复杂条件下矿井水文地质类型划分方法论文_杨朝明

复杂条件下矿井水文地质类型划分方法论文_杨朝明

曲靖市麒麟区煤炭工业局

摘要:矿井水文地质类型准确划分是相关煤矿部门建立防治水方案、维护防治水安全的技术基础,《煤矿防治水规定》明确指出要每隔3年考查一次矿井水文地质类型。对于矿井水文地质类型划分通常是对矿井目前环境下水文地质特点的分析和评价;复杂环境下矿井水文地质类型划分要以煤矿治水方案为重要内容,利用分水平、分盘区、分阶段评价等方式,为煤矿未来规划提供必要的条件,发挥水文地质类型评价的规划性、全局性和指导性特征。

关键词:复杂条件;矿井水文地质类型;防治水方案

前言

矿井水文地质类型通常是对煤矿水文地质特点、主要水害问题、防治情况等全面考察进行的,是煤矿制定综合防治水方案、维护防治水安全的关键条件。我国从上世纪50年代就投入对煤矿水文地质类型划分措施的研究,80年代进行划分的原则、基本依据和规划的确定都在一定程度上为我国煤矿防治水项目提供了重要条件。

一、矿水文地质条件评价与类型划分

1.评价目标与原则

评价目标就是科学分析、划分麒麟区煤矿水文地质类型,为该区后期的防治水方案制定和完善相关方案提供重要前提。评价原则有:

(1)分水平、分盘区、分期的评价原则;

(2)维护煤矿安全生产,为煤矿后期的防治水方案制定奠定基础;

(3)展示出问题严重区和敏感区。

要寻找科学实用的采矿措施,一定要结合以往的水文地质资料明确分析矿山内水文地质特点,并完成好安全防护工作;积极了解矿山区水文地质特点,提前完成防治措施,推动勘测工作正常运行。

2.已有研究程度分析

深入调查、资料齐全、分析科学的已有研究程度评价是进行矿井水文地质类型划分的关键要素。然而却不能仅仅借助以往的数据资料,要全面开展新阶段的资料更新补充及新问题的考察。

麒麟区煤矿开采历时长、环境复杂且演变显著,为完成现有研究程度科学评价:

(1)根据时间发展分环节收集资料,从1953年进行考察、建井和生产期间进行的勘探项目,把生产期间回采、掘进和开拓项目的充水文件,作为现有程度评价最关键、最全面的参考条件,进一步整合和利用;

(2)主要更新了2010年进行评价分析之后的问题工程资料。如四水平水文地质条件的项目涉及到,171个井下碳钻卡、电磁勘探及潜水泵房建设等;

(3)实现水文地质条件揭露程度的及时更新和补充,井田已实现水文地质条件系统整体的勘探网,井田煤层底板含水层水位下跌至二水平以下,第三、第四地质条件逐渐简单。其中,井田存在的问题就是第三、第四水平防治水规划与揭露条件不适应。

3.分水平、分盘区评价

该区井田通常是各自独立的地下水装置,又由塔坨向斜、单斜构造和毕各庄向斜三个分别独立的构造组成。无法用某个水平地质类型来描述井田情况,若是采用某种地质类型划分就一定会导致后期规划区的地质情况更复杂,会限制生产并徒增治水成本经费。所以,这里较适合采用分水平、分盘区的原则。

4.分阶段评价

各煤矿的矿井水文地质环境都会受到采掘工程破坏情况和揭露情况的影响,其条件类型是不断演变的。水文地质条件类型评价文件一定要满足与勘测环节、开采环节相一致的阶段性评价报告。其中水文地质设计的发展历程一般有四个阶段:

(1)初步揭露环节,主要是进行大范围普查~精查、建井和补勘,其中含水层和水文地质揭露程度小。

(2)第二阶段,则是岩溶塌陷突水及问题防治环节,主要补充勘查和灾后治理。

(3)第三阶段,主要是一、二水平煤层顶板含水层全面揭露与疏干及勘察环节;实现一、二水平开采,维持防治水安全生产20a。

(4)这一阶段通常是三、四水平阶段进行的综合揭露和突水整治环节。

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5.指导性评价

煤矿水文地质类型划分,就是为了维持煤矿防治水安全,所以要根据煤矿的生产规划,以生产规划区为核心评价区域,掌握核心区水文地质条件,考察重点区域受水害影响情况和防治水情况。

指导性评价也是为了明确未来生产将遇到的问题,所以,评价报告明确了延伸水平地质条件逐渐简单的趋势,分析了三、四水平的涌水量,明确提出为了5a防治水任务最主要的就是延伸水平防治水规划体系的完善,并制定了基础调整规划方案。

6.水文地质类型划分

结合井田含水层情况、矿井及附近老空水分布特点、矿井涌水情况及最大突水量情况、开采因水害限制情况及防水效率水平,并按照复杂环境地质类型划分就高原则,在几年前我国把麒麟区煤矿地质类型评价为复杂条件。

2010年与2013年评价结果一致,然而在2013年评价依据、方式和合理性有了不同程度的优化调整:

(1)与2010年评价方式存在区别,2013年运用的是分水平、分盘区和分阶段评价方法;

(2)全面把握3年来揭露成果,展示了井田水文地质环境的最新变化;

(3)2013年指出以未来5a规划区为核心评价区,分析其充水情况、受水害影响情况及水害预防效率水平;

(4)评价结果不仅展现了各水平区、各盘区、各环节水文地质情况和复杂类型的区别,也展示了水文地质条件循序渐进的降低充水强度,并逐渐简单的发展趋势。所以,足够的目的性、科学的阶段性和整体的指导性是2013年进行评价分析的基本特征。

二、煤矿水文地质类型划分面临的问题及解决措施

矿山区域水文地质很容易受外界因素变化而改变的,一定要提前完成灾害防治措施,进一步降低地表水、空山围堰、塌陷导致的矿山危害。对矿山区域的水文地质隐患位置要及时科学的治理解决。

1.矿区勘察环节

对矿山区域水文地质情况的常规要素进行认知和预测是这期间水文地质勘察和划分环节的关键任务,通过普查和勘测的措施,掌握矿山区域水文地质的变化特点,接着研究科学实用的水文地质的划分措施,它们相辅相成,彼此承载,一致发挥功效,特别是在勘察期间,要同步操作。

结合矿床的种类、规模大小、复杂性来明确矿山区域水文地质勘察的部位,把握科学数据的常规方式就是地质观测孔实施观测和记载,当然不包括大水岩溶矿床。由于过量取水极易引起地下水位的减退,地面发射坍塌,而且地面塌陷引发的问题是我们难以承受的,既会损坏矿山,导致自然生态的破坏,也会对人们的生命安全造成极大影响,因此在采矿期间要避免矿山坍塌导致得难以预估的损失。隔水层和含水层对矿山区域的水文地质任务也相当关键,隔水层能够阻挡水,由于这个特性能形成天然隔水,安全合理经济。

2.矿山生产环节

这期间的水文地质勘测情况对矿井内人员安全有着重要影响,一定要把握“效益关键、安全第一”的宗旨。矿山区域水文地质类型勘察人员要积极了解项目任务及目标,明确涌水的变化特点,规划制定坑道涌水量和防治水患的措施,在遇到突发情况时能免除多余的损失。把握空山积水、断层裂缝等信息,掌握积水布局和水质的具体情形,及时记录,与以往的勘测数据资料,综合建立一套完备的资料体系。运用动态技术掌握底下的变动情况,提前规划好防治措施,防患于未然。

三、总结

煤矿水文地质类型划分资料数据,通常是与勘察矿井情况、开采效率和开采历史相关联的阶段性技术分析文件。特别是开采历时长、条件复杂的矿井,一般是利用分水平、分盘区和分期的评价依据,按照以未来生产规划为核心并维护煤矿安全生产的原则,重点展示煤矿最新水害问题的原则。前提性、分期性和规划性应是矿井水文地质类型划分的基本特征。

参考文献:

[1] 王长申,武强,马国平,等.复杂条件下矿井水文地质类型划分方法[J].煤炭学报,2016,41(3):696-702.

[2] 许庆华.浅谈复杂条件下矿井水文地质类型划分与勘测[J].工程技术:引文版,2016(5):00271-00271.

[3] 黄玥生.复杂条件下矿井水文地质类型划分方法研究[J].工程技术:全文版,2016(10):00251-00251.

论文作者:杨朝明

论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期

论文发表时间:2017/7/24

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