摘要:水文地质勘探工作可以预测煤矿建设区域用水量、预防生产中的水患威胁、为井下给排水系统提供有利数据,因此,在井下安全管理中占有重要的地位,也逐渐引起了人们的重视,目前,水文地质勘探工作已经贯穿整个煤矿井下的施工过程,服务于煤炭采收过程的各个环节,探测结果也越来越趋于科学化、立体化,将矿井的地质环境完美的展现出来,为矿井的建设、巷道的掘进、煤炭的采收、特殊地质条件的控制都有着重要的帮助,使井下施工更加安全、高效。
关键词:煤矿水文地质勘探;现状;新技术应用
1我国煤矿水文地质勘探内容
(1)水质勘测。在煤矿的水防治工作中,首要的问题就是做好水文地质勘测工作,分析煤田所处的地层、地质构造,充分了解井田立体范围内的充水因素,如地表水、顶板淋水、灰岩溶水、采空区积水、老窖水等,对这些充水因素进行实时观测,科学预测涌水量,并对水质进行判断。根据记录表做好水文地质报告,全面分析可能影响煤矿安全生产的各类水害因素,为煤矿水害的防治工作提供充足的水文保障资料。丰富的水文地质勘查资料能够为煤矿水害预测提供依据,防止大规模水害事件的发生。
(2)水质情况的分析和调查。对于煤矿开采岩层及其顶底板岩层做好汇水与疏水能力的调查,分析本地区的汇水来源,如降水等情况,结合矿井、矿区的实际情况,做好水害防治工作。其他层面的水文地质勘查还应该做好水质的动态观察,根据煤层煤质、地质构造、岩性特征和水文特征,综合判断水害发生情形,做好应对措施。
2煤矿水文地质应用现状
2.1水文地质勘探的目的
山西某煤业有限公司对水文地质勘探工作十分重视,在以往的开采工作中,主要用于以下几个方面。
(1)提前做好井下涌水量的预测
矿井涌水量的计算和预测主要是通过使用科学合理的水文地质勘探技术而获取的,煤矿建设区域的地下含水量以及开采难以程度是通过水文地质报告的分析、计算和解释来确定的,从而完成涌水量和富水区域的预测工作,这样就能顺利的制定出安全合理的开采方案。
(2)预防生产过程中的水患威胁
水文地质勘探工作可以系统的去了解矿井及周边的开采环境,对生产过程中将要出现的水患威胁进行预测,这样就能针对性的提出相应的预防措施和技术方案,将大部分不良因素进行避免,尽可能降低生产过程中出现的水患事故的发生概率。
(3)为井下给排水的设计给于数据支持
井下开采进行过程中,给排水系统的合理性是关系生产安全的一个重要因素,而水文地质勘探资料可以将地下水文环境一目了然的体现出来,这对井下给排水的设计十分有利,使给排水系统的设计出更合理、更科学、更安全、更优化的方案,并且降低了开采成本。此外,水文地质勘探对含水层、积水区的提前抽放和控制都有着重要的作用。
2.2水文地质勘探应用现状
水文地质勘探结果的准确性是直接影响煤矿井下开采效率与安全的一个重要因素,对该项工作的技术发展和应用分析,有利于施工之前制定出安全合理的开采方案,以保证开采安全顺利的进行,同时也能保证开采过程水患发生概率,大大提高开采效率。水文地质勘探工作贯穿着整个开采过程,从矿井的建设初期到井下的整个开采施工完毕都需要水文勘探工作进行支持。
本文阐述了山西某煤业有限公司水文地质勘探工作现状以及新技术应用情况。虽然水文地质勘探在山西某煤业有限公司受重视程度较高,对井下开采的安全、高效有着重要的影响,但受多方面因素影响,还存在着许多问题。
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(1)相对于煤矿勘探技术的飞速发展,使用的设备和工艺相对落后,无法适应井下自动化、集成化、现代化的飞速发展。这主要是设备的更新和技术培训不到位,而水文地质勘探设备的操作和使用对人员的专业性要求非常高,技术人员必须有测量、绘图以及煤炭开采方面的丰富经验,才能得到良好的地质勘探结果,这方面相关技术人员的培养出现了断层,而导致企业地层勘探水平停滞不前。
(2)随着煤炭开采技术的不断发展,煤炭开采深度和开采环境的复杂性给地质勘探工作带来新的挑战,这就避免不了出现一些新方法、新工艺和新问题,水文地质勘探的难度也越来越大。目前,山西某煤业有限公司水文地质勘探技术人员,根据不同的地质特点,不断钻研,使用适合自身特点的水文探测方法,将该项技术灵活运用,不断取得了良好的勘探效果。
3新技术应用
(1)矿井建立初期,启用瞬变电磁班组的所有成员对全井田的地质构成进行非常细致、全面的勘探,将开采区域划分为86条测线,总长54800m;设计划分物理坐标点2631个,试验点58个,对128个物理点进行检查,完成后勘探的物理点总数为2784个,并编制了相关的地质勘探记录,将勘探结果进行存档、分析和计算。解释了8#、9#、12#和15#煤层富水异常区及其采空区分布情况,解释了K7砂岩含水层、K2灰岩含水层和奥陶系顶部灰岩富水异常区分布情况,解释了断层和陷落柱富水性及导水状况,对区内富水异常区进行了评价。
(2)井下巷道掘进前,要采用瞬变电磁找水仪、地质超前探测仪、音频电透视仪、直流电探测仪等设备进行超前探测,对掘进工作面前方的隐伏地质构造(地质异常体)、老空积水区及导(含)水性进行超前探测和相互印证,并对探测出来的异常区严格按照井下探放水的各项规定布置钻孔进行钻探验证和探放老空水,对导水构造进行超前预注浆封堵加固,同时要制定探放水钻孔设计、措施审批和开孔、固管、试压、终孔等关键工序现场施工监督及进尺验收相关工作制度,落实责任,进行闭合管理,确保达到安全掘进要求,进行安全确认签字移交后方可保持超前距离进行施工。
(3)井下掘进工作面必须先进行超前探工作,实施全覆盖,井下各巷道每隔70m做一次瞬变电磁勘探;超前探测60m,巷道掘进30m。若工作面打钻条件允许,尽可能延伸打钻距离,保证探测距离超前于掘进距离至少30m。
(4)工作面回采前,要采用音频电透视、坑透、瞬变电磁法、直流电法等物探技术方法,对回采工作面内部及已掘巷道垂向、侧向导(含)水性进行探测和相互印证,并对探测出来的异常区进行钻探验证,对导水构造进行超前预注浆封堵加固。在工作面回采前,根据物探、钻探、验证及防治水成果,编制工作面专门水文地质情况报告。
(5)井田发育有正断层4条,揭露(含疑似)陷落柱共25个,其周围岩石相对破碎易形成地下水的导水通道。此外区内宽缓向斜1个,在向斜区域地下水易于汇集,富水相对集中。对该类水害防治,在瞬变电磁探查的富水性、导水性工作基础上,应进一步开展钻探验证及抽放水试验工作。对影响生产的导水性断层、陷落柱可留设防水煤(岩)柱,或注浆改造破碎带等;对影响生产的含水层富水异常区,应提前进行疏放工作;对不易疏放的水体应留设足够的防隔水煤(岩)柱或注浆加固。现有的物探、钻探、注浆技术较成熟,防治工作易于进行。
结束语
水文地质勘探结果的准确性是直接影响煤矿井下开采效率与安全的一个重要因素,对该项工作的技术发展和应用分析,有利于施工之前制定出安全合理的开采方案,以保证开采安全顺利的进行,同时也能保证开采过程水患发生概率,大大提高开采效率。水文地质勘探工作贯穿着整个开采过程,从矿井的建设初期到井下的整个开采施工完毕都需要水文勘探工作进行支持。
参考文献:
[1]李瑞,李皎,杨豪.水文地质勘探对煤矿防治水的重要性[J].技术与市场,2018,25(09):141+143.
[2]鲁少杰.煤矿水文地质勘探现状及新的勘探技术分析[J].能源与节能,2018(07):131-132.
[3]李成伟.水文地质勘探对煤矿防治水的重要性[J].内蒙古煤炭经济,2018(10):115+117.
[4]张爱民.煤矿水文地质勘测现状与应用技术[J].科技创新与应用,2018(12):150-151.
论文作者:张从鹏,唐鹏飞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/16
标签:水文论文; 地质勘探论文; 井下论文; 煤矿论文; 工作论文; 水害论文; 工作面论文; 《基层建设》2019年第21期论文;