地层柱状及其对比剖面;

3) 尤其应查明硬岩的层位、岩性、厚度、分布及其在剥离物中的比例。

7.2.8 采空区工程地质勘查工作重点如下：

a) 调查采空区的地层岩性、地质构造;查明开采煤层的深度、厚度，顶底板岩层的物理力学性质;查明采空区的分布、位置、断面的大小、延伸方向;

b) 调查因采空而产生的塌陷、裂缝、台阶的位置、形状、大小、深度、延伸方向、发生时间、发展速度以及它们与采空区、岩层产状、主要节理、断层、开采边界、工作面推进方向等的相互关系，获得必要的岩层与地表移动变形参数;

c) 调查地下水水位的变化幅度，了解采空区附近工农业用水和水利工程建设情况及其对采空区稳定性的影响;

d) 收集采空区地表沉降水准测量资料，调查采空区及周边建筑物的变形情况，对拟采区地面建筑物变形防治提出建议;

e) 对于正在变形的采空区，根据工程需要在地面或岩层内布置移动变形观测装置，监测沉降和变形参数。

7.2.9 当煤层埋深超过 400 m，煤层上方 100 m 范围存在厚度超过 10 m 的坚硬岩层时，应布置适量的工程地质孔进行采样测试。

7.3 工程布置

7.3.1 布置原则要求

7.3.1.1 勘查工程应能控制采煤工程可能影响的范围。

7.3.1.2 工程地质孔应与地质、水文地质孔相结合，一孔多用。

7.3.1.3 拟采用井工开采的勘查区，主要工作量应布置在首采区(或先期开采地段)，根据工程地质条件

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复杂程度沿煤层走向、倾向布置工程地质剖面。

7.3.1.4 拟采用露天开采的勘查区，主要工作量应布置在首采区(或先期开采地段)的长久帮和边帮，以勘查剖面进行控制，具体要求如下。

a) 松散岩类、层状岩类边坡地区，可垂直非工作帮走向布置勘查剖面，具体要求如下：

1) 简单型勘查区布置一至两条剖面;

2) 复杂型勘查区布置二至三条剖面，每条剖面布置二至三个钻孔 ;垂直于端帮布置一至二条剖面，每条剖面布置二至三个钻孔。

b) 块状岩类边坡地区，非工作帮可布置一条剖面，或沿非工作帮走向布置三个钻孔，端帮布置二至三个钻孔。

c) 边坡勘查钻孔深度，一般应超过最下一个可采煤层底板 50 m，并有适量钻孔布置在地表边坡线以外。

7.3.1.5 剥离物强度勘查重点为先期开采地段，同时对全区作适当控制。勘查线沿岩石强度变化的主导方向布置，其线距视岩石强度均匀程度、勘探面积大小而定。

a) 第一类：可选择少量地质、水文地质钻孔取芯，进行采样试验，必要时组成工程地质剖面;

b) 第二类一型：线距为800 m~ 1 200 m;

c) 第二类二型：线距 400 m~ 800 m;

d) 第三类：线距 2 000 m~ 3 000 m，宜布少量钻孔进行控制。

7.3.2 工作量

工程地质勘查工程量按照表 13 确定。

表 13 工程地质勘查工程量表

工程地质勘查复杂程度

工程地质测绘比例尺

钻孔工程地质编录占地质孔数/%

5~10

10~15

15~20

10~20

20~30

30~50

工程地质钻孔/个

根据需要布置

工程地质剖面 a/条

0

室内岩(土)样

不同工程地质岩组分层取样;井工开采主要可采煤层应控制顶板 30 m、底板 20 m 及井巷围岩位置;露天采场应控制坑底 30 m~ 50 m。

每种岩石取样数应不少于 3 组，每组岩块数按试验项目确定 ;松散岩类按岩性、厚度取样 ;剥离物强度勘探不受此限

a 每条勘查剖面由 2 个~5 个工程地质孔或具有工程地质编录的地质孔、水文地质孔组成。

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7.4 技术方法

7.4.1 工程地质测绘

7.4.1.1 工程地质测绘的范围为采煤可能影响的边界外扩 200 m~ 300 m。

7.4.1.2 划分工程地质岩组，详细调查软弱岩组的性质、分布及其工程地质特征。

7.4.1.3 调查软弱夹层及各类结构面的分布、物质组成、胶结程度、结构面的特征及组合关系。

7.4.1.4 按岩组和不同构造部位进行节理裂隙统计，测量其产状、宽度及延伸长度，编制玫瑰花图或极射赤平投影图，确定优势节理裂隙发育方向，划分岩体结构类型。

7.4.1.5 对主要围岩的风化特征进行研究，划分岩体的强弱风化带。

7.4.1.6 对自然斜坡和人工边坡进行实地测定，研究边坡坡高、坡面形态与岩体结构的关系，调查各种物理地质现象，分析边坡的破坏形式、成因特点及其与开采工程拟建边坡的关系等。

7.4.1.7 对勘查区工程地质条件有影响的地下水露头点、含水岩层与隔水层接触界面特征、构造破碎带的水理性质进行重点调查研究。

7.4.1.8 详细调查相邻生产矿井露天开采边坡变形特征、变形类型、形成条件和影响因素，井巷变形破坏特征、支护情况，变形破坏与软弱层、破碎带、节理裂隙发育带等结构面的关系。

7.4.2 工程地质钻探

7.4.2.1 工程地质钻孔应进行工程地质观测及工程地质编录;钻孔深度应符合下列要求：

a) 井工开采宜控制主要可采煤层顶板以上 30 m 至底板以下 20 m 的范围;

b) 露天开采宜控制坑底以下 30 m~ 50 m。

7.4.2.2 工程地质钻孔应全孔取芯钻进。岩芯采取率可根据不同目的确定。钻孔的孔径应满足室内试验取样及开展孔内测试的要求。

7.4.2.3 应进行测井，结合钻探地质剖面，综合确定岩石风化带深度、构造破碎带、岩溶发育带及层间软弱夹层的分布部位。

7.4.2.4 剥离物强度勘探应建立钻孔岩石强度柱状，评价岩石强度及其变化规律。

7.4.3 工程地质编录

7.4.3.1 编录内容如下：

a) 统计与描述岩芯块段及采取率，绘制岩芯块段柱状图;

b) 统计节理裂隙;

c) 确定钻孔中流砂层、破碎带、裂隙密集带、风化带与软弱夹层、岩溶发育带的位置和深度。

7.4.3.2 应进行岩石点载荷强度指数测定，按照 GB/T 23561.13 的规定执行。

7.4.3.3 按岩层分层(或钻进回次)测定 RQD 值，确定不同岩层(组)RQD 值的范围和平均值，按式(2)计算。

RQD …………………………( 2 )

RQD ——岩石质量指标;

LP ——某岩层(组)大于 10 cm 完整岩芯长度之和，单位为米(m);

Lt ——某岩层(组)伪厚度(或钻探总进尺)，单位为米(m)。

7.4.3.4 根据 RQD 值，按附录 D 中的表 D .1 划分岩石质量等级，进行岩体完整性评价。

7.4.3.5 野外岩石点载荷强度试验的标准试件规格 φ50 mm，点载荷强度指数按式(3)计算：

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IS …………………………( 3 )

IS( 50 ) ——点载荷强度指数，单位为兆帕每平方厘米(MPa/cm2);

P ——破坏载荷，单位为兆帕(MPa);

D ——试样直径，单位为厘米(cm)。

7.4.4 工程地质测试

7.4.4.1 采样 的设 备工 具和 包装 器材、技术 要求、采样 方法、记录 与编 号、封固 与装 箱应 按照 GB/T 23561.1 的规定执行。

7.4.4.2 宜应用点荷载仪、携带式剪切仪进行野外现场测试。

7.4.4.3 室内岩(土)样试验项目，根据开采方式、勘查区实际情况，结合工程地质评价要求参照附录 E 中表 E .1 选取。测定方法应按照 GB/T 23561.2~23561 .16 的规定执行。

7.4.4.4 在孔内进行波速测试、孔内电视成像、标准贯入试验、动力触探试验等原位测试，以取得岩(土)体的物理力学参数。

7.4.4.5 露天开采剥离物强度应进行切割强度试验。

7.4.4.6 在高地应力地区，应进行地应力测量 ;宜采用水力压裂法、声发射法进行测试 ;应根据测试的目的编制专门的测试方案。

7.5 工程地质评价

7.5.1 工程地质评价应在查明勘查区工程地质条件的基础上结合开采方式，对井巷和采场围岩岩体质量、露天开采边坡和采空区的稳定性进行定性、半定量的预测评