T_GRM 078-2023 保水采煤术语.docx

ICS 73.020CCS D10/19GRM中关村绿色矿山产业联盟团体标准T/GRM 0782023保水采煤术语Terminology for water-preserved coal mining2023 - 11 - 29 发布2023 - 11 - 29 实施中 关 村 绿 色 矿 山 产 业 联 盟发 布T/GRM 0782023目次前言.II1 范围. 12 规范性引用文件. 13 水文地质勘查与评价 . 14 生态环境. 55 主要受保护含水层. 66 采动损害与岩层控制 . 67 地质条件分区. 108 保水采煤技术. 129 效果监测. 14参考文献. 15IT/GRM 0782023前言本文件按照GB/T 1.12020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。本文件由中关村绿色矿山产业联盟提出并归口。本文件起草单位：中国矿业大学、六盘水师范学院、陕西陕煤曹家滩矿业有限公司、西安荣岩地质勘探有限公司、陕西省煤田地质集团有限公司。本文件主要起草人：范立民、马立强、蒋泽泉、李涛、冀瑞君、孙强、雷亚军、华照来、李增林、王锐、孙魁、高颖、陈海富、王永岩、陈梁、王路、梁玉森、吕扬、李强、王嗣桐。本文件为首次发布。IIT/GRM 0782023保水采煤术语1  范围本文件规定了水文地质勘查与评价、生态环境、主要受保护含水层、采动损害与岩层控制、地质条件分区、保水采煤技术、效果监测等方面保水采煤术语和定义。本文件适用于煤炭矿区规划、在建和生产矿井的保水采煤工作。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/T 14157 水文地质术语GB/T 14498 工程地质术语GB/T 15663.1 煤矿科技术语 第1部分：煤炭地质与勘查GB/T 15663.7 煤矿科技术语 第7部分：开采沉陷与特殊采煤DB13/T 5704 地下水位降落漏斗划分规范DB61/T 1247 煤矿地下水监测规范DB61/T 1295 保水采煤技术规范DB61/T 1568 煤矿绿色矿山建设规范DB61/T 1569 煤矿开采地质环境监测规范T/GRM 054 保水采煤技术规范T/GRM 055 煤矿导水裂隙带探测技术规范T/GRM 056 煤矿隐蔽致灾因素普查技术规范煤安监调查201814号 煤矿防治水细则3  水文地质勘查与评价下列术语和定义适用于本文件。水文地质条件 Hydrogeological condition地下水埋藏、分布、补给、径流、排泄、水质、水量及其形成的地质条件的总称。【来源：GB/T 15663.1】矿井水文地质 Mine hydrogeology矿井建设和生产过程中，研究矿井水文地质条件和矿井水处置方法的地质工作。【来源：GB/T 15663.1】矿井水文地质类型 Mine hydrogeological types根据矿井水文地质条件、涌水量、水害情况和防治水难易程度，分为简单、中等、复杂、极复杂类型。【来源：GB/T 15663.1】矿井防治水 Mine water prevention and control1T/GRM 0782023为防止和治理地表水和地下水流入矿井、巷道、采区危害采矿工作所采取的措施。【来源：GB/T 15663.1】导水性 Transmissibility含水层导水能力。以含水层的渗透系数（k）与含水层厚度（M）的乘积表示。【来源：GB/T 15663.1】含水层 Aquifer能导水的饱水岩土层。【来源：GB/T 14498】隔水层 Aquiclude一般指透水性极弱的岩土层。【来源：GB/T 14498】弱含水层 Aquitard弱导水的饱水岩土层。【来源：GB14157】含水岩组 Water-bearing formation含水特征相近的含水岩层所构成的统一的含水岩体。【来源：GB14157】含水岩系 Water-bearing rock series某一地质时代的不同沉积物组成的含水岩层组【来源：GB14157】含水层结构 Aquifer structure含水层或含水岩组及其赋存环境。蓄水构造（储水构造） Water-storing structure富集（储存）地下水的地质或人工构造形式。【来源：GB14157】泉域 Spring area泉水的地下汇水范围。【来源：GB14157】潜水 Phreatic water地表以下，第一个稳定隔水层之上具有自由水面的地下水。2T/GRM 0782023【来源：GB14157】承压水 Confined water充满于两个隔水层之间的具有承压性质的地下水。【来源：GB14157】潜水含水层厚度 Thickness of water-table aquifer从潜水面到隔水底板的垂直距离。【来源：GB14157】承压含水层厚度 Thickness of confined aquifer承压含水层相对隔水顶、底板之间的垂直距离。【来源：GB14157】承压水头 Confined water head静止水位高出含水层顶板的距离。含水层天窗 Skylight of upper confining bed承压含水层顶板隔水层局部缺失地段或潜水含水层底部黏土隔水层缺失地段。【来源：GB14157，有修改】潜水位 Water table潜水面上各点的高程。【来源：GB14157】含水层保护 Aquifer protection通过控制岩层移动，维持含水层或含水岩组结构稳定或水位变化在合理范围内的技术方法。烧变岩1 Burnt rock煤层自燃使围岩受到火烧形成的裂隙、孔洞发育的岩体。【来源：DB61/T 1295】渗透系数 Hydraulic conductivity渗透系数又称水力传导系数，代表含水层的渗透性强弱的定量指标，在各向同性介质中，定义为单位水力梯度下的单位流量，表示流体通过孔隙骨架的难易程度。又称水力传导系数。【来源：GB14157】1)  烧变岩，煤地质学术语。又称火烧岩。广泛分布于陕西、宁夏、新疆等煤炭基地，是受煤层自燃烘烤或烧熔的围岩。烧变岩裂隙、孔洞发育，有利于地下水的运移、储存，在地形与构造有利部位形成强富水性含水层，多以下降泉的方式排泄。3T/GRM 0782023等效渗透系数 Equivalent permeability coefficient对于与土层层面平行和垂直的简单渗流，利用各土层渗透系数和厚度，计算土层与层面平行和垂直的平均渗透系数，作为土层的等效渗透系数。富水性 Water yield property以一定降深、一定口径下的单井出水量表征的含水层富水程度。【来源：GB14157】富水性等级 Water abundance level含水层富水性按钻孔单位涌水量，分为极强富水性、强富水性、中等富水性、弱富水性四级。【来源：煤安监调查201814号】地下水系统 Groundwater system具有水量、水质输入、运营和输出的地下水基本单元及其组合。【来源：GB14157】含水系统 Aquifer system由隔水和相对隔水边界圈围的，内部具有统一水力联系的赋存地下水的岩系。【来源：GB14157】含水系数 Water-yield coefficient排水量与同一时期煤炭开采量之比。又称富水系数。【来源：GB/T 15663.1】水源地 Water source location工农业和城市用水的取水地点。地表水源有江、河、湖、海和水库等。地下水源有潜流水、承压水、泉水、岩溶水等。水源保护区 Water source protection area水源地一定范围内设立的保护水资源涵养的区域。一般划分为一级、二级保护区和准保护区。地下水资源 Groundwater resources含水层中具有利用价值的地下水水量。【来源：GB14157】地下水天然资源 Natural resources of ground water天然条件下，地下水循环交替过程中，可以得到恢复的那部分地下水水量，即多年平均补给量。【来源：GB14157】地下水开采资源 Exploitable groundwater resources4T/GRM 0782023一定的技术经济条件下，在不至于引起严重的环境地质问题前提下，单位时间内可以从含水层中取出的地下水水量，常用于表征区域性的地下水开采资源。【来源：GB14157】地下水可开采量（地下水允许开采量） Allowable withdrawal of groundwater水源地设计的开采时期内，以合理的技术经济开采方案，在不引起开采条件恶化和环境地质问题的前提下，单位时间内，可以从含水层中取出的最大水量。常用于表征集中地下水源地的可开采水量。【来源：GB14157】地下水位（水头）等值线 Groundwater level（head） contour流场中地下水位（水头）相等的各点连线，又称等水位线。【来源：DB13/T5704】突水系数 Water bursting coefficient开采中的煤层与含水层之间的隔水层承受的最大静水压力或压强与其厚度的比值。【来源：GB/T 15663.1】地下水位降落漏斗  Groundwater depression cone区域地下水开采或采矿影响，在含水层中形成地下水位或水头显著低于周边地下水位或水头曲面，该曲面所围成形似漏斗状的封闭空间体，称为地下水降落漏斗。一年及以上持续存在的漏斗称为常年性漏斗。【来源：DB13/T5704】水资源承载力 Water resource carrying capacity一定区域内，缺水地区工业、农业、城市乃至整个地区的经济社会发展所需要的水资源供需平衡和生态系统保护，是满足煤炭基地经济建设、社会发展和煤炭资源最大开发强度的一种能力。等效水资源承载力 Equivalent water resource carrying capacity一定流域或区域内，采用等效技术，使其水资源能够持续支撑经济社会发展规模，并维系良好的生态系统的能力。4  生态环境生态脆弱矿区 Ecological fragile mining area受地下采煤影响，易出现地下水位下降、泉水、湖淖干涸，河川基流衰减乃至断流，流域生态变异和表生生态恶化等一系列环境问题的矿区。生态水位 Eco-water level维持生态系统结构、功能和生态过程所需的潜水水位埋深。一般指干旱半干旱的沙漠、戈壁地貌区，是这类地区煤炭开采控制的最低水位埋深。【来源：DB61/T 1295，有修改】5T/GRM 0782023自然保护区 Natural reserve有代表性的自然生态系统、珍稀濒危野生动植物物种的天然集中分布、有特殊意义的自然遗迹等保护对象所在的陆地、陆地水域或海域，依法划出一定面积予以特殊保护和管理的区域。最大允许埋深 Maximum allowable depth to groundwater为防止或减少对矿区植被的影响，煤层开采使地下水位下降时，采用毛细上升高度与植被根系长度之和确定的水位埋深。【来源：DB61/T 1295】最小允许埋深 Minimum allowable depth to groundwater为了减少地下水蒸发，煤层开采使地下水位上升时，采用毛细上升高度确定的水位埋深。【来源：DB61/T 1295】5  主要受保护含水层第四系松散岩类孔隙潜水含水层 Quaternary aquifer广泛分布于各煤炭基地的松散岩类含水层，包括风积沙、冲积层、沙砾石层和黄土含水层。白垩系碎屑岩类裂隙含水层 Cretaceous sandstone aquifer分布于侏罗纪煤田的潜水、承压水含水层，包括但不限于洛河组、伊敏组砂岩含水层。其中洛河组砂岩含水层分布面积广，厚度大，下段富水性强，水资源丰富，也是矿井充水的主要水源。侏罗系碎屑岩类裂隙含水层 Jurassic sandstone aquifer分布于侏罗纪煤田的孔隙裂隙潜水、承压水含水层，包括但不限于直罗组砂岩、延安组风化砂岩、西山窑组砂岩含水层。其中直罗组砂岩含水层分布面积大，富水性中等，局部富水性强，也是矿井充水的主要水源。烧变岩孔隙裂隙潜水含水层 Bumt rock aquifer围岩受到煤层自燃火烧形成的碎裂岩体含水层。烧变岩含水层富水区受地形、地貌和补给条件等因素控制。石炭二叠系碎屑岩类裂隙含水层 Carboniferous Permian sandstone aquifer华北型煤田的砂岩潜水、承压水含水层。包括孙家沟组砂岩裂隙承压水含水层、山西组K3砂岩承压水含水层、太原组K2灰岩承压水含水层。碳酸盐岩类岩溶含水层 Karst aquifer广泛分布于华北石炭二叠纪煤田和华南二叠纪煤田煤层顶底板的岩溶承压含水层。华北型煤田的含水层是中奥陶统岩溶含水层。包括亮甲山组、下马家沟组、上马家沟组、峰峰组、平凉组（陕西铜川矿区以西）等。华南二叠纪煤田主要含水层，包括茅口组、永宁镇组、长兴组、龙潭组岩溶含水层。6  采动损害与岩层控制6T/GRM 0782023煤炭绿色矿山  Green coal mine在煤炭资源开发全过程中，实施科学有序开采，对矿区及周边生态环境扰动控制在可控范围内，实现矿区环境生态化、开采方式科学化、资源利用高效化、管理信息数字化和矿区社区和谐化的煤炭矿山。【来源：DZ/T 0315，有修改】煤炭绿色开采  Green coal mining兼顾较高的煤炭资源开采效率和较小的生态环境影响的现代煤炭开采模式。【来源：DB61/T 1568】带压开采 Mining under water pressure采用专门的技术和安全措施在含水层安全水头范围内开采其上的临近煤层。【来源：GB/T 15663.7】岩层移动 Strata movement因采煤引起的采场围岩直至地表的移动、变形和破坏的现象和过程。【来源：GB/T15663.7】岩层控制 Strata control为控制由采掘工程引起的围岩及岩层变形、移动和破坏而采取的各种技术措施。关键层 Key strata对采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层活动起控制作用的岩层。组合关键层 Combinatorial key strata两个相距较近的关键层形成的组合岩层。隔水关键层 Water-resisting key strata对采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层起隔水作用的关键岩层。多层隔水层结构 Multilayer aquiclude structure煤层顶底板基岩中，存在多种类型的隔水层结构。又称多层复合结构隔水层。协调开采 Harmonic extraction采用多个邻近采煤工作面设计，通过时空关系以部分抵消地表变形的开采方式。【来源：GB/T15663.7】限厚开采 Extraction in limited coal thickness为减缓采动对覆岩和地表移动变形的影响，限制每次采高或总采厚的开采方式。也称限高开采。【来源：GB/T15663.7】7T/GRM 0782023采动隔水性 Mining-induced water resistance煤层采动条件下，隔水层隔水性能及其演化。等效采高 Equivalent mining height长壁充填采煤技术在保水采煤工程应用中，充填体与顶板沉降高度为等效采高（又称等价采高）。等效阻水厚度 Equivalent water resistance thickness综合考虑覆岩整体的阻水行为与地下水系统的动态响应之间的关系，将上覆有效隔水岩层（组）厚度虚拟为等效阻水层厚度。覆岩结构类型 Type of overlying rock structure煤层上覆岩层岩性及其组合关系。陕北侏罗纪煤田煤层覆岩结构类型划分为沙基型、沙土基型、土基型、烧变岩型等。其中沙土基型、沙基型和烧变岩型是保水采煤的重点。采煤工作面参数 Coal face parameter指采煤工作面长度、推进长度和开采高度等尺寸。【来源：DB61/T 1295】冒落带 Caving zone指煤层开采后导致覆岩破坏而不规则完全垮落的那部分岩体。【来源：T/GRM 056】弯曲变形带 Bending deformation zone指煤层开采后导致覆岩破坏而发生的位于裂隙带之上连续弯曲变形的岩土体。【来源：T/GRM 056】上行裂隙 Upward crack煤层采动后顶板自下而上的垮落和离层下沉形成的岩层开裂裂隙。下行裂隙 Downward crack煤层采动影响下，地层下沉运动在地表产生拉张作用而形成的向下发育的张拉裂隙。导水裂隙带 Water conducting fractured zone垮落带上方一定范围内的岩层发生断裂和裂缝，且能使上覆岩层中的地下水流向采空区的导水岩层范围。【来源：GB/T15663.7、DB61/T 1295、T/GRM 054】导水裂隙带探测 Detection of water conducting fracture zone采用钻孔或其他技术方法测量导水裂隙发育范围的技术工作。8T/GRM 0782023【来源：T/GRM 056】底板采动导水破坏带 Water conducting failure of floor煤层底板岩层受采动影响而产生的导水裂隙范围，其深度为自煤层底板至采动裂隙最深处的法线距离。【来源：GB/T15663.7】岩石质量指标（RQD值） Rock quality designation（RQD value）钻孔钻进过程中，每次进尺中大于10 cm的柱状岩芯的累计长度与每个钻进回次进尺之比，以百分数表示。【来源：T/GRM 056】钻孔冲洗液消耗量 Consumption of drilling flushing fluid钻孔钻进过程中，每个钻井回次消耗的冲洗液（泥浆）量。冲洗液消耗量间接表征通过地层段岩层破碎情况。【来源：T/GRM 056】窥视孔 Peephole通过仪器或其他方式观察岩层受采动扰动情况的钻孔。钻孔电视成像 Borehole TV imaging采用钻孔电视成像仪拍摄钻孔孔壁影像的技术工作，用以判定井壁岩层破裂状况和采空区导水裂隙发育情况。【来源：T/GRM 056】高密度三维地震 High density 3D seismic不大于5m×5m的面元尺寸、宽方位接收、大于60次的高覆盖次数的三维地震勘探技术。【来源：T/GRM 056】瞬变电磁法 Transient Electromagnetic method，简称TEM利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间利用线圈或接地电极观测地下介质中引起的二次感应涡流场，从而探测介质电阻率的一种方法。可用于评价介质的含水性强弱。微动探测 Microtremor survey地球表面日常微小的颤动，区别于有特定震源和发震事件的微震，在任何时间和地点均可观测到。在水资源保护中，探测采动引起的岩层变形和地下水运动状态。【来源：T/GRM 056】微震监测 Micro seismic monitoring9T/GRM 0782023通过微震系统监测煤岩体破裂产生的震动信号，获取煤岩体内部微破裂产生的时间、空间位置和能量、震级、破裂半径等破裂面特征参数。【来源：T/GRM 056】煤矿隐蔽致灾因素 Hidden disaster causing factors in coal mines隐伏于煤层及其围岩范围内、在采掘过程中可能诱发灾害的不良地质体或地质异常区、在采动条件下形成的灾变地质体（区），以及其他可能诱发灾害的地质工程遗留物体。【来源：T/GRM 055】不良地质体（地质异常区） Unfavorable geological body (geological anomaly area)煤层及其围岩内存在的可能引发煤矿灾害事故的原生地质体。【来源：T/GRM 055】灾变地质体（区） Catastrophic geological body (area)由于工程扰动形成的可能引发煤矿事故的潜在区域。【来源：T/GRM 055】采动应力场 Mining induced stress field煤矿采动条件下，地应力场及其特征。采动渗流场 Mining induced seepage field煤层采动条件下，地下水渗流场及其演化特征。7  地质条件分区保水采煤2 Water-preserved mining在煤层采动影响下，含水层的含水结构没有受到损害，或虽有一定的损害，造成部分水资源漏失，但一定时间后仍可以自然恢复，漏失量应保证最低含水层水位不影响地表植被的生长。亦称保水开采、采煤保水3。【来源：DB61/T 1295、T/GRM 054】保水采煤地质条件分区技术 Zoning technology for geological conditions of water-preserved coalmining根据煤层、含（隔）水层空间组合关系、岩层工程地质条件、煤层开采导水裂隙带发育范围等参数，划分的煤层开采对含水层扰动程度分区的技术方法。导水裂隙带发育高度预测技术 Prediction technology for the development height of water conductingfracture zones预测煤层开采顶底板导水裂隙发育范围的技术方法。2)“保水采煤”一词源于 1996 年原煤炭工业部“九五”重点科研项目我国西部侏罗纪煤田（榆神府区）保水采煤与地质环境综合研究，由中国煤炭地质总局负责，陕西省一八五煤田地质勘探队、中国矿业大学承担。3)“采煤保水”最早源于论保水采煤问题一文（原载煤田地质与勘探2005 年第 5 期）。10T/GRM 0782023采煤对含水层扰动强度评价技术 Evaluation technology for disturbance intensity of aquifer caused bycoal mining分析研究煤层开采对含水层损伤程度的技术方法。保水采煤地质条件分区 Geological condition zoning of water-preserved coal mining根据煤层、含水层与隔水层空间分布特征和采煤生产的导水裂隙发育范围，而划分的采煤对含水层扰动强度分区。同义词：含水层结构扰动程度分区 Geological condition zoning of water-preserved coal mining【来源：T/GRM 054】三图预测法 Three graph prediction method一种划分煤层开采对含水层结构扰动程度分区的技术方法。三图指煤层顶板含水层富水性分区图、煤层顶板隔水层（基岩）厚度等值线图和导水裂隙带发育高度等值线图。三图-双预测评价方法 Three maps-two predictions evaluation method一种解决煤层顶板充水水源、通道和强度三大问题的顶板水害评价方法。三图指煤层顶板充水含水层富水性分区图、顶板垮落安全性分区图、顶板涌(突)水条件综合分区图。双预测指顶板充水含水层预处理前、后采煤工作面分段和整体工程涌水量预测。【煤安监调查201814号附则】五图-三带-两分区方法 Five figures-three strips-two partition method一种识别煤层开采对含水层扰动强度的技术方法。通过分析矿区工程与水文地质资料中的数据指标，确定出覆岩类型分区图、基岩厚度等值线图、含水层富水性分区图、隔水层厚度等值线图和煤层厚度等值线图（简称“五图”），依据“五图”计算出不同覆岩类型分区煤层全采条件下垮落带、导水裂隙带和保护带高度的高度（简称“三带”），同时结合基岩厚度、隔水层厚度与含水层富水性，确定采煤对地下水影响程度分区以及保水采煤技术适用性分区（简称“两分区”）。突水系数法 Water inrush coefficient method一种煤层底板水害危险性的评价方法，突水系数指含水层静水压力与隔水层厚度的比值。也可用于煤层开采对底板含水层结构扰动程度的评价。无水开采区 Waterless coal mining area无保护的含水层，可采用长壁综采技术开采的区域。可控保水开采区 Controllable water-preserved mining area自然条件下采煤将损坏含水层结构，通过一定技术措施控制损伤程度，实现含水层结构保护的区域。同义词：含水层保护可控开采区 Controllable water-preserved mining area【来源：T/GRM 054】保水限定开采区 Limited mining area with water conservation自然条件下采煤将损坏含水层结构，保护含水层结构的工程措施难度大的区域。11T/GRM 0782023同义词：含水层保护限定开采区 Limited mining area with water conservation【来源：T/GRM 054】含水层保护限制开采区 Limited mining area with aquifer protection煤层埋藏浅，煤层顶板隔水层厚度小，煤层开采的导水裂隙带发育到地表，强烈扰动含水层结构的区域。也称为保水限采区。自然保水采煤区 Natural water-preserved coal mining area煤层埋藏深度较大，煤层覆岩隔水层厚度大，隔水性能较好，无需采用工程措施，可以自然实现含水层结构稳定的采煤区。同义词：含水层保护优先开采区 Controllable water-preserved mining area【来源：T/GRM 054】8  保水采煤技术4保水采煤技术 Water-preserved coal mining通过控制岩层移动维持具有供水意义和生态价值含水层（岩组）结构稳定或水位变化在合理范围内，寻求煤炭开采量与水资源承载力之间最优解的煤炭开采技术。【来源：DB61/T 1295、T/GRM 054】保水采煤技术方案 Technical proposal of water-preserved coal mining为实现煤矿水资源保护，编制的保水采煤实现途径的技术文件。包括矿区地质及水文地质条件、应保护含水层、煤层开采对含水层扰动强度分析、保水采煤地质条件分区、各分区可采用的地下水保护采煤技术方法等。自然保水采煤技术 Natural water-preserved coal mining technology无目标含水层、地表水或采煤对含水层影响小的区域，自然条件下就可以实现保水开采。【来源：T/GRM 054】分层限高保水采煤技术 Water-preserved coal mining technology with layered and height limited采用分层限厚开采方法开采厚及特厚煤层，抑制导水裂隙带发育高度，保护煤层上覆含水层或地表水体的采煤技术方法。又称分层开采。【来源：T/GRM 054】充填保水采煤技术 Water-preserved coal mining technology with backfilling在采空区内充填水、砂、矸石和粉煤灰等充填物，限制采空区顶板变形和含水层损害的一种开采方式。根据充填体的不同，又分为固体充填、膏体充填、高水材料充填等多种。【