淺析煤礦床水文地質(zhì)勘查的思路

王開(kāi)慶

(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局117地質(zhì)大隊(duì)，貴州 貴陽(yáng) 550018)

引言

在對(duì)煤礦床水文地質(zhì)勘查的工作中，首先就是要建立一個(gè)科學(xué)合理的勘查思路。合理的煤礦床水文地質(zhì)勘查思路需要通過(guò)合理的分析選擇可行、經(jīng)濟(jì)的勘查技術(shù)手段來(lái)對(duì)合理的對(duì)象進(jìn)行一系列的方案設(shè)計(jì)。煤礦床水文地質(zhì)勘查思路作為煤礦建設(shè)的重要的依據(jù)，必須要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙?duì)其進(jìn)行處理，從取得勘查資料、選擇勘查對(duì)象以及正確的評(píng)價(jià)等方面入手。

1 確定勘查對(duì)象

對(duì)于整個(gè)煤礦床水文地質(zhì)勘查思路而言，其勘查對(duì)象無(wú)非就是對(duì)充水水源一級(jí)充水通道、充水強(qiáng)度等進(jìn)行勘查。因此在確定勘查對(duì)象的步驟當(dāng)中，應(yīng)該對(duì)于勘查區(qū)域的地下水系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的資料收集，在其基礎(chǔ)上建立礦山建設(shè)的有關(guān)數(shù)據(jù)。在確定煤礦床水文地質(zhì)勘查對(duì)象的基礎(chǔ)上對(duì)礦山開(kāi)采、礦山建設(shè)以及開(kāi)采方式、開(kāi)采布局等方面進(jìn)行一個(gè)初步的規(guī)劃。在勘查對(duì)象的過(guò)程中對(duì)煤礦所在區(qū)域的煤層深入分析其充水水源。充水通道以及充水強(qiáng)度應(yīng)該遵循以下的原則。

1.1 勘查對(duì)象確定原則

(1)系統(tǒng)性原則

勘查對(duì)象中的系統(tǒng)性原則就是要遵循無(wú)論勘查區(qū)的大小都應(yīng)該先對(duì)地下水的系統(tǒng)進(jìn)行充分了解的原則。在勘查的過(guò)程中對(duì)勘查區(qū)進(jìn)行相關(guān)資料的收集，最關(guān)鍵的還是要對(duì)整個(gè)區(qū)域的地下水系統(tǒng)的資料收集。因?yàn)榈叵滤到y(tǒng)是一個(gè)多維動(dòng)態(tài)的地質(zhì)體，會(huì)對(duì)煤礦建設(shè)產(chǎn)生很大的影響。如在勘查工作中只針對(duì)某一個(gè)礦井或是只針對(duì)某一工作區(qū)進(jìn)行資料收集、數(shù)據(jù)分析的話，在其后期的評(píng)價(jià)工作中就會(huì)出現(xiàn)與實(shí)際不符的情況。

(2)全面性原則

全面性原則指的是對(duì)煤層的進(jìn)行充分的因素分析，例如在其頂板充水條件的層面上需要對(duì)其直接條件進(jìn)行分析，同時(shí)也不能忽略了其間接條件。只有在勘查對(duì)象的步驟中遵循全面性的原則，才能在煤礦床水文地質(zhì)勘查中對(duì)其充水特征有全面正確的認(rèn)識(shí)。

(3)分塊原則

對(duì)于勘查對(duì)象中的確定中要分別對(duì)勘查區(qū)域的水平空間在不同的變化階段進(jìn)行分區(qū)段的勘查評(píng)價(jià)，遵循分塊的原則。

(4)分水平原則

在對(duì)勘查對(duì)象確定步驟當(dāng)中，當(dāng)遇到一個(gè)勘查區(qū)域垂向上存在著兩個(gè)甚至是兩個(gè)以上的勘查對(duì)象的時(shí)候，應(yīng)該遵循分水平的原則對(duì)其進(jìn)行合理的勘查分析工作。

1.2 勘查對(duì)象確定方法

在勘查對(duì)象確定方法的時(shí)候一般是從地質(zhì)、水文以及開(kāi)采條件方面對(duì)其進(jìn)行綜合的分析，充分了解其地質(zhì)資料、開(kāi)采的規(guī)模以及規(guī)劃等，例如勘查對(duì)象確定為上組煤與下組煤的時(shí)候，可以從下面幾點(diǎn)去分析。

在煤田上組煤中，如果沒(méi)有陷落柱以及斷層，那么從地質(zhì)情況分析上來(lái)說(shuō)其下伏奧陶系巖溶地下水含水巖組就對(duì)其影響不是很大，可以按照上覆基巖厚度來(lái)分為兩種情況。

(1)上覆薄層基巖：

在上覆薄層基巖厚度小于開(kāi)采引起的冒落裂隙帶高度的時(shí)候，勘查對(duì)象確定為上覆基巖的含水巖組以及地表水體、新生界松散巖孔隙的含水巖組。

(2)正常厚度上覆基巖：

當(dāng)上覆基巖厚度正常的情況下，勘查對(duì)象的確定為上覆基巖的含水巖組，比上覆薄層基巖的情況稍微簡(jiǎn)單。

煤田下組煤：由于上覆層煤已經(jīng)開(kāi)采，因此在煤田下組煤的勘查對(duì)象確定方面屬于符合勘查類(lèi)型，要對(duì)下伏奧陶系溶裂隙含水巖組以及上覆層開(kāi)采時(shí)形成的老空水進(jìn)行勘查。

1.3 勘查任務(wù)的確定

(1)確定任務(wù)的原則

第一、規(guī)范性的原則

在對(duì)煤礦床水文地質(zhì)勘查進(jìn)行時(shí)必須要符合其勘查任務(wù)與勘查階段相對(duì)應(yīng)，由于在對(duì)煤礦床水文地質(zhì)勘查不同的階段有著不一樣的要求，因此其勘查任務(wù)要求不能出現(xiàn)高階段低任務(wù)或者是低階段高任務(wù)的狀況，合理規(guī)范其勘查任務(wù)。

第二、針對(duì)性的原則

勘查任務(wù)的設(shè)定必須要與其勘查對(duì)象相對(duì)應(yīng)，有效地針對(duì)其勘查對(duì)象，能夠避免勘查任務(wù)的盲目性。在勘查任務(wù)的確定上，把握好主要的問(wèn)題，進(jìn)行具體的分析是關(guān)鍵。

(2)常規(guī)性的勘查任務(wù)

①對(duì)地質(zhì)方面進(jìn)行地層巖性以及空間分布規(guī)律、斷層性質(zhì)等方面的掌握是常規(guī)性的勘查任務(wù)之一。

②對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行勘查也是常規(guī)性的勘查任務(wù)之一，其中包括了對(duì)充水水源的賦存介質(zhì)特征其空間的分布以及可能充水通道的空間分布等方面。

③除了上述兩個(gè)方面常規(guī)性勘查任務(wù)還包括對(duì)工程地質(zhì)以及礦山環(huán)境進(jìn)行力學(xué)試驗(yàn)、對(duì)其開(kāi)采方法進(jìn)行規(guī)劃等等。

2 勘查評(píng)價(jià)

2.1 合理的評(píng)價(jià)方法

(1)在對(duì)煤礦床水文地質(zhì)的勘查評(píng)價(jià)中要遵循及時(shí)性的原則，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的規(guī)定，在進(jìn)行勘查的時(shí)候要及時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)性的分析，保證整個(gè)勘查工作能夠科學(xué)全面地對(duì)勘查對(duì)象進(jìn)行評(píng)價(jià)。

(2)合理的評(píng)價(jià)方法必須是符合各規(guī)定、規(guī)范的要求，利用兩種或是兩種以上的評(píng)價(jià)方面對(duì)勘查進(jìn)行評(píng)價(jià)，并要確保其評(píng)價(jià)方法具有先進(jìn)性，有效提高整個(gè)勘查工作的科學(xué)性。

2.2 常規(guī)的評(píng)價(jià)方法

常規(guī)的水文地質(zhì)勘查評(píng)價(jià)當(dāng)中，根據(jù)充水方式可以分為兩種評(píng)價(jià)方法分別是頂板評(píng)價(jià)方法以及底板頂板危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。

(1)頂板評(píng)價(jià)方法

頂板評(píng)價(jià)方法一般有三圖-雙預(yù)測(cè)法。其中三圖指的是在煤層頂板充水含水層的富水性分區(qū)圖、頂板冒裂安全性分區(qū)圖以及頂板涌水條件綜合分區(qū)圖等。利用三圖-雙預(yù)測(cè)法來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)能夠根據(jù)上述三圖對(duì)天然以及人為改造狀態(tài)下的回采工作面分段以及勘查工程的用水量進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)。

(2)底板頂板危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

對(duì)于常規(guī)評(píng)價(jià)方法當(dāng)中的地板頂板危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)是根據(jù)安全隔水層的厚度、突水系數(shù)、脆弱性指數(shù)等多方面的數(shù)據(jù)利用五圖-雙系數(shù)法來(lái)進(jìn)行科學(xué)的勘查評(píng)價(jià)(注：五圖雙系數(shù)法，是指一種煤層底板水害評(píng)價(jià)方法。五圖是指底板保護(hù)層破壞深度等值線圖、底板保護(hù)層厚度等值線圖、煤層底板以上水頭等值線圖、有效保護(hù)層厚度等值線圖、帶壓開(kāi)采評(píng)價(jià)圖。雙系數(shù)是指帶壓系數(shù)和突水系數(shù)。)

［1]傅宏科.陜西主要煤礦區(qū)水文地質(zhì)勘查現(xiàn)狀及建議［J].安全高效礦井建設(shè)與開(kāi)采技術(shù)——陜西省煤炭學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(2010)，2010-11-15.

［2]華解明;傅耀軍;白喜慶.我國(guó)煤礦區(qū)水文地質(zhì)勘查與環(huán)境地質(zhì)評(píng)價(jià)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)［J].煤田地質(zhì)與勘探，2006-06-30.

［3]賈建稱;范永貴;吳艷;陳翠菊.我國(guó)煤炭地質(zhì)勘查主要進(jìn)展與發(fā)展方向［J].國(guó)煤炭地質(zhì)，2010-08-25.

［4]方向清;傅耀軍;華解明;吳鐵衛(wèi).北方巖溶地下水系統(tǒng)模式及特征［J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2011-02-28.