矿山水文地质勘探现状及新的勘探技术研究论文_相虎,翟保才

矿山水文地质勘探现状及新的勘探技术研究论文_相虎,翟保才

相虎 翟保才

中国华冶科工集团有限公司天津第三分公司,天津 301700

摘要:随着科技的发展,矿山水文地质勘探工作是一项重要而又繁琐的工作,不容忽视。矿山地质勘探工作质量高低与否将直接影响到矿山的开采效率和生产安全。我将在本文中对我国矿山水文地质勘探技术发展现状与新勘探技术进行分析介绍,希望有助于广大技术工作者在实际工作者合理采用勘探技术、规避以往勘探工作中出现的问题,使水文地质勘探工作起到应有的作用。

关键词:矿山;水文地质勘探;目的;现状

引言

近些年,矿山水文地质勘探工作取得了很大的进步。在矿山开采过程中,矿山水文地质勘探工作意义重大。本文介绍了矿山水文地质勘探的目的,阐述了矿山水文地质勘探现状,最后介绍了几种新型矿山水文地质勘探技术,希望对相关工作人员能够有所帮助,同时能够促进我国矿山行业的发展。

1矿山水文地质勘探的目的

1.1预测矿井涌水量

通过水文地质勘探结果了解煤矿的具体开采情况,从而对矿井涌水量进行预测,依据预测结果采取相应的措施预防,从而降低安全事故的发生几率,确保煤矿开采的顺利、安全进行。

1.2预防煤矿生产安全问题

通过水文地质勘探工作,可以全面了解矿井周边的具体环境,从而科学预测在煤矿生产过程中可能出现的各种问题,通过准确的预测结果,为煤矿开采提供支持。在具体开采过程中,采取合理的措施,降低煤矿开采过程中安全事故的发生几率。目前人们虽然加强了对煤矿开采过程中的安全问题的重视,但是具体开采过程中,安全事故时有发生,不仅造成较为严重的经济损失,甚至造成人员伤亡,因此矿山水文地质勘探工作意义重大。

1.3给矿山排水设计提供依据

水文地质勘测能够获取大量的数据,在准确了解矿井周边水文的具体情况的基础上,设计矿井中的给排水系统,从而确保矿井中给排水系统的合理性,合理利用矿井环境,增加矿井开采安全性,降低煤矿开采成本。此外,通过水文地质勘探工作,可预测采掘巷道中地质构造及本层或上层采空区的积水情况,为煤矿开采提供强有力的支持,从而确保煤矿开采工作的顺利进行,提高煤矿企业的经济效益。

2矿山水文地质勘探工作的现状

矿山水文地质勘探工作对开采工作起到很大的作用,其质量高低直接影响着开采能否安全、顺利的进行。但由于我国起步较晚,采矿企业对其重要性认识不够,所以发展较为落后。

2.1 相对国外发达的开采勘探工作,我国的勘探技术较为落后

这主要是因为水文地质勘探工作是计划经济的产物,在改革开放后,太过重视开采速度,为了节省时间,很多矿山往往不经过水文地质勘探就直接进行开采了,这在很大程度上制约了勘探技术的发展。

2.2对水文地质勘探工作重视程度存在严重的不足

由于水文地质勘探工作前期需要大量投入人力和财力,但是并不能产生直接经济效益,许多业主为了节约资金,就把水文地质勘探工作进行压缩,有的甚至不进行勘探,凭借经验去开采,这些现象在小型矿山中最为常见,这严重制约了勘探技术的发展。

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2.3随着矿山开采量的越来越大,资源消耗越来越快

以前认为开采价值不高、开采难度大的矿山开始被开采,这些矿山的地质环境和矿层结构比较复杂,以现有的地质勘探技术进行勘探暴露出了一些不足,增加了地质开采的难度。

3新型矿山水文地质勘探技术

3.1钻孔透视技术

钻孔透视技术在具体应用过程中需要应用无线电技术。原理是无线电波对岩层结构能够起到不同的发射和透视效果,通过应用该项技术,能够实现对含水层和溶洞的勘探。在该过程中,介质不同无线电波的实际传播系数也会有所差别,如果在传播过程中遇到岩层内的积水,可以显示电波频率波动。在应用钻孔透视技术时,要在勘探岩层上进行钻孔,同时在钻孔内安装无线电发射装置以及相应的接收装置。在具体勘探期间,电器波在介质中传播。在具体传播过程中,通过对接收装置的应用,实现对电磁波数据的合理收集,收集过程中电磁波数据不会发生丢失,为日后的分析工作提供强有力的支持。完成对电磁波数据的收集后,要对电磁波的频率和振幅进行分析,依据分析结果,判断岩层中溶洞和通道的具体位置,从而判断煤矿水位的实际情况,以及煤矿地质层的具体状况,为煤矿的安全开采提供强有力的支持。

3.2瞬变电磁法

将瞬变电磁法应用在水文地质勘探中,要将线框铺设到需要进行水文地质勘探地表上,在线框中输入越阶电流,如果突然断开弧线电流,则线框下部空间中将产生感应场以保存有电流时的磁场,随着时间的推移会使形成的感应场不断向下扩散和传播,能量会消减,测量的具体部位由浅到深,具体信息内容的获取通过感应场实现。通过该方式勘探水文地质,勘探结果的准确性较高,因此应用广泛。岩石的湿度、富水性都会对岩石的电阻率产生影响,富水性越高,岩石的电阻率越高,湿度的增加会导致岩石的电阻率下降。将瞬变电磁法应用在水文地质勘探工作中的优点有以下几个方面:(1)感应场的穿透能力更强,一些煤矿的地形结构十分复杂,复杂地形变化不会对感应场的穿透能力造成不良影响,灵敏度更高,因此可以实现对复杂地形变化中煤矿地质情况进行准确测量;(2)瞬时电磁法在具体应用过程中可以采集大量的样本,运用数学方法进行处理计算,更加准确地反应测量范围内水文地质的具体情况;(3)瞬变电磁法中没有一次场测量,能准确反应地层结构,测量精度高。

3.3流量测井法

流量测井法是目前水文地质勘探工作中常用方法之一。它通过测量不同深度的截面在2个断面方向的流量,获取各个岩层的深度、含水层的实际厚度、渗透性能等各项参数。在具体测量过程中,要依据获取的参数,科学地对隔水层和含水层进行划分,从而了解被测量区域的水文地质情况。流量测井法与传统的分层抽水法相比,它通过一次测量过程能够得到全部数据,降低开采过程中的人力和物力成本,而且可以实现对含水层动力特性的全面、准确测量,该方法方便快捷。

结语

总之,以上就是我个人见解。进行良好的水文地质勘探工作可以对提高矿山开采效率、降低矿山事故率、加强排水方方案设计科学性、合理性打下良好的基础。我们在充分学习掌握了目前常用的勘探技术后,应该积极学习国外的先进勘探技术,引进其先进勘探设备,并结合我国矿山开采的实际情况,创新发展适合我国的矿山水文地质勘探技术。我们还应该加强水文地质勘探人员的教育力度,提高他们的工作技能,增加矿山勘探效率,并加大水文地质勘探工作的宣传力度,提高矿山业主对水文地质勘探工作重要性的认识,使水文地质勘探工作发挥出更大的效力,促进我国采矿事业向更好的方向发展。

参考文献

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[5]李风华.煤矿水文地质勘探现状及新的勘探技术分析[J].煤炭技术,2015(2):86-87.

论文作者:相虎,翟保才

论文发表刊物:《中国住宅设施》2018年2月下

论文发表时间:2018/11/2

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