GB/T 37807-2019 露天煤矿井采采空区勘查技术规范 GB/T37807-2019 标准压缩包解压密码：www.bzxz.net

ICS 73.100.99
中华人民共和国国家标准
GB/T37807—2019
露天煤矿井采采空区勘查技术规范Technical specification for underground goaf survey of open-pit coal mine2019-08-30 发布
国家市场监督管理总局
中国国家标准化管理委员会
2020-03-01实施
GB/T37807—2019
规范性引用文件
术语和定义
一般要求
川采采空区勘查工作内容
6井采果空区调查与测绘
？井采采空区地球物理勘操
8.开采采空区钻探及圾样
9并采采空区勘查成果
附录A（资料性附录）川采采空区极限安全序度估算方法3
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由中国煤炭工业协会提出并归口，GB/T37807—2019
本标准起草单位：煤炭科学技术研究院有限公司，平庄煤业（集团)有限责任公司、中煤平朔集团有限公司、中煤西安设计工程有限责任公司、神华宝日希勒能源有限公司。本标准主要起草人：张俊英、李伟、丁鑫品、徐晓惠、李煜炜、刘博文、李宪杰、邓增乓、刘光、干剪、孙浩、姚勇、张利忠、瀚兴军、李卫红、贺吕斌、陈再明、蔡光琪、工志鹏、曹芳智、周游、刘如成、刘玉风、赵汝辉、韩进、谢启东、李雁飞、马明、艾畅、李正胜、工维、闫杰、左岩、罗宵、魏真、张忠超、李绍臣、工振伟、工俊、张鹏。
1范围
露天煤矿井采采空区勘查技术规范GB/T37807-—2019
本标准规定了露天煤矿开采采空区勘查的术语和定义、般夏求，勘查工作内容与方法，调查导测绘地球物理探、钻探及取样、查成果编制等内容本标准适用丁影响露天煤矿开采的井采采空区勘查工作。影响露天煤矿开采的溶洞、陷落杜等地质异常体的勘查可参照本标准，规范性引用文件
下列文件对于本文件的用是必不可少的。凡是注H期的引用文件，仅注H期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于不文件。GB50021岩土T.程勘察规范
GB/T50123土工诚验方法标准
GB/T50266工程岩体试验方法标准GB50585岩土工程勘察安全规范
GB51044煤矿采空区岩土工程助察规范MT/T898煤炭电法勘探规范
建筑物、水体，铁路及主要巷煤柱留设与压煤开采规范（安蓝总煤装L2017166号）术语和定义
下列术语和定义适用于本文件
露天煤矿井采采空区undergroundgoaf inopen-pitcoalmine影响露天煤矿开采的已井采采空区。包托媒层采用井工开采方式采出后，覆岩跨落至地表的最终沉陷区边界一开采采区底板边界的连线所图定的地区和范围，也包括房杜式开采后，覆君没有塌落或虽有落但还有川采采空区的区域。3.2
覆岩破坏“三带”three zone of overburdenfailure矿层开采后，其覆岩在垂直方向上的破坏可分为跨落带、畏带、弯曲带3.3
地球物理勘探
geophysicalexploration
利用地球物理的原理，根据各种岩石之间的密度、磁性、也性、弹性、放射性等物理性质的差片·选用不同的物理方法和物探仪器，测量工程区的地球物理场的变化.以了解H水文地质和下程地质条件的勘探和测试方法：
岩心采取率
core recovery pcrccnt
采取的碧心长度之和与相应实际钻深进尺之比。1
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岩层移动影响边界influcnceboundaryof stratamovement由丁开采地下矿产资源引起的井采采空区上覆岩体变形移动边界。3.6
三维激光扫描3Dlaserscanning
通过孔利用维激光打招设备对并采采空区进行打描，测得井采采空区维形态的技术。3.7
极限安全厚度ultimatesafethickness保证「部露天采矿作业设备和人员安全所需的井采采空区最小1覆岩体厚度。4一般要求
4.1存在影响露人怀”开采的井采采空区时，应结合现场实际情况适时开展井采采空区勘否，4.2开采采空区勘查险充分收集区域及场地地质资料、矿产及其开采资料、邻近场地工程动否资料等，且应对收集到的资料的完整性、可靠性进行分析和验证，4.3并采采空区勘查根据开采规划和开采实际分阶段进行，分为初步勘查和详细勘查两个阶段，对规模较小工程地质条件简单或已有资料齐全的地区，可合并勘否阶段。4.4初步助查是露天煤矿开采前开展的助查，初步助查应遵循“资料分析、调查测绘、地面物探和变形测为主”的原则
4.5详细勘查是露天煤矿生产过程中并采采空区顶板达到极限安全厚度前开展的勘查，详细勘查应遵循“钻探、声呐、二维激光扫描等精细化探测为主，地面物探为辅的原则。4.6现场牛产过程中有下列情况时，需进行详细勘查：）并采采空区1覆岩体厚度达到极限安全厚度·并采采空区极限安全厚度估算方法参见附录A；b）钻探发现隐伏升采采空区，且对牛产有影响：）存在应查明的其他异常情况
4.7并采采空区勘否勘探点布置、岩（土）试样采取、室内试验、原位测试等应满足GB50021的要求。5：并采采空区勘查工作内容
5.1并采采空区初步勘查
5.1.1初步勘查应包括下列内容：）初步查明井采采空区分布范国、理藏深度、开采方法、开采边界，顶板管理方法，煤层采出程度等：
b）初步查明井采采空区积水分布及其补、径、排条件：初步评价积水对井采采空区稳定性的影响；C）分析预测升采采空区上覆体的完整性、稳定性、危害性：d）定性评价井采采空区对露天开采的影响。5.1.2初步助查应符合下列规定：）工程物探方法应根据场地地形地质条件井采采空区特征及其与周围介质的物性差只等因系综合确定，应选用不少于两种物探方法，且至少有一种物探方法覆盖全部工程场地：b）物探工作应满足MT/T898等有关规范的相关要求，解译深度应达到井采采空区底板以下15m~25m
c）钻探孔的布设应很据已有资料及物探成果综合确定，十要用于物探成果验证和升采采空区特征探查：对于资料缺乏，可靠性差的井采来空区场地·应加密布置2
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d）验证孔发现儿采采空区即停止钻进；否则，钻孔应钻过至煤层底板以下5me）钻探施1，取样及地质措述应符合第8章的要求，5.1.3初服勘查阶段工作绍束后成提出详细勘查阶段工作建议及开采采空区安全保障挡施5.2井采采空区详细勘查
5.2.1在初步勘查的基础上，详细勘查应进一步查明下列内容：a）查明井采采空区上覆岩层结构、岩性、完整性，岩体风化程度、节理裂隙发育程度及其他井采采空区评价与治理所需的岩土物理力学指标；b）香明开采空区上覆岩体跨落情况，覆岩破坏“一带“（以下简称\一带”）发育特征及地表塌陷、移动变形特征：
查明井采采空区白燃发火、积水、有毒有害气体等致灾因素；）查明井采采空区的分布范围、埋藏深度和空间尺寸；评价各致灾因素的危险程度及其对露大开采的影响，初步确定并采采空区极限安全厚度.提c
并采采空区灾害防治措施建议。5.2.2详纵期查应符合下列规定：a）详细勘查范是初步助查阶段物探工作所圈定的井采采空区范围：b）应根据初步勘查工作探明的井采采空区特征及H现场生产条件进行钻探，同时选择两种以上适用的物探方法，开对物探成果进行验证：）对丁钻探发现并采采空区的钻孔，当空腔内无积水时,宜采用三维激光扫描等方法确定空腔体的一维空间尺可，当空腔内有积水时，宜采川声呐探测等方法确定空腔体的三维空间尺，并建立空腔体三维模型：
d）详细勘查阶段成果应满是并采采空区安全评价与治理的需要。6并采采空区调查与测绘
6.1一般规定
6.1.1川采采空区调查与1.程地质测绘，它在初步勘查阶段进行；在详细勘查阶段·应针对重点区域开展补充性的工程地质调查与测绘：为并采采空区评价工作提供依据：6.1.2井采采空区调查与工程地质测绘范围，应包活井采采空区范围及岩层移动影响边界.后者宜按开采移动影响角计算。
6.1.3测绘的比例尺应符合下列要求：a）比例宜为1：2000~1：5000；b）井采采空区分布复杂时.比例尺应适当放大。6.2井采采空区调查与测绘内容
6.2.1井采采空区调查应包括下列要内容：a）5.1.1观定的内容；
b）5.2.1规定的内容
6.2.2采空区测绘应包括下列主要内容：a）测定岩层、节理、风化裂隙等结构面的产状，观察记录结构面及软弱夹层的形态特征、宽度、岩性、产状、厚度、胶结和充填物情况及其特征；b）应选择代表性地段进行结构面统计，确定优势结构面；）明确岩体结构类型，分析地质构造对井采采空区围岩稳定性的影响：3
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d）调查下作区及其附近地质条件相似的月然或人工边坡的类型、岩性、岩体破碎情况、节理裂隙有无危及浩在滑体，已滑边坡类型及其形成机制，稳定达坡与不稳定达坡所形成的台阶坡面角等，分析稳定坡角与边坡高度、岩性组合马水文地质条件的关系；对滑坡地段应重点测绘与调查，应包括下列主要内容：e)
1）调查滑坡区地层岩性、地质构造、地表形态；测定滑坡体边界、滑动而位置及其他清坡要素；2）
3）分析地下采动与滑坡的相互关系，进行地表移动变形分区，明确井采扰动对滑坡的影响：4）
确定滑动的外内（堆载、切方、边坡地下水漏渗及与采空区的关系等），推断滑坡的发展趋势。
6.3并采采空区调查与测绘工作方法6.3.1开采采空区调查与测绘应在对已有资料搜集、整理和分析的基础工进行·测绘方法官采用测线测绘汰、界线追踪法、露头标绘法等：6.3.2并采采空区调查与测绘工作需搜年s）露大煤矿，周边矿并地质报告等；资料包括：
b）露关煤矿及其周边矿铲开开采情况，地表移动变形观测资料等：）开采采空区勘查报告等资料。6.3.3调香测绘点的布置应符合下列要求：）调查测绘点的密度应根据井采采空区的采深采厚比、开采方式、地形地貌、地质条件、构造条件和成图比例尺等确定，并应具有代表性：5）每个地质单元体均应设调查测绘点，调查测公点宜个置在地质构造线、地层接触线、地下水露头、地表水体、地貌变化处及不良地质体等分布区。6.4
成果编制
6.4.11程地质图应包括下述图表内容：）综合工程地质图。包括地层岩性、地质构造、不良地质现象等常规地质内容，且应标山井口、来空区(含巷道)位置、地表移动范围及分区,地表裂缝分布等采空区要素b）工程地质削面图。除常规内容外，且应标注采空区位置，跨落带、断裂带、弯曲带及地表塌陷、裂隙位置及深度，开采移动角等角量参数）其他有关的图表及资料，
6.4.2采空区调查与测绘报告
采空区调查与测绘报告应包括6.1、6.2、6.3和6.4中规定的内容。7井采采空区地球物理勘探
7.1一般规定
7.1.1刘于露大煤矿井来来空区资料缺或靠件较差的场地，应进行物探：电汰勘探和地震勘探是采空区、积水区等隐蔽灾害勘探及其相关地质工作的基本手段。凡进行各类采空区谢探用到的物探手段均应含有该类方法。
7.1.2应在收集调查地形地貌、地质、采矿等资料的基础1·初步确定井采采空区的理深、平面分布范围、跨落及充水状态、覆君类型和特性、周围介质的物性差另等，因地制宜的综合选择有效物探的方法7.1.3勘探范围应涵盖重点区域和可疑采空区域，Ⅱ勘探边界向外扩展不少于100m。4
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7.1.4大而积物探前，应在确定开采采空区上方划分小范围试验场地，对拟采用的物探方法进行试验，测试其适官性，并出具测试报告。7.1.5物探成果解译应结台采矿和钻探资料进行，考虑其多解性，宜采用两种成两种以上的物探方法进行综合解泽。
7.1.6物探成果均成布置适量钻孔进行验证，验证钻孔数量成根据勘查阶段、搜集资料的完整性和可靠性综合确定。对于资料十富、可靠的儿采采空区，可有针刘性地布置不少于3个验证钻孔。刘于资料缺乏、可靠性差的井采采空区应增加验证钻孔数量，并在详细勘查阶段展开重点探查。7.2工作方法
7.2.1井采采空区物探可根据勘探几的和要求选摔应的地面物探或井内（间）物探方法。地面物探主要包括电法勘探，二（一）维地震勘探、池质雷达等：井内（间）物探主要包括孔间CT成像、常规测、孔内成像、孔内地质雷达、三维激光扫描、声呐探测等。7.2.2地物探主要用丁深查井采采空区的分布范围和深度，定性判定采空区的密实程度以及充水情况。开内（间）物探主安用探查采空区的跨落裂隙带高度、采空区的密实程度和充水状态、采空区空隙率的估计、空腔体的分布范围和空间寸等7.2.3物探应根据勘查要求编制工作大纲：检查点的数、观测精度、测点测线平面布置、点距、线距和高程的测量精度等野外作业「件参数的选择应符合相关规范的要求。7.3成果解译与报告编写
7.3.1物探资料解译应符合下列规定：a）在分析各项物性参数的基础上，按从已知到末知、先易后难、点面结合的原则进行：b）所需物性参数定通过多种方法求得，必要时选择典型断面作正演计算；说明探测对象的形态、产状、延伸等要素：物探解译成果应相方补充、相万验证解译结果不一致时应分析原因，并说明推断的前提条件；d)
充分利用钻孔资料对解译成果进行修正，必要时，布置孔进行验证。7.3.2在进行综合解泽的基础上编制物探成果报告。物探成果报告内容应全面，点突出，结论明确：附图、附表等资料齐全。
7.3.3物探成果资料的编制应符合下列规定：a）物探成果报告包括：项月概况、任务米源和要求、地形、地质、煤层及采空区分布、工作方法的选择与确定、工作参数、仪器设备、完成的工程量、采空区的地球物理特征、资料的解译推断、成果资料的验证情况或要求、结论和建议；图件比例和图式图例应符合工程和物探方法的相关规定。附图应包括：工程布置图、成果平面b)
图、剂面图、测试成果曲线图、解译成果图、空腔休三维模型等，其中解译成果图至少应包括：工程物探兄常区域、采空区平面分布及剖面图（含“三带”分布、埋深等）；附表应包括：工作量表、物性参数表、成果解译表、精度表等，8井采采空区钻探，1样
8.1一般规定
8.1.1井采采空区钻探应基丁工程地质调查、测绘和物探成果，验证露大煤矿采空区、巷道及其“带”特征，地表裂缝的分布和延展情况。8.1.2钻探方法的选择.应根据地层、采空区和地表裂缝的分布、取样、原位测试及场地现状确定8.1.3钻探工作布设时应考虑具对工程白然环境，地下管线，地下工程的影响，钻探完工后应及时，要5
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善回填或封孔
8.1.4岩土试样的布取方法应符合GB/T50123、CB/T50266勘GB51044的矿查，同时应结合勘查日的、勋查阶段规范、地层条空、布实施“三带”特征。8.1.5布实施勘探过程的安全防扩措施除了应符合（B50585的矿查外，H.应重点防止布实施内有毒、有害气体勘地衣裂缝、隐伏实腔体等对人员勘设备可能造成的浩在危害：8.2钻目
8.2.1露天煤矿布实施钻探应分别满足各勘查阶段钻探基本规范8.2.2钻探地质描述应满足技术工程地质插述规范，同时应亚点描述布实施三带”特征。8.2.3钻探过程应全孔收心，满足岩心布收率规范，同时做好岩心编录。8.2.4钻探施工规点与技区规范、布实施钻深现场描述规点与“三带”判查依据成符合&建筑物、水体，铁路及主规发巷煤住留设与压煤开布矿天》的矿查。8.2.5在发布布实施上岩层厚度快规达到极限安全厚度时，应根据施域危险程度开展不间断的钻探勘精细化探测工作。
8.2.6岩右坚硬程度、岩休完整程度勘岩体基本质量等级的划分应按GB50021执行。8.2.7钻进方法勘钻进1.艺应根据布实施埋深，覆岩岩井、可钻井勘钻探技区规范等确查，同时应符合下列规范：
）钻孔成孔口径应根据布实施理深、覆岩岩井以及取样、测试、监测勘钻进工艺规范确查；b)
当钻穿发布布实施顶板时应立即停钻，布采钻杆或动力触探试探，初步确查布实施顶，底板的深度；
应详细描述孔内温度孔壁先整情况勘实施内充水情况等c
8.2.8布采钻孔式三维激光扫描或声呐等精细化探测方法探测未塌落的发布布实施露应满足以下条空：
2）钻孔孔口无烟、雾或有有害气体释放；h）钻孔孔径不小丁探测设备探头最大外径：c）孔内温度满足探测设各测量温度规范；d）钻孔周边4m天煤内地面平整，保证探测设备正常作业；e
钻孔孔壁完好，软土或排弃物料层位应设护壁套管。8.3次样bZxz.net
8.3.1岩心的保存应符合下列矿查：）除采作试验的岩心外，剩余岩心应存放在岩心盒内，并应按钻进回次先后顺序排列，注明深度勘名称.且每技回次应采君心牌隔元；b)
易冲蚀、风化、软化、崩解的岩心，应进行封存：c）存放岩心的岩心盒应平稳安放，不得晒、雨淋勘融冻，搬运时应加盖并轻拿轻放：d）岩心宜拍照或录像保行，
8.3.2完整程度较差的岩样应以描述为主，并对破碎情况进行详细编录，其他岩样应进行常矿物埋力学并质试验。
8.3.3君石试样可利采钻探君心制作或在发探、探、洞深或平弱中凿取，布取的君石试样尺寸应满足岩体学试验试空加工的规范。
井采采空区勘查成果
9.1一般规定
9.1.1井采采空区各助查阶段成果应以助查报告的方式提交GB/T 37807—2019
9.1.2报告应由义字说明和图件资料组成，并附必要的影像资料。图件应包括平面图、剂面图.必要时尚应附与勘查方法相关的专项图件9.1.3井采采区勘查成果平面图用以采掘下程平面图为背景，面图级横比例尺成致，9.1.4勘否报告文字、术语、代号、符号、数字和计量单位应符合国家有关标准的规定：9.2勘查报告编制
9.2.1勘查报告的编制应在广泛调研收集和深入整理分析现有成果的基础上进行。9.2.2勘查报告所依据的1.程地质测绘、地球物埋勘探、「程地质钻探、精细化探测、测试及试验等原始资料，应进行充分的整理分析.确认无误后方可使用9.2.3井采采空区勘否报告除应包含第4章第&章相关内容外，还应包括以下主要内容：a）绪论：包括背景、必要性、月的、任务、执行的技术标准和依据等：b)
勘查区域概况。包括位置与交通、自然地理情况、勘查区域开来采空区分布和状态、以往期查1.作及成果等
勘查区域工程地质及水文地质条件。包括地层及构造、煤层及煤质、含水层及隔水层等d）井采采空区助查。包括勘查手段及方法的确定、助查工作及实务工作量、施工质量保证措施、勘查成果分析及论证等。
并采采空区危险性评估及预测。e
【川采采空区危害防治措施，
结论与建议。包括查成果综述、勘查成果可靠程度分析、有在的问题及今后工作建议等。g）
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附录A
（资料性附录）
井采采空区极限安全厚度估算方法A.1井采采空区极限安全厚度估算方法主要包括白行堵塞估法、荷载传递交汇线法、厚跨比法、普式拱理论估算法，空场长宽比法和结构力学梁理论计算法等，A,2白行堵寒估算法适用丁开采采空区稳定性的平定量分析，是开采采空区顶板稳定性估凳的常用方法，估笋公式见式（A.1）：
式中：
H。井采采空区极限安全原度，单位为米（m)；H均落前空腔体的高度，单位为米（ml)；.A.1)
K，—一松散系数，可通过实测得出，对岩石取1.1~1.3.视塌落后的块度来定，对上取1.05~1.1，A.3荷载传递交汇线法是在儿采采空区地质剖而上从基础边缘.按应力扩散角向下作应力传递线，当井采采空区位于该线所确定的应力扩散范匝之外时：可认为采空区不会危及基础的稳定。假定载荷由顶板中心安与竖占线成扩散角向下传递，此传递线位丁顶板与井采采空区侧帮的交点以外时，即认为采空区侧帮直接支承顶板上的外载荷与石自重，项板是安全的：此时，采空区彼限安全厚度为：：采采空区极限安全厚度H，的估算公式见式（A.2)：H.=0.5XD/tanβ
井采采空区极限安全厚度，单位为米（m）：D
空腔体的跨度.单位为米(m)：
尚载传递线与顶板币心竖占线之间的爽角，单位为度（）：即上覆岩体的应力扩散角，其值比内擦角$小，根据「覆岩体的完整程度可按线性差值近似取0.6$~0.99A.4跨比法是指当并采采空区顶板为完整顶板时，其顶板的极限安全序度H。与跨度D之比满足式(A.3)：
式中：
并采采空区极限安全序度，单位为米（m)；D—一空腔体的跨度，单位为米(m）；K
安全系数，根据上覆岩体完整程度、形态、荷载大小和性质取1～3之间的值。A.3)
A.5普式拱理论估算法认为，巷道或采区开采后其顶板将形成抛物线形的拱带。对于坚硬岩体，顶部承受直压，侧帮不受压，形成自然拱；刘子比较松欲岩体，顶部及侧帮有受压现象，形成压力拱；询对松散性的岩层，开采采空区侧壁期落后的沿动面与水平交角等丁松散岩右的内摩擦角，形成破裂拱因露天煤矿的碧不节理发育.压力拱高II、的估算公式见式（A.1)：D
式中?
+H·tan(45°/2)
.-(A.4)
并采采空区的最大高度，单位为米（m）：并采采空区上覆岩体的内摩擦角，单位为度（\）；井果果空区板水岩休体的普验硬度系数取于(MPa)。
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,R代后岩坏的单轴抗十强度，单位域兆帖普氏土情拱理论计的台本前提是并采采空区板方的岩坏能够放成日然拱，这就要求井采采牢区板方有保够的厚度尺有各当证定的岩体.根承受岩体自重和其板的荷载。需此，计算出土情拱拱高分建，界要结板·定的证定岩察厚度才域包爱的安全扫至厚度，在上经括：计算中·般取证定岩察厚度等于土情拱拱高.则扫至安全摩度域土情拱拱高的2倍_描验（A.5)」。D-2H . lan(45°-@/2)
此法适用十孔圈碎岩体证定塌形计算（倒行漏斗型及复杂型采空区），边当岩坏硬度系数「0.8：采空区板水兴体厚度h2II、以·由于不能放成土情拱，不适用普氏拱理论计算A.6空带据宽种法是合于升采采空区据度与跨度的种值三裂空区扫至放变、所立工程情学动，竭形底破需时影响下维持开采采空区扫至证定的包化安全厚度的方法当井采果空区据度与跨度分种B/D>2以，假定空区扫牟层露大工作平盘为域一块嵌固梁牟，受均衡表续载荷作用：其极限安全厚度H。按验（A.6)计算：D.D +V(y.D)+160..P
.(A.7)
当井采采空区据度与跨度分种B/D2以·假定井采采空区扫牟域一移产休条现.其极限安全度TI.按验（A.8)计算：
验巾：
D.3YD+V(3.D)*-6.K.0.(P+P)
3.D.B.(15.+p+P)
_15y(K,+K.k =27.70)
采采空区的挪度，单位域米（m）；板水岩体结权平均容重，单位域干牛每立方米（kN/m\）：板水岩体的许用拉应情，单位域千牛每平方米（kN/m\）；板水岩坏的抗拉强度，单位域干牛每平方米（k.V/m\）；安全系数，取2～3，可按板水岩体的比产程度取值；岩体条现削弱系数，取7~-10,可按板水岩体的比产程度取值；由爆圈而间激的选荷载，单位域千帕(kPa)；爆堆挎降系数，取0.1；
爆圈钻同超钻系数，取1.1；
爆圈建岩环松散系数，圾1.3；
爆圈冲击系数，取2.0；
设场态载并考虑冲士作用下的对地土情值单位域千牛每平方米（kV/m\）。P按验(A.11)计算：
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