分析矿山水文地质勘探现状及新的勘探技术论文_张林琳

分析矿山水文地质勘探现状及新的勘探技术论文_张林琳

河北省地矿局水文工程地质勘查院 河北省石家庄市 050000

摘要:矿区水文地质勘探是一项十分重要的工作,随着矿业活动的不断深入,水文地质勘探呈现出明显的繁琐性、复杂性特征,对于矿山企业而言加强水文地质勘探极其重要。鉴于此,在实际工作中,建议相关部门与企业要重视矿区水文地质勘探的重要性、合理解决水文地质勘探和矿山文化馆业发展之间的矛盾、严格把握开采力度,确保从源头上防止因地下水引发矿难等安全事故的发生。本文就矿山水文地质勘探现状及新的勘探技术进行分析。

关键词:矿山水文地质;勘探现状;新的勘探技术

对于一个矿区而言,其不利影响因素非常多,主要包括水文地质、工程地质、矿体厚度的变化以及矿区地质构造等方面,在此主要强调矿区水文地质勘探对矿床开采的重要性。矿区水文地质勘探旨在对地质条件进行深入研究,以地质测绘作为基本出发点,并将揭露深部环境中的相关水文地质情况作为主要目的。实际工作环节,需结合矿区地理地貌情况、地层岩性、构造、水文地质类型等因素,择优选择适合该矿区的最佳勘探方法,从而提升其勘探的整体质量,避免安全隐患事故的出现。

1 矿区水文地质勘探的基本概述

所谓水文地质勘探即是以勘探区的水文地质勘探类型及相实际自然地理条件为重要依据来针对性的选择有效的勘探技术,以对勘探区水文地质条件进行研究的一项重要手段。查明矿区水文地质条件和矿床充水的因素,对矿坑涌水量进行科学预测,并在此基础上,客观评价矿床水资源的利用,指明供水水源方向。在查明矿区工程地质条件的前提下,对露天采矿场岩体边坡的稳定性以及岩体的质量进行科学、客观的评价,有效预测出工程可能会发生的质量问题,以便于工程问题的及时发现与解决。对矿区的地质环境质量进行全面、准确的评述,并对矿床开发可能引起的环境质量问题进行科学预测、提出相关预防及治理意见。

2 矿山水文地质勘探现状分析

2.1 矿区水文地质勘探未引起矿山业主的重视

矿区水文地质勘探阶段,除了需要投入大量资金之外,还需投入大量的时间与人力,因此许多矿山企业不愿投入大量资本,而是最大限度压缩勘探工作操作环节。同时,对于部分小型矿井或新建矿井而言,其企业老板认为矿区水文地质普遍简单,因此可以私自舍弃勘探环节。就企业领导而言,更多地是关注矿山能否为其带来经济效益,往往忽略了矿区的矿体特征、矿山水文工程地质环境等地质信息,对于矿区安全性并未投入太多关注度,以至于经常出现透水、突水等事故。

2.2 水文地质勘探和矿区发展之间出现矛盾

近年来,各地矿山开采活动日益频繁,和矿业发展速度相比,水文地质勘探工作存在着明显的滞后性,矿山水文地质勘探技术已经无法满足水文地质勘探整体需求,追求经济效益和忽略探水治水的矛盾,导致透水事故等安全隐患事故的频发。现有矿山企业,除国有外,大多数私营矿山在水文地质勘探方面重视不够、投入不足,技术力量薄弱,难以查清矿区水文地质基本情况,导致水文地质勘探和矿山发展之间的矛盾越来越尖锐。

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2.3 过度开采现象对水文地质勘查提出了新的要求

人们对于矿产资源的需求量正在不断加大,以至于开采深度逐年加深。当前过度开采现象十分普遍,随着开采深度的增加,地下水动力条件也在发生变化,地下水补给、径流、排泄和积水都难以用过去的方法查清楚,给水文地质勘查提出地新的更高要求。

3 矿山水文地质新的勘探技术分析

3.1 综合物探技术

综合物探技术结合了地震预测技术和电法勘探技术,主要对矿区的地质构造和矿井水的问题进行勘探。综合物探技术操作起来方便快捷,成本投入低。在使用物探技术对矿区进行水文地质勘探时,可以将矿区的高分辨率三维地震数据体的作用充分发挥,在根据获取的钻孔资料对采矿的目的层的地质构造进行细致的分析,从而建立起系统的、完整的地层构造的立体图像。同时配合电法勘探技术对矿区地下水的储存情况、分布情况、岩溶裂隙的程度进行深入的研究和分析,达到对地下构造的隔水层厚度和导水性了解的目的。

3.2 “3S”技术

“3S”技术是GPS、GIS、RS三项技术的整合,它以计算机的数据分析、绘图技术,及遥感、成像技术等为基础,进行勘探工作,是目前煤矿生产中水文地质状况勘探的主要方法,可以有效借用三种技术的优势,以保证其勘探工作在信息的采集、处理以及分析等方面的一体化实施。

“3S”技术中较为主要的技术为RS遥感技术,它与计算机技术相结合,可通过构建全方位完善的遥感体系,是吸纳对于煤炭资源水文地质状况的自主、自动的智能化勘测调查,以节省勘探工作人员,提升勘探工作效率及质量。而此项技术与GPS、GIS结合应用,能够使水文地质勘探工作更加顺利的实施,并得到更加精准的结果。

3.3 流量测井技术

流量测井是近年来开发应用的一种新的勘测方法,主要用来测量钻孔过程中不同深度水流在横截面中的流量。使用流量测井发,只要孔中有水流运动都可以对隔水层和含水层进行划分,而且能够对每一层的厚度、方位、渗水的情况加以掌握。流量测井法使用方便,效果稳定,受到行业内的广泛认可。

3.4 射线方法技术

此方法主要应用于煤矿生产中的找水工作,它借助于岩层中不同岩石、地质构造,对于射线的反应性能,来判断地层中地下水的具体状况,并能够实现对于地层中各部分地质构造状况的有效掌握。目前,裂隙带以及断层破碎带中地下水的找寻工作,对于此方法的应用尤为广泛,该方法不容易受地形的影响,且成本较低、便于操作、工作效率高,深受广大工作人员的欢迎。

4 矿区水文地质勘探技术的特点及发展

首先,在矿区水文地质勘探过程中,可以充分利用矿井的有利条件,做到井上、下相结合,以增强时空优势;其次,在矿区水文地质勘探试验时,进行以井下放水试验(有时包括连通试验)为主的井下勘探,井上、下结合观测的综合勘探方法。这种以井下放水试验为中心的矿井水文地质综合勘探方法,不仅大大扩大了勘探空间,使勘探工程的布置带有立体性,而且放水试验的水量和水位降深可以不受抽水设备能力的限制,能够较真实地模拟矿井建设、生产过程中的地下水流场特征,对矿井水文地质条件的评价和预测更接近于矿井建设、生产的实际,从而可为矿井建设、生产过程中的矿井防治水工作提供可靠的水文地质依据;最后,由于水文地质勘探手段的发展,当前的矿井水文地质勘探工作已打破以测绘、钻探和抽(放)水试验为主体的单一格局,而代之以钻探、物探、化探、抽(放)水试验、示踪试验、工作面测试的综合勘探和从概念模型到数学模型的模拟计算,定量评价以及计算机的广泛应用。

总之,矿区水文地质勘探技术的发展趋势是向水文地质条件的精确勘探方向发展,勘探技术与装备更加现代化、综合化,勘探成果更加贴近生产实际应用。

结束语:

总而言之,地质勘探技术对矿产资源、能源资源的勘探具有着重要的作用,直接影响着资源的勘探、开发和综合利用。虽然我国的地质勘探技术在短时间内取得了巨大的进步,研究了一系列地质勘探工程的新技术、新方法、新设备。但我们还要意识到其存在的问题,要通过一些具体措施,使我国的地质勘探技术走向更加完善的发展趋势,从而不断满足我国经济快速发展对资源、能源的需求。

参考文献:

[1]栗占有,王秋平.对我国煤矿水文地质现状及勘探技术的探讨[J].中华民居(下旬刊).2015(05)

[2]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(12)

[3]浅谈矿区水文地质勘探的技术要求[J].罗岚.安徽地质.2014(04)

[4]矿床水文地质勘查类型划分探讨[J].傅耀军,方向清.中国煤炭地质.2014(09)

论文作者:张林琳

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期

论文发表时间:2018/3/1

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