摘要:煤矿水文地质条件的复杂程度直接制约着煤矿的安全生产,特别是随着开采深度的增加,矿井水害防治工作也异常复杂和严峻,水文地质勘探是煤矿防治水的有效手段,因此,只有做好防治水管理工作,才能实现整体进步。基于此,本文从水文地质勘探对煤矿防治水的重要性入手,对相关问题进行分析,以供参考。
关键词:水文地质;勘探;煤矿防治水;重要性
一、水文地质勘探对煤矿防治水的重要性
1、保障煤矿安全生产的前提。安全是煤矿行业永恒的主题,是实现煤矿稳产的基础,煤矿是普遍认为的高危行业,应该引起管理者的高度重视。煤矿普遍发生的灾难性事故就有煤矿水害。水文地质勘探对于煤矿的安全生产有着至关重要的作用。我国许多煤矿区受煤层上部含水层和下部岩溶水的威胁,突水和淹井事故时有发生。其主要原因就是与矿区水文地质条件不清,水文地质勘探程度低有关。因此,水文地质勘探工作是煤矿防治水的基础,是保障煤矿安全生产的前提。
2、预测矿井涌水量,为煤矿防治水工作提供数据支撑。矿井涌水量是指矿山建设和生产过程中单位时间内流入矿井(包括各种巷道和开采系统)的水量。矿井涌水量的预测是确定矿床水文地质条件复杂程度的重要指标之一,也是矿井设计部门确定排水设备和制定防治水措施的主要依据。由于矿井涌水量预测的差错,使已建成的开拓井巷因实际涌水量远远大于预测的数量而导致淹井或者被迫搁置起来,有的可以开采的矿井,又因预测的涌水量过大而不敢开采,或按过大的预测涌水量设计矿井排水能力而造成不必要的浪费。因此,在矿床勘探、矿井建设和生产中,应根据所获资料,按要求正确地评价矿山开采各个阶段的涌水量,为煤矿防治水工作提供精确的数据支撑。
二、水文地质勘探技术分析
1、地震波探测技术。地震波探测技术是在勘探工作中有着重要意义的一种技术手段,采用地震波探测方式,能够获取更多地质信息,这是勘探的必要任务,实际探测过程中,其应用目标主要是针对地下岩层形态以及性质等进行判断。当人工地震波到达地表时,说明地震波接触了不同的介质,或是特殊的岩石,而后可以将从地表得出的地震波信息进行反馈,进而针对地下岩土构成展开研究分析,这样的地表勘探技术主要应用范围是深度不超过800米的煤矿。
2、电法勘探技术。电法勘探是根据地壳中各类岩石或矿体的电磁学性质(如导电性、导磁性、介电性)和电化学特性的差异,通过对人工或天然电场、电磁场或电化学场的空间分布规律和时间特性的观测和研究,寻找不同类型有用矿床和查明地质构造及解决地质问题的地球物理勘探方法。勘测金属或非金属煤矿,解决部分工程出现的地质问题、深部地质问题,寻找地下水能源等其依据地壳中各种岩层或矿体产生的电磁学反应和电化学性质的差异,由电磁场、人工电场、电化学场的分布规律进行研究和观察。
3、瞬变电磁勘探技术。这项技术主要是利用接地线源或是不接地回线向地底发射一次脉冲磁场,在磁场间歇期间使用线圈或接地电极去获取地下介质引起的二次感应涡流场信息,进而对介质电阻率进行了解的一种方式。其属于时间域煤矿勘探技术类型,在井下利用这项技术进行探测时,必须要依照开采空间断面的大小去选择发射与接收的回线边长,可以借助发射功率的提升,以及对于接收回线匝数的增加去强化二次场信号强度,进而保证顺层或是垂直勘探深度的增加。
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三、目前水文地质对工程地质勘探的基本要求
1、地质相关条款在进行工程地质勘探之前,要对工程地质的环境数据进行确认,根据勘探地质的实际情况,制定科学合理的水文地质勘探方案,并且还要对需要勘探区域的具体情况进行科学的分析,对地质勘探的内容进行详细的划分,如果工程地质情况较好,在进行地质勘查时,就要制定科学的地质勘查应用方式和方法,如果需要进行勘查的地质环境较差,地质勘探内容出现变化的话,就要根据地质勘探内容变化的实际情况,制定科学合理的勘查方案。另外,在进行地质勘查时,还要对地质工程勘查区域周围环境的空气湿度、周围热度等因素进行科学的勘查,以提高工程勘探工作的质量。
2、含水层水位在进行水文信息勘探时,要对含水层位置变化的特征进行详细的了解,在对土层下方含水层进行识别时,要确定土层的具体坐标,通过简单坐标的方法识别含水层,通过识别含水层的位置进行相关信息确认。但是,在进行含水层进行定位时,就会出现由于含水层分布较远,坐标识别净赚度不足的情况,给工程项目施工造成的影响非常大。在进行项目工程施工现场含水层测量时,采用的测量手段一般主要为低水位判定法、高水位判定法两种,虽然这种判定方法非常简单,无法测量出航水层的准确信息,但是勘探人员可以通过含水层的普遍特点,对施工现场地下位置的实际情况进行科学判断,对于地表上层的水源,以及地底深处的水源进行有效分析。同一时期的地壳结构变化有着一定的共性和关联性。因此,在对工程地下结构进行分析时,可以参照同期地表上层水源等的具体数据进行研究,对含水层的水位进行科学的计算。
四、基于水文地质勘查的煤矿防治水措施
1、加强矿井水害探测与预防。①矿井采掘施工前应加强对施工区域探放水施工,清楚积水区域位置及分布,明确积水区水量、水压、标高等,然后根据实际情况采取有效水害防治措施。②加强对老窑水、废弃巷道积水探测,并在采掘工程平面图上明确标注其位置,为防止积水区与采掘工作面贯通,在积水区附近进行采掘施工时应预留安全的防隔水煤柱,并进行降压疏导排水。③采用地质探测器或三维地震技术对矿井含水构造进行探测,精准掌握积水情况及其动态变化,并采取合理有效的探放水措施。同时应引进新技术如直流电法探测技术、电阻率成像技术、综合物探新技术等,弥补传统防治水技术存在的不足,从而进一步提高防治水效率。④对于地表水及暴雨积水,煤矿企业应采取建立堤坝、沟渠等措施进行防堵,并对山体地表的涌水通道采用注水泥砂浆的方法进行封堵,以防止地表水流入矿井内,确保在煤矿水害发生时起到预防作用。
2、强化矿井采掘控制。①井下在进行采掘施工时应加强开采控制,严格按煤矿防治水规定对相关区域进行探放水施工;加强工作面防治水准备工作,提高采掘工作面水害防治能力。②采掘工作面应建立完善的排水系统,主要包括水仓、排水管路、排水沟及排水配套设备等;水仓及排水设备应满足排水需求,并定期对排水系统进行检修维护,提高应对矿井水害能力。③采掘队组管理人员及技术人员应明确煤矿防治水工作条例及其重要性并认真贯彻落实,提高施工人员水害防治意识,严格按照规定进行采掘工作面探放水施工,从而有效预防煤矿水害。
结束语
煤矿在开采前,需要进行的是地质研究工作。由于地质灾害的发生几率比较高,针对存在的各种问题,需要进行安全性和可靠性分析,另外对于煤矿企业而言,及时更新发展理念,保证煤矿地质活动能顺利开展。在后续防治的过程中,以促进企业综合性发展作为基础,提升稳定性,实现整体进步。
参考文献
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[3]李聚敏.水文地质工程勘察中存在的问题及危害[J].世界有色金属,2018(24):217-218.
论文作者:李少伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签:煤矿论文; 含水层论文; 矿井论文; 地质勘探论文; 水害论文; 水文论文; 水量论文; 《基层建设》2019年第15期论文;