摘要:煤矿生产中,水文地质勘测非常重要,是保证开采安全、生产有效的基本保障。本文首先论述了水文地质在煤矿开采中的重要性,然后依据我国煤矿水文地质分析现状,分析了其水文地质勘察技术及问题,并提出了相应的改进措施,以期能够提高我国煤矿水文地质的勘察水平。
关键词:煤矿开采;水文地质;勘察技术;问题;改进措施
引言
水文地质勘探工作的开展,能为煤矿后期的安全生产提供保障。但不同地区煤矿的地质环境、水文特点、气候条件等因素都存在较大差异,无形之中增加了煤矿水文地质勘探工作的难度,不利于煤矿企业的安全生产和可持续发展。因此,对煤矿水文地质问题进行深入分析与研究,能够提高水文地质勘察水平,对煤矿企业的开采工作有着重要意义。
1煤矿开采常见的水文地质问题
近年来,中国很多煤矿开采中对水文地质信息的勘测不够详细与全面,使得生产与开采工作受到影响。下面对水文来源类型与水文地质问题进行简单介绍。
1.1水文来源类型
水文来源类型主要有三种:地表水、断层水、地下水。煤矿地表水一般是来自因天气原因而降的水、江海河流的流动水及植物根茎所贮存的水分等,由于煤矿贮藏位置往往在地表较深的部位,该部分水对煤矿造成的影响较小;而断层水主要位于煤矿区域断层位置,断层水会对地下水造成干扰,影响排泄与流向,这就需要煤矿勘探人员对水文地质勘测做得详细,对地表水水量及断层水分布进行勘测,掌握真实准确的水源信息。地下水又可以分为含水层和含水带,散层空隙里的含水层主要是由碎石土和砂黏土构成,其具有含水层厚度较小、储水能力比较弱的特点,所以也被称为弱含水层。岩溶裂缝中的含水带的最大特点是,水位波动比较大。
1.2水文地质勘察存在的问题
在煤矿开采过程中,水资源短缺是最为主要的问题。以我国东北地区的煤矿为例,其煤矿煤炭资源颇为丰富,其煤炭含量高达90%以上,而含水量却不足煤炭含量的一半,存在明显的不相符状况。据相关信息资料显示,生产期间东北地区平均正常的用水标准应控制在296m3以上,而东北地区实际煤矿生产用水量才仅有150m3,严重不达标。可想而知,中国很多煤矿区域水源与煤矿生产所需补给水量完全处于供应不足的现象,水文地质条件难以满足煤矿生产用水量标准。出现这种问题的主要原因是由于我国水资源的分布位置与煤矿区域的地理位置不相符,且水源与煤炭资源的流向有差异的情况。
2煤矿水文地质勘察技术
2.1钻探技术
钻探技术在煤矿勘探工作中应用比较广范。在实际勘探工作中,矿区的地质状况可以通过钻探技术准确掌握,顺利开展其它工作。钻探技术在应用过程中,需根据对煤矿区域的地质条件进行分析与了解,作出针对性的钻探技术选择。泡沫钻进与空气反循环技术比较适用于地质干旱的区域;若是在拥有泥灰岩石或碳酸岩石结构的煤矿区域中,应先采取相应的钻孔结构分析,保证钻探技术的适用性,从而更加有利于后续工作的进展。因煤矿分布的地域存在差异,所选用的钻探技术也要根据具体的情况来选择。
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2.2物探技术
物探技术也是我国煤矿勘探人员通常使用的一种技术。借助三维地震法、电磁法两种技术功能的相结合,形成一种新的勘探技术,即物探技术。这项技术使水文地质勘探结果的精准度大大提高,为更好地分析水文地质条件提供可靠的数据信息。
2.3同位素勘察技术
同位素技术是水文地质勘测技术中所需时间较长的一项技术,但这并不影响水文地质勘探工作者对它的运用。这项技术的应用能更加精确地检测地下水的各种情况,为勘探工作者进行勘探工作提供了理论依据。
3煤矿水文地质勘察的改进措施
3.1引入新的作业方法
第一,采用流量测井作业法。流量测井法与上述中的水文地质勘察方法相比,使用时间较短,其目的是在不同深度阶段的钻孔横截面中,测量纵向的流量情况。因此,当钻孔出现了纵向流动水,应用此方法可明确区别含水层与隔水层,且快速掌握各层所处的位置及渗透情况等多种参数。正是由于流量测量法具有便利、稳定等特点,因而在实际煤矿生产中运用较为广泛。
第二, 射线法。在煤矿水文地质勘探中,主要的探测目的是为了明确该地区的地质状况和水文特征,其中防治水害成为保证煤矿作业安全的关键因素。因此,在前期探测中,寻找地质结构层中的水源显得十分关键。利用 射线对煤矿地质层进行扫描,借助于计算机呈现软件,可根据图像颜色深浅的变化,明确看出地质层中水含量的多少,从而确定水源。利用 射线方法受地形因素的影响较小,且具有花费的成本资金不高、操作简单等优点,很受勘探工作人员青睐,所以这种方法普遍应用在对裂隙带、断层破碎带等地进行寻找地下水源的工作中。
3.2引入先进的勘察技术
3S技术的前期投入资金较多,且探测精度高、信息获取量大,因此一般应用于大型煤矿的水文地质勘探。近年来,随着遥感技术、地理信息采集和分析技术的不断优化,3S技术的使用成本也有了一定程度的下降,为实现3S技术在煤矿水文地质探测中的普遍使用提供了技术支持和根本保证。3S技术利用计算机、卫星探测、数学建模等多方面专业知识,通过对煤矿水文地质的勘探和数据分析,然后结合计算机专业的处理软件,构建矿区水文地质模型,从而以三维图像的形式展现在计算机上,以便于相关的技术人员进行借鉴和参考。
结束语
综上所述,在煤矿开采过程中,对水文地质进行有效勘察与分析,能够为煤矿开采方案的制定提供必要的数据支持,避免地质塌陷事故的出现。相信在我们的共同努力下,煤矿水文地质工作问题会逐渐得到解决,煤矿开采效率也会进一步得到提升。
参考文献
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论文作者:王大伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/29
标签:煤矿论文; 水文地质论文; 技术论文; 水文论文; 地质勘探论文; 含水层论文; 地质论文; 《基层建设》2017年第24期论文;