煤矿水文地质问题及勘探技术方法分析论文_侯永明

煤矿水文地质问题及勘探技术方法分析论文_侯永明

大阳泉煤炭有限责任公司 山西阳泉 045000

摘要:随着煤矿开发程度的加大,勘察技术的应用越来越重要。因煤矿水文地质异常影起的安全问题增多,使得对勘查新技术需求迫切。在实际工作中,煤矿勘探工作主要受到勘探技术与方法的影响。对煤矿水文地质问题及勘探技术方法进行了分析。

关键词:水文地质;勘探;煤矿

引言

煤矿的勘探工作是煤矿安全生产的前提,受到煤矿开采工作落实情况的影响。水文地质是煤矿勘探工作受到影响和干扰的主要因素之一。目前,水文地质存在的问题较多,煤矿安全生产工作由此受到了严重的阻碍。所以,将新的技术应用于煤矿水文地质,解决相应问题,对于煤矿生产工作具有重大意义。

1煤矿水文地质面临的一些问题

水文地质问题是煤矿开采和安全生产的重要因素。想要让煤矿开采工作顺利进行,就必须要对该矿井的水文地质进行勘测,并对其存在问题进行分析研究。

1.1类型来源

(1)地表水。这里所提到的煤矿地表水主要指来自于江河湖海的流动水以及大气降水。(2)地下水。主要指潜水及承压水。煤系地层的岩层主要由含水层及隔水层组成。其中奥陶系地层奥灰水以承压水为主,涌水量大;石炭系、二叠系地层中含水层以灰岩及砂岩为主,涌水量小;第三、第四系地层以松散岩层为主,涌水量与地表河流、大气降水密切相关,水量随季节变化明显。(3)老空水。主要存在于人类采掘活动遗留的巷道等空间内。受采掘活动的时间、范围等因素影响,往往造成采空区内积水量大,积水范围界限不明显等,对安全生产有很大的影响。

(2)1.2水文地质问题

众所周知,我国地理上的水资源和煤炭资源的分布极其不均匀,且分布方向呈现出不一致的情况。例如,我国北方水资源的含量不到三分之一,而煤矿资源的含量居然高达90%。资料数据显示,煤矿生产用水在严重缺乏的同时,深受水害的影响。在各个矿井所呈现出来的状况各不相同。其中,大概有三分之一的矿井存在着比较复杂的水文地质条件。随着煤矿开采深度的不断增大,受到的水害影响也就愈来愈大,致使开采工作受到了严重的阻碍。

1.3环境的污染

生产、生活污水的产生是煤矿生产过程中难以避免的。若将污水随意排放,一定会影响到周围的生态环境,从而对人们的生活造成一定的影响。若是将未经处理的化学污水进行排放,对人们的身体与周围的环境也将造成严重的危害。煤矿生产过程中所产生的污水对水文地质有着同样巨大的影响。

2勘探技术方法

2.1钻探技术

该技术是煤矿勘探工作中最为常用的一项勘探技术。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,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。

2.2物探技术

这也是我国煤矿通常使用的一种技术。这项技术使水文地质勘探结果的精准度大大提高,它将三维地震法与电磁法相结合。

2.33S技术

所谓3S技术是指将GTS、RS、GPS技术相整合。在煤矿勘探工作中,可以利用该技术与计算机数据相结合,对水文地质情况进行详细分析,并收集该区域的数据、图像,以供日后参考研究。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该项技术的运用大大地节省了勘测的时间。

2.4同位素技术

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,但这并不影响对它的运用。该项技术对地下水的各种情况能够精确地检测出来,是勘探工作理论依据的提供方。

2.5流量测井法

相对来说,这种方法需要的时间较短。在深度不同的钻孔横截面中也运用流量测井法来测量纵向的流量情况。只要钻孔出现纵向的流动水,就能够准确地将含水层与隔水层区分开来,并且能够很快地掌握到各层水分渗透情况与各层所处的位置等各种数据。除此之外,流量测井法还具有稳定、便利等特点,在煤矿的勘测工作中得到较为广泛的运用。

2.6在岩溶充水矿床中采用的勘探技术

工作人员在进行勘探时要根据矿床的类型和具体的地质条件来采用不同的勘探方法。下面说一下在岩溶充水矿床中相应的勘探技术。岩溶充水矿床也要根据不同的地理位置和地层结构分为三种类型,分别是溶洞充水矿床、暗河管道充水矿床、溶隙充水矿床。溶隙充水矿床大部分都是分布在岩溶水系统当中,所以工作人员勘查中的主要任务就是要掌握好岩溶的分布和发育规律,然后要对矿区的补水和排水情况进行预测看能否满足工作中的需要,还要对涌水的情况进行调查,看如果在矿区中出现大量涌水的情况能不能在第一时间得到补给。再者就是溶洞充水矿床,这种矿床主要分布在小型的溶水系统中。这种矿床中经常会有很多的填充物,并且腐蚀性极强,所以工作人员在进行勘探工作时一定要解决好溶岩塌陷和涌水现象这一问题,一定要对这种问题提前做好预防工作。再者就是在暗河管道充水矿床中的勘探工作,勘探这一种矿床的目的是为了了解暗河管道的分布情况,从而研究出给水和排水结合的可能性,在勘探过程中使用平常的办法不容易达到勘探的目的,所以工作人员在进行作业时要根据地表和地下水文地质的情况来进行勘查。

2.7利用钻孔透视仪对岩溶进行测量

钻孔透视仪的工作原理就是电磁波的传播特性,将这一仪器运用到工作中的具体方式是:首先要将无线电发射机和接收机安放在两个钻孔内,然后要经过比较长的一段距离,发射机发射电磁波穿过了岩石介质,最后另一端的接收机就能接收到了。通过钻孔透视仪的这种特性就能很好的对不同深度的溶洞和岩溶通道进行探测,利用这种仪器能够探测到地下500米甚至更深的地方。

2.8γ射线法

在煤矿生产工作中通常利用这种方法来寻找矿区的水源。因地质的构造以及岩石不同,所以遇见γ射线时所产生的反应也各不相同,勘探人员利用这些不同点来对地下水的分布情况进行判断和分析,通过对地质构造的了解,准确无误地找到水源。利用γ射线进行勘测,不仅成本低、操作简单,而且受地形的影响较小。所以,在对裂隙带、断层破碎带等进行地下水源的寻找时普遍应用这种方法。

结语

煤矿的生产与开采工作受到煤矿勘测工作影响。在对矿区的水文地质进行勘探时,可根据实际情况使用物探技术、钻探技术、流量测井法、3S技术、γ射线方法等。这些技术与方法的使用,能够有效地提高勘探工作的准确性和工作效率,确保勘探工作的每一个环节顺利进行。同时,各个部门要及时收集关于矿区水文地质的情况,并制定相应的解决方法,以免煤矿生产工作的进行因水文地质的因素而受到不必要的影响。

参考文献

[1]傅耀军,华解明,方向清.试论煤田(矿)水文地质问题及勘探技术方法[J].华北科技学院学报,2009,6(4):7-10.

[2]张涛.我国煤田水文地质与勘探技术分析[J].科技风,2015(2):11-13.

[3]刘飞虎.煤矿水文地质勘探现状及新的勘探技术分析[J].内蒙古煤炭经济,2014(10):8-9.

论文作者:侯永明

论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期

论文发表时间:2017/7/13

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