摘要:在近些年来,我国所发生的多起矿山淹井的事故,给社会和谐安定带来了较大不利影响,怎样才能提升煤矿水文地质的勘察与地下水的研究工作就是矿山水文地质工作者所追求的重要目标。下面就结合作者的实际工作经验,对煤矿水文地质问题及其勘探技术方法进行探讨,以供参考。
关键词:煤矿工程;水文地质;勘探技术
前言:
我国的煤炭资源分布十分的广泛,各区域经济水平还有着较大的差异性,我国煤炭资源和水资源大致呈现出逆向分布的状况。就大部分的煤炭资源都集中在我国的北方地区,比如说,我国晋陕蒙宁地区就占有全国煤炭资源的68%。随着我国经济的不断发展,煤炭资源的消耗量逐年增加。它作为我国的基础能源在经济发展中起着举足轻重的作用,根据我国发改委对煤炭企业的发展预测,2020年我国的煤炭需求量将达到29—30亿t。煤炭的高位运行,使得煤田(矿)水文地质问题更加突出。
1 水文地质工作对煤矿生产的重要意义
(1)保障煤矿生产的安全性。矿井生产的安全性与水文地质资料的准确与否有着直接的影响。对水文地质的重视,更加关系矿工的安全。
(2)可有效预防煤矿不安全事故的发生。重视水文地质工作,分析煤矿生产前期的勘察情况,必须对矿井进行资料的调查与搜集,核查其废旧老窖以及小煤矿等,标出井口的具体位置以及开采的时间年限和开采范围等,并对出水点与积水情况详细记录,对地下水文地质条件进行全面的掌握,做好预防透水的一切准备工作,从而有效确保矿井安全,防止不安全事故的发生。
(3)重视对地下水文状况的了解,认清和掌握煤矿开采区以及掘巷道的影响,水文地质与其都有着很大的关系,如果把握不当,将会对生产造成非常大的影响,全面掌控这些,将在很大程度上减少无用功的发生,减少浪费状况的出现。
(4)水文地质对煤矿水文的预测预报是一种有益的探索。水文预测预报是指导煤矿井巷施工和生产的一种重要手段。
2 煤矿开采水文地质问题介绍
2.1 水文来源类型
2.1.1地表水与断层水
众所周知,煤矿地表水一般是来自于因天气原因而降的水量、江海河流的流动水以及植物根茎所贮存的水分等,但是由于煤矿贮藏位置往往是在地表较深的部位,所以仅靠上述地表水作为补给水源是远远不够的。煤矿区域的断层部位储存的往往是断层水。断层水对地下水排泄以及流向等会造成影响,所以勘探人员在开展工作前都必须对水文地质地面进行调查或是采取钻孔勘察等方式了解清楚断层水的分布情况。
2.1.2地下水
结合岩性组合与特点以及水力性质等因素进行分析研究,煤矿工作人员能够将矿区里所涵盖的水层大概分解为含水层和含水带两种类型。其中,散层空隙中含水层构成部分是碎石土与砂粘土等,由于它们贮水能力较弱、含水层厚度也较小,因此被称为弱含水层。岩溶裂缝中含水带组成部分偏向于燧石灰岩与硅质层等,厚度均在33米左右,并且裂缝形状展现的几乎是蜂窝状,所以水蚀情况较为严重,水量会出现大量的渗漏而引起水分过多减少。综上所述,岩溶裂缝含水带中会出现水位波动较大现象。
2.2 矿区水文地质问题
2.2.1矿区水源存在欠缺问题 众所周知,我国水资源与煤炭资源在地理上分布不均匀,且两种资源分布情况在一定程度上呈现出方向不一致状况。例如,北方地区煤炭资源较为丰富,含量高达90%,但是含水量却只有煤炭含量的三分之一。另外,根据某项资料数据显示,我国某地煤矿生产需要用水量最低标准应保持在296方,但是实际用水几乎只有它的二分之一。由此可见,我国煤矿生产工作中供水呈现出严重欠缺状态,并且矿区水文地质条件难以达到煤矿生产所需水量的标准要求。
2.2.2矿井地质受水害影响 我国煤矿区域中的矿井条件呈现出来的状况各有不同,其中约有三分之一的重点煤矿区域矿井存在的水文地质条件较为复杂,并且受到水害因素影响的煤矿区域不在少数。随着煤矿开采工作继续深入落实,致使煤矿生产区域受到水害影响更加剧烈,对矿区生产工作造成了很大的阻碍。例如,在华北地区,底板承压水地质环境勘察和测绘过程中,大概有160亿吨的煤炭资源都分布在其中,然而底部岩溶水情况较为复杂,致使矿区生产工作开展有了较大的难度。
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2.3 矿区环境污染
在煤矿生产过程中,经常会产生一些生活污水。众所周知,若是污水肆意排放,肯定会破坏周边的生态环境,给人们居住的生活增添烦恼,特别是排放未经处理含有化学成分的污水,将会危及人们身体健康以及农作物生长发育。在煤炭生产过程中,污水的排放会对水文地质环境造成巨大影响,从而降低矿区地下水的水位分布。当浅层的含水层水分被排光后,会致使煤矿生产区域出现塌陷,甚至会出现严重干旱等后果。可见,若是污水排放方式不科学,不仅会影响生活环境和水文地质环境,也会增加煤炭勘探工作的开采成本。
3 煤矿生产中勘探技术方法
3.1 勘探技术
3.1.1钻探技术
该项技术是煤矿勘探工作中常用到的一种技术方法。在实际勘探中,借助钻探技术能够准确的掌握地质状况,从而有效的开展后续的工作事宜。根据煤矿存在的区域不同,还可以合理选择不同的钻探技术,例如,在干旱地区进行煤炭开采可以借助泡沫钻进与空气反循环技术,而在泥灰岩层以及碳酸岩层等地区,使用钻探技术却会导致意外发生,所以在这些地区勘探前还要进行钻孔结构分析,加强该项技术的研究。
3.1.2物探技术
目前,我国的煤矿勘探工作者进行水文地质勘探也会采用物探技术。这项技术充分利用了三维地震法与电磁法结合使用的效果,提高了水文地质勘探结果的精确度。
3.1.33S技术
这项技术是经过整合GPS、RS、GIS技术而来的,在进行勘探工作时,它可以结合计算机数据分析和绘图以及成像等技术,对水文地质状况实现收集处理和分析。因此,3S技术是进行勘探的一种重要技术。水文地质勘探人员运用此种技术勘探时会明显发现收集到的信息较多且实用,而且进行勘探所用的时间也比以往相对减少了许多。由此可见,3S技术能够缩短工作人员时间,提高资料收集准确度和勘测效率,为顺利勘测提供了非常到位的帮助。
3.1.4同位素技术
利用同位素勘探技术对水文地质勘探的时间较长,如今也是水文地质勘探工作中常用的技术。这项技术能够更加精确的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。
3.2 工作方法
3.2.1流量测井法
这种方法相对上述的方法而言,使用时间较短,它的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,应用此方法可以明确区别含水层与隔水层,并且快速的掌握各层所处的位子以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。
3.2.2γ射线方法
在煤矿生产环节可以利用这种方法实现水源找水工作。因为不同的岩石与地质构造在遇到γ射线时,产生的反应有着显著的不同,勘探人员可以充分利用这点不同对地下水分布状况进行分析与判断,从而掌握地层地下结构构造,准确的找到水源。利用γ射线方法受地形因素的影响较小,并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工作中。
结束语:
综上所述,煤矿勘探工作对于煤矿生产工作的开展有着重要影响。煤矿勘探工作中对水文地质进行勘测时,可以根据实际情况使用钻探技术、物探技术、3S技术、流量测井法、γ射线方法等技术方法,提高工作效率以及勘测准确性,保证煤矿生产的各个环节都能够顺利实施。煤炭生产工作对于我国的经济发展的影响是巨大的,各个部门应该及时收集有关水文地质情况方面的影响因素与解决措施方法,避免在实际工作中因水文地质状况而影响到煤矿生产。
参考文献:
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[3]肖丽娜,苏亮广.浅谈煤矿水文地质问题及勘探技术方法[J].企业导报,2012(22).
论文作者:吴向斌
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/22
标签:水文地质论文; 煤矿论文; 技术论文; 水文论文; 工作论文; 含水层论文; 矿区论文; 《基层建设》2017年第31期论文;