分析煤礦水文地質(zhì)問題及勘探技術(shù)方法

1、分析煤礦水文地質(zhì)問題及勘探技術(shù)方法    摘要：本篇文章介紹了煤礦的水文地質(zhì)，并且分析了煤礦水文地質(zhì)所存在的問題，同時(shí)研究了煤礦水文地質(zhì)的勘探方法，討論了其中某些特殊勘探方法的勘探技術(shù)和勘探手段，目的是為了讓煤礦的采礦事業(yè)變得高效化與高產(chǎn)化。 關(guān)鍵詞：煤礦水文地質(zhì)；勘探方法；勘探技術(shù)；煤層 在礦山的開采過程中煤礦水文地質(zhì)勘探技術(shù)占據(jù)著非常重要的地位，本文提出了一些可以解決目前煤礦開采中所存在問題的建議，并且探討研究了一些先進(jìn)的煤礦水文地質(zhì)勘探技術(shù)對現(xiàn)代采礦事業(yè)發(fā)展的推動作用。 一、煤礦水文地質(zhì)勘探的主要目的 （1） 防止礦坑涌水導(dǎo)致的意外事故發(fā)生。對礦區(qū)

2、進(jìn)行水文地質(zhì)勘探能詳細(xì)的了解當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況，能夠預(yù)測礦坑的涌水情況并提前制定和采取防范措施，從而避免意外事故的發(fā)生。 （2） 提前了解可能會在開采礦物過程中出現(xiàn)的情況，并針對可能出現(xiàn)的情況制定相應(yīng)的預(yù)防措施和解決方案。 （3）提供可靠的數(shù)據(jù)給設(shè)計(jì)人員以便合理的設(shè)計(jì)給水、排水方案。給排水方案設(shè)計(jì)人員通過水文地質(zhì)勘探的結(jié)果能制定出合適的方案充分利用礦坑水并降低成本。 二、煤礦水文地質(zhì)勘探現(xiàn)狀 （1） 與煤礦的發(fā)展相反的是，目前對于煤礦的水文地質(zhì)勘探技術(shù)還比較落后。從前在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期由國家對礦區(qū)的地質(zhì)勘探工作進(jìn)行統(tǒng)一安排的，國家把經(jīng)濟(jì)政策改為市場經(jīng)濟(jì)后，由國家直接進(jìn)行管理的煤礦水文地質(zhì)勘探機(jī)構(gòu)滿足不

3、了日益增多的需求。由于地質(zhì)勘探單位的缺乏導(dǎo)致礦區(qū)只進(jìn)行了少量的地質(zhì)勘探工作，導(dǎo)致了高速發(fā)展的煤炭事業(yè)與落后的勘探技術(shù)形成了鮮明的對比。 （2）許多勘察行為只注重經(jīng)濟(jì)效益對資源進(jìn)行勘察而忽略了水文地質(zhì)的勘察。由于水文地質(zhì)的勘探工作需要投入大量的人力物力，業(yè)主為了降低成本而只進(jìn)行少量的地質(zhì)勘探工作，抑或主觀的認(rèn)為地質(zhì)結(jié)構(gòu)安全不需要進(jìn)行投資過大的勘探，上述情況多發(fā)生在一些剛剛建設(shè)的、小規(guī)模的礦井中。 （3）隨著煤礦的持續(xù)開采導(dǎo)致礦井的深度越來越深，地質(zhì)條件也隨之變得更加復(fù)雜，同時(shí)之前勘察到的問題還沒有解決又出現(xiàn)了新問題。于是給給排水工作和水文地質(zhì)勘探帶來了更高的難度和要求。 針對以上情況，提出下列措

4、施： （1） 煤礦水文地質(zhì)勘探應(yīng)該對地下水系統(tǒng)進(jìn)行完整的勘探。只有完整的勘探才能系統(tǒng)的了解地下水的補(bǔ)給、排出和貯存規(guī)律和特征，才能夠科學(xué)合理的利用地下水幫助礦井的順利開采。 （2）對不同層位進(jìn)行勘探工作時(shí)不能盲目進(jìn)行而要遵循科學(xué)的原則，除了可采煤層外還應(yīng)對充水含水層進(jìn)行勘探，通過地下水理論推測礦井涌水的路徑。我國現(xiàn)行的相關(guān)勘探規(guī)定對勘探精度有一定的要求，勘探地質(zhì)結(jié)構(gòu)和條件復(fù)雜的礦區(qū)時(shí)要制定特殊的勘探方案以保證勘探結(jié)果的精確度。 （3） 為了達(dá)成最終的勘探目標(biāo)最好通過綜合性的勘查手段進(jìn)行全盤考慮和系統(tǒng)分析。由于國內(nèi)的勘探技術(shù)水平落后，只使用單獨(dú)一種勘探手段得不到詳細(xì)的地質(zhì)信息，應(yīng)同時(shí)使用多種勘探

5、方法配合以彌補(bǔ)缺點(diǎn)的方式進(jìn)行勘測。 （4） 使用先進(jìn)的科學(xué)理論對勘測結(jié)果進(jìn)行分析和評價(jià)?？碧郊夹g(shù)隨著科技進(jìn)步也在不斷提高，采取先進(jìn)的科學(xué)理論進(jìn)行分析和評價(jià)能夠得到比以前更加科學(xué)的勘探結(jié)果，并且提升勘探水平的發(fā)展速度。 三、水文地質(zhì)煤礦的勘探方法 （1）不同的煤礦勘探方法。在眾多的勘探方法之中，瞬變電磁法成為了我的選擇，使用瞬變電磁法的中心回線的裝置，即一次場背的沒有產(chǎn)生的轉(zhuǎn)況下，對二次場的時(shí)間域的電磁感應(yīng)現(xiàn)象進(jìn)行研究的方法。因?yàn)檠b置的便于攜帶，并且旁測的影響對其十分有限，工作效率高且成本較低，包括了地下水和地?zé)?、工程、油氣、煤田地質(zhì)的勘探、地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)調(diào)查等等的諸多領(lǐng)域已經(jīng)有了此裝

6、置的加入。 （2）煤礦勘探技術(shù)。關(guān)于探測的原理，流入電流的脈沖方波下面是發(fā)送回線，一般來說，方波后沿的下降瞬間，有一個(gè)朝地下傳播的場，并且一次場收到一次磁場的激發(fā)，地質(zhì)體之中會存在巨大的渦流，地質(zhì)體導(dǎo)電的程度決定了其大小。渦流并不能馬上在一次場之后消失，期間需要過渡，過程也是遞減的。在過渡過程之中衰減二次磁場又會被產(chǎn)生以便在地表不間斷地傳播，在地面上安插接收線圈用來探測二次磁場，由于信號與地質(zhì)構(gòu)成的電特性之間的關(guān)系十分緊密。假如延遲時(shí)間不同，監(jiān)測二次電動勢，就能得到二次場，隨著時(shí)間的衰減，可以得到衰變曲線，發(fā)送電流進(jìn)行歸一化的工作，繪制出伏安曲線。瞬變場隨時(shí)間變化有一定的規(guī)律，而研究這個(gè)規(guī)律可

7、以方便勘察地質(zhì)體。當(dāng)在野外采集資料，使線框裝置的記錄與觀測點(diǎn)相互重疊，能將體積效應(yīng)盡量減少。因?yàn)閷?shí)際需求的存在，中心探頭處于發(fā)射線的中心部位，或者是區(qū)域內(nèi)接收，可大致認(rèn)為發(fā)射線框是勻稱磁場。 四、新的煤礦水文地質(zhì)勘探技術(shù)分析 在進(jìn)行水文地質(zhì)勘探時(shí)，因?yàn)榈V床與地質(zhì)條件的類型存在差異，人們總結(jié)出了諸多勘探方式。 （1）巖溶充水礦床。根據(jù)分布的位置和地層構(gòu)造存在差異又可以細(xì)分為以下幾種： 暗河管道充水礦床、溶隙充水礦床、溶洞充水礦床。溶隙充水礦床，在大型的巖溶水系統(tǒng)中分布較多，重點(diǎn)就必須弄清楚巖溶的位置以及生成特點(diǎn)，巖溶水和區(qū)域巖溶水之間的聯(lián)系也要弄清楚，還需勘探礦區(qū)的補(bǔ)排水與需要之間的關(guān)系，保證大

8、量涌水時(shí)補(bǔ)給足夠及時(shí)。溶隙充水礦床與溶洞充水礦床不同，較小的的溶水系統(tǒng)中能更多的見到它，由于規(guī)模巨大的填充物存在于其中，對于此種地質(zhì)的勘察，巖溶地面塌陷和涌水現(xiàn)象是要優(yōu)先解決的問題。而存在于暗河管道內(nèi)，掌控好地層和裂隙生成方向，鉆孔一般難以控制管道的軌跡?？碧竭@種礦床，需要摸清暗河的位置，想辦法使給水和排水相互結(jié)合。普通的勘探方法在此處捉襟見肘，必須查明地表以及地下水文地質(zhì)、暗河的數(shù)量狀況。 （2） 裂隙充水礦床。層狀裂隙充水以及脈狀裂隙充水都屬于間隙充水礦床。但是層狀間隙充水礦床的含水層為層狀，但是脈狀間隙充水礦床連接到了脈狀礦層。假如水文條件不復(fù)雜，根據(jù)礦區(qū)地形資料勘察水文地質(zhì)，對于較為復(fù)雜的水文條件，可以采取簡易抽水試驗(yàn)勘察水文地質(zhì)。 （3） 空隙充水礦床。包括中生代半膠結(jié)巖層礦床還有產(chǎn)于第四季的未膠結(jié)巖層礦床。對于這樣的情況需要使用到物探法，以提高水文勘探的水平，遇到充水礦床，使用抽水試驗(yàn)法進(jìn)行勘察，在流量大降深大的地方進(jìn)行探測，時(shí)間也并不短。 五、小結(jié) 市場經(jīng)濟(jì)在逐步發(fā)展的過程之中，煤礦水文地質(zhì)勘探技術(shù)也隨著得到了發(fā)展，勘探水平也有了飛躍式的進(jìn)步，業(yè)內(nèi)專家也做出了中肯的評價(jià)。對地質(zhì)勘探工作和煤