煤礦水文地質(zhì)勘探現(xiàn)狀及新技術(shù)應(yīng)用

李建強

(陽泉煤業(yè)集團有限責(zé)任公司三礦，山西 陽泉 045000)

引言

當(dāng)前煤礦水文地質(zhì)勘探中存在斷層這一難點，應(yīng)用瞬變電磁法、流量測井法和γ射線尋水法等勘探技術(shù)，對于煤礦水文地質(zhì)勘探工作具有重要意義。

1 水文地質(zhì)勘探的目的

首先，預(yù)測井下預(yù)測用水量的工作是非常重要的，而這項工作又是通過水文地質(zhì)勘探技術(shù)完成的，通過對水文地質(zhì)勘探工作得出的報告進行分析、計算、解釋才能夠得出煤礦建設(shè)區(qū)域的地下含水量以及該煤礦是否容易開采的結(jié)論，預(yù)測涌水量以及腹水區(qū)域，完成以上工作才能夠設(shè)計出一份安全性以及合理性并存的開采方案。其次，想要了解礦井以及周邊開采環(huán)境的情況，就必須要注意在生產(chǎn)過程中水文地質(zhì)勘探工作遭遇水患威脅的問題，完成預(yù)測水患威脅的工作能夠有效地防止出現(xiàn)水患事故的概率，或者在發(fā)生水患事故時能夠及時提出具有針對性的解決方案。最后，在設(shè)計井下給排水結(jié)構(gòu)時，相關(guān)工作人員人員可以提供數(shù)據(jù)支持，這樣能夠有效的提高質(zhì)量，防止在井下工作時出現(xiàn)安全性的問題，同時水文地質(zhì)勘探工作可以提供一份關(guān)于地下水文環(huán)境的資料，這份資料對于開采工作來說是十分重要的，同時對井下給排水的設(shè)計更加合理、科學(xué)、安全也有一定的作用。

2 煤礦水文地質(zhì)勘探現(xiàn)狀

2.1 水文地質(zhì)勘探存在斷層

由于我國開展水文地質(zhì)勘探工作的時間與其他發(fā)達國家相比是比較短的，所以技術(shù)應(yīng)用水平也較落后于其他發(fā)達國家。我國從改革開放開始，飛速發(fā)展的生產(chǎn)力、快速發(fā)展的工業(yè)化無一不體現(xiàn)著我國的發(fā)展，所以這也導(dǎo)致了我國煤炭資源不足的現(xiàn)象發(fā)生，所以煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也越來越快，水文地質(zhì)勘探專業(yè)人才的需求越來越大，所以導(dǎo)致出現(xiàn)了水文地質(zhì)勘探專業(yè)人才供應(yīng)不足的現(xiàn)象。很多煤炭企業(yè)為了節(jié)省成本，在進行煤炭生產(chǎn)之前直接略過了水文地質(zhì)勘探這項工作，從而導(dǎo)致有斷層的現(xiàn)象發(fā)生，這樣不僅使技術(shù)應(yīng)用水平收到限制，同時在煤礦生產(chǎn)的過程中存在較高的安全隱患。

2.2 水文地質(zhì)勘探技術(shù)應(yīng)用水平有待提高

現(xiàn)如今，我國的煤炭產(chǎn)業(yè)與水文地質(zhì)勘探技術(shù)的聯(lián)系性并沒有那么強大，技術(shù)應(yīng)用時間短、勘探工作有斷層的情況是導(dǎo)致兩者聯(lián)系較差的主要原因之一，除此之外，勘探設(shè)備、勘探專業(yè)技術(shù)人員水平等等沒有進行更新處理都是導(dǎo)致兩者聯(lián)系不佳的原因之一。水文地質(zhì)勘探技術(shù)工作人員需要具有較強的專業(yè)性以及較深的經(jīng)驗，才能夠更好地完成測量、勘探等等工作，水文地質(zhì)勘探技術(shù)停歇的最重要的原因就是人才供應(yīng)不足導(dǎo)致的，所以目前的勘探數(shù)據(jù)并沒有那么精準，所以尚不具備參考價值。

3 煤礦水文地質(zhì)勘探新技術(shù)探析

3.1 流量測井法

在水文地質(zhì)勘探的過程中，流量測井法指通過不同深度的截面來獲取各個參數(shù)的方法，各個巖層深度、含水層厚度以及滲透性能等參數(shù)的獲取都需要運用到流量測井法。之后勘探人員就可以通過得出的參數(shù)數(shù)據(jù)來區(qū)分含水層以及隔水層，從而使勘探人員更加清楚、明了地了接到礦井四周的水文環(huán)境。能夠一次測出所有的相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)是流量測井法與分層抽水法不同點之一，同時也是流量測井法的優(yōu)點。在水文地質(zhì)勘探工作的過程中運用流量測井法，在大大地減少了人力、財力、物力的情況下，還能夠全面地分析出含水層的動力特征。方便、快捷、效率高是流量測井法最明顯的優(yōu)點，特別是在煤礦找水工作以及后期水害防治工作中其優(yōu)點更為顯著。但是，流量測井法也有其缺點所在，雖然在水文地質(zhì)勘探工作中運用到流量測井法的次數(shù)越來越多，在煤礦建設(shè)過程中以及開采過程中遇到的問題也能夠通過流量測井法進行解決，需要注意的是，流量測井法在表示測井結(jié)果時，仍然采取的是模擬曲線的方法，這種方法會使結(jié)果受到各個因素的影響導(dǎo)致數(shù)據(jù)不精準，同時外井徑對測量的結(jié)果也有一定的影響，所以現(xiàn)在的水文地質(zhì)勘探的勘探數(shù)據(jù)仍不是那么精準。除此之外，使用流量測井法得出的數(shù)據(jù)很難在計算機上處理，這也是流量測井法為什么不能進一步發(fā)展的主要原因之一。

3.2 γ射線法

在水文地質(zhì)勘探過程中利用γ射線法會去的較理想的數(shù)據(jù)，這一點在20世紀50年代日本就已經(jīng)證明了的。在20世紀70年代，我國才在水文地質(zhì)勘探工作中引進γ射線法，但是也只起到了一個簡單的輔助作用。之后，湖北、內(nèi)蒙古等地區(qū)在利用γ射線法進行實驗的時候發(fā)現(xiàn)，在對破碎帶區(qū)域、裂縫區(qū)區(qū)域的地下水情況進行勘探時，發(fā)現(xiàn)γ射線法能夠很方便的測出相關(guān)的數(shù)據(jù)。γ射線法所運用到的設(shè)備是比較輕便的之外，利用γ射線法勘探出的結(jié)果非常的精準，同時地形地質(zhì)也很難影響到勘探數(shù)據(jù)。對橫、縱向的分布情況的測量是γ射線法最主要的工作，通過相對數(shù)量可以得出基巖的斷裂情況，從而可以完成找水的工作。地產(chǎn)區(qū)域使用到γ射線法的機會比較多，在利用γ射線法對底層含水量進行測量時，周圍的地質(zhì)情況是勘探人員必須要注意的的一點，同時，要把一些不準確的參數(shù)通過實驗進行糾正，盡管如此，測出的含水量只能當(dāng)做參考，不能作為理論數(shù)據(jù)進行使用。

3.3 巖溶充水礦床

溶隙充水礦床、溶洞充水礦床和暗河管道充水礦床是巖溶充水礦床的三種不同的類型，它是從地理位置、地理構(gòu)造兩個因素進行劃分的。在很多大型的巖溶水系統(tǒng)中都存在著溶隙充水礦床，巖溶的分布以及發(fā)育規(guī)律是在勘探之前勘探人員必須明確的兩點，同時礦區(qū)巖溶水和區(qū)域巖溶水系統(tǒng)的關(guān)系也應(yīng)有所了解，除此之外，礦區(qū)的給水、排水系統(tǒng)是否滿足需求，如果在礦區(qū)內(nèi)出現(xiàn)大量涌水的情況如何解決等問題都是需要明確的。隔水、導(dǎo)水的情況也是十分重要的，所以勘探人員也是需要相關(guān)人員所了解的。而溶洞充水礦床與溶隙充水礦床的情況恰恰相反，溶洞充水礦床一般只存在于中小型的溶水系統(tǒng)中，在這種溶水系統(tǒng)中會出現(xiàn)大量的填充物，這是中小型溶水系統(tǒng)中最主要的問題，所以在進行勘探工作的時候，需要特別注意的是，如何預(yù)防巖溶地面出現(xiàn)塌陷、涌水情況，以及如何解決的問題。

3.4 裂隙充水礦床

層狀裂隙充水和脈狀裂隙充水是裂隙充水礦床的兩種類型。兩者的區(qū)別是非常大的，顧名思義，層狀裂隙充水的含水層是一層層的形狀，而脈狀裂隙充水是和脈狀礦體想連接的。對于這種裂隙充水礦床來說會出現(xiàn)兩種情況，第一種是水文條件比較簡單的情況下，根據(jù)礦區(qū)地形以及相關(guān)資料進行普通的勘探工作即可，但是如若水文條件比較復(fù)雜的話，就必須要進行抽水實驗之后才能夠進行水文地質(zhì)勘探工作。

4 結(jié)束語

提高科學(xué)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，提高天然資源的有效開采是我國近年來的發(fā)展目標，也是實現(xiàn)經(jīng)濟和資源可持續(xù)發(fā)展所必需的。煤礦水文地質(zhì)情況比較復(fù)雜，勘探和開采工程中，通常由于對環(huán)境不徹底掌握而產(chǎn)生的信息不健全，工程計劃不完善，發(fā)生了一些工程事故，這對企業(yè)經(jīng)濟產(chǎn)生了巨大影響。煤礦的水文地質(zhì)勘探內(nèi)容比較復(fù)雜，要了解水文地質(zhì)的儲存情況，才能有更好的供水和排水。近年來開發(fā)利用了新的勘探技術(shù)，有效地應(yīng)用于水文地質(zhì)學(xué)。