摘要：分析研究切实可行的水文地质条件勘探方法，在查明水文地质条件的前提下，实施行之有效的防治水措施，对于解放受岩溶水害威胁的煤炭储量，提高煤炭资源利用率，确保我国煤炭工业的持续稳定发展至关重要。
关键词：综合水文地质勘探；岩溶水害防治；应用
前言
对于受水威胁严重的矿区，治水采煤的前提首先是探明矿区的水文地质条件，选择正确合理的水文地质勘探方法则是探明水文地质条件的关键。
1简述煤矿水害
1.1水害的分布与类型
中国的煤矿水害类型可以分为Ⅰ～Ⅵ，不同的水害类型分布的地区也有所不同，Ⅰ类位于华北石炭－二叠纪煤田的岩溶－裂隙水水害区；Ⅱ类位于华南晚二叠纪煤田的岩溶水水害区；Ⅲ类位于内蒙、东北侏罗纪煤田的砂砾岩裂隙水水害区；Ⅳ类位于西北侏罗纪煤田的砂砾岩裂隙水水害区；Ⅴ类位于西藏、滇西中生代煤田的裂隙水水害区；Ⅵ类位于台湾的第三纪煤田裂隙－孔隙水水害区。这些水害类型中，当前对中国煤矿开采威胁比较严重的主要是Ⅰ类和Ⅱ类水害。另外，老空水也是煤矿当前面临的比较严重的威胁之一。
1.2煤矿水害的事故特点
通过对“十二五”期间中国煤矿不同水害数据的统计分析，使中国煤矿水害事故的特点得以明确，“十二五”期间，中国煤矿事故发生例数达到了1039起，有16811人死于事故。在当前科学技术不断发展的社会背景下，煤矿开采中的水害事故已引起了人们足够的重视，从2011年到2015年，煤矿水害的发生情况及煤矿水害的死亡人数已逐渐下降；2011年有104起煤矿水害事故，2015时，已减少到了38起，同时由于煤矿水害事故而造成的死亡人数也从593人减少到了224人，不管是从煤矿水害事件的发生还是死亡人数来说，都降低了50%以上。煤矿水害的发生情况与国家在煤矿方面的重视情况有直接关系，通过观察可看出，乡镇煤矿是水害事故发生最频繁的地区，“十二五”期间煤矿事件的发生情况统计中，乡镇煤矿占了238起，有963人死亡。鉴于这种情况，相关部门应加强对乡镇煤矿的管理，这样才能有效降低煤矿水害发生的频率，减少人员死亡。一般情况下，对于水害类型的划分主要是以通道和突水水源作为依据进行的。从突水水源方面进行划分，水害类型可分为基岩水（主要是地下承压水）、大气降水、老空积水、冲积层水（第三系与第四系松散层）、地表水（河流、湖泊、海洋）；根据突水通道进行水害类型的划分，可分为陷落柱突水、封闭不良钻孔突水、沉积缺失天窗突水、岩溶裂隙突水和断层突水。地质构造引起的煤矿突水事件几乎占了总数的10%；而老空水与地表水对矿井安全生产的威胁，就有可能造成特大煤矿水害事故的发生；老空水害引起的水害事故及死亡人数，占了水害事故的92.1%和89.7%，其中占比最大的是地表水害，占了5.0%和5.1%，其次是奥灰岩溶水。由此可看出，在煤矿防水治水工作中，必须明确老空水、地表水与岩溶水在其中的地位。
2矿床水文地质勘探类型判断方法
2.1把握充水来源
水源是矿床水文地质勘探类型划分中最重要的把握方向，技术人员在对水源分析的时候，需要提高对其判断的能力，这就需要技术人员了解该矿区的地形地貌，充分分析充水的来源情况。一般来说，充水主要来源于地下水和地表水，而在某些特殊情况下，也会有老窖水形成的情况，因此，相关的勘查工作人员也需要了解区域性的水源情况，同时，在寻找水源的过程中，也可以通过大量的实验来研究充水的方式，以寻找高效治理矿床充水的方法，提高对于水源的正确判断。
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2.2明确充水部位
在寻找矿床具体的充水部位的过程中，相关的勘查人员也需要对其充水范围和充水量进行简单的了解，因为这些参数都与勘查的类型相关，通过充分了解矿区的具体充水情况，可以判断分析出矿床的水文地质勘查类型。在实际操作过程中，相关的工作人员首先需要准确找到充水的位置，这需要借助先进的勘查仪器来完成，然后仔细分析该矿区的充水情况，并与充水分类情况进行对比。这种方法可以使得出来的数据既科学又合理，进而得出符合条件的勘查项目。
2.3综合资料分析
完成矿床的水文地质勘查工作之后，充分分析探究收集到的资料。通过对勘查人员提供的资料数据进行分析，制定出合理有效地工作方案，明确施工的具体步骤，并科学地判断其类型。
3采用综合方式进行地质勘探预防煤矿岩溶水害
3.1采区地面地震勘探
在对采矿区域进行地质灾害预测时，应用电子信息技术能够有效提升结果的精准度。对基层岩石的破裂情况进行调查，并记录测量得到的数据结果，这样后续地质分析时也具备参考资料。矿区地面勘察是最先进行，通过观察测量地面岩石结构，来判断是否发生过严重的地震灾害，以免影响到后续采矿任务的顺利进行。地震勘探主要针对断裂层来进行，通过测量数据的分析，以及断面观察，可以确定地震灾害对地质层影响程度，并积极的探讨解决方案，采矿时避开断裂层开挖。同时本阶段的主要工作也是进一步查明采区范围内的小构造，包括落差5m左右的断层、陷落柱和采空区的奉问分布形态。根据采区衔接的要求，应提前布置实施。面物探方法较矿井物探方法施工简单，探测效率也高，但受到地表条件的限制。在地表条件允许的前提下，三维高分辨率地震勘探技术是首选方法。
3.2微动测深勘查
单点勘查：单点勘查方式观测台阵，一般由两个不同半径的同心圆(内接正三角形)组成，在圆心和圆周上内接正三角形顶点处各设置一套微动观测仪。这种观测方式勘查深度与台阵的大小成正比。根据勘查深度的要求，可采用由3个或3个以上不同半径的同心圆组成观测台阵；测线勘查：在煤田勘查这种大面积勘探中，单点勘查已经不能满足生产要求。可采用测线(剖面)观测系统，获得s波速度剖面成果图。在测区内按一定间距布置这样的测线，可实现二维微动测深勘探，并反演测区三维s波速度结构，结合钻孔及其它地质资料，可进一步解释速度异常区域的地质意义；平面探查：在矿区或者要求更精细的勘探，在仪器数量足够多的情况下可采用平面观测，并反演测区三维s波速度体，从而圈出速度异常体或者面。
3.3井下钻探及综合物探
井下直流电法透视：从大的范畴来说，井下直流电法透视仍属于矿井直流电法。其目的是探测采煤工作面内部的导水构造、底板含水层的集中富水带。许多矿区的研究和试验证明，井下直流电法透视是探测水文地质异常区最为有效的物探方法之一；TEM探测：瞬变电磁法(简称TEM)，它是利用大功率的发射装置向铺设在地面的矩形线圈(或称发射框)发送双极性大电流，在电流开启和关断时，由于电磁感应作用产生电压脉冲，电压脉冲的衰减产生感应磁场(即一次磁场)。一次磁场随着时间的推移，在地下介质中产生涡流。地下涡流的变化又生产二次磁场，由于不同地质体其电性特征存在差异，其二磁场的衰减,Trq字在差异。因此，通过研究二磁场的衰减规律，可达到推测、分析地下地质异常体的目的。TEM探测可以探测不同高程的相对富水区，以便有针对性的采取防治水措施；弹性波CT：即地震层析成相技术，可以推测主要构造的发育情况，但由于该项技术起步比较晚，还有待于进一步完善提高；瑞利波：利用瑞利波探测技术可以对掘进巷道前方的地质异常体，特别是断裂构造进行超前探查，预防突遇断层出水。该项技术对于探测前方构造效果较好。
结束语
利用地理信息系统作为平台建立矿井多元信息集成系统，把三维地震、瞬变电磁、矿井物探、构造地质、水文地质等多元信息进行复合、综合分析后建立预测与评价模型，实现地质资料的信息化、数字化和可视化，为开采水文地质条件的快速评价、生产水文地质工作的动态管理、突发|生水文地质灾害应变对策的制定提供技术支撑。
参考文献：
[1]王景祥.岩土与地下采矿工程中的防水问题［J］煤炭技术
[2]王宏平．煤矿水文地质勘探中群孔抽水试验的应用初探Ⅲ科技致富向导
论文作者:李晨雨
论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/21
标签：水害论文; 煤矿论文; 岩溶论文; 水文地质论文; 矿区论文; 地质勘探论文; 煤田论文; 《基层建设》2018年第1期论文;