淺析水文地質(zhì)勘探對煤礦安全的影響

馬金華

摘要：我國經(jīng)濟的快速發(fā)展過程中，煤炭一直起著極其關(guān)鍵的作用，從某種意義上講，煤炭作為能源是我國工業(yè)發(fā)展的糧食。建國以來，國家十分重視煤炭的開采，煤礦一般都是在地下開采，礦區(qū)水文地質(zhì)對煤炭開采安全性影響較大，越采越深，地質(zhì)層將變得更為復(fù)雜，因此，強化煤礦水文地質(zhì)勘探和創(chuàng)新勘探技術(shù)，具有十分重要的意義，本文對煤礦水文地質(zhì)勘探的意義和技術(shù)方法進行了闡述。

關(guān)鍵詞：煤礦水文地質(zhì);勘探技術(shù);重要性

近些年來，煤礦事故頻發(fā)，尤其透水和頂板事故將對礦工產(chǎn)生災(zāi)難性后果，因此，在煤炭開采前，首先要對煤礦水文地質(zhì)狀況進行勘探，了解煤礦地下水源分布，地質(zhì)結(jié)構(gòu)，然后采取應(yīng)對措施避免礦井災(zāi)害，確保安全生產(chǎn)，這也是保護礦產(chǎn)資源和礦工生命財產(chǎn)安全的重要保障。

一、煤礦水文地質(zhì)勘探的概念

地質(zhì)勘探技術(shù)是在普查礦產(chǎn)資源過程中發(fā)現(xiàn)有工業(yè)意義的礦床，查明礦藏的質(zhì)量、儲量及開采技術(shù)條件。煤礦水文地質(zhì)勘探就是對某一煤礦儲存地區(qū)內(nèi)的巖石、地層、構(gòu)造、礦藏、水文、地貌等地質(zhì)情況進行調(diào)查分析、研究和搜集的工作。煤礦水文地質(zhì)勘探貫穿礦井建設(shè)和生產(chǎn)過程中，在煤炭資源開采之前，解決地質(zhì)形態(tài)確認、結(jié)構(gòu)儲量等問題，礦井生產(chǎn)過程中，主要有地質(zhì)工程、水文、遙感等專業(yè)，勘探過程中搜集煤礦水文地質(zhì)相關(guān)資料，為煤礦建設(shè)、生產(chǎn)和防治水患提供依據(jù)。

二、煤礦水文地質(zhì)勘探對礦井安全生產(chǎn)具有十分重要的意義

煤炭礦井在開采過程中受到很大危險因素的影響，若沒有進行水文地質(zhì)勘探，就不可以能建立完善的預(yù)防措施，一旦發(fā)生事故會造成巨大的經(jīng)濟和生命財產(chǎn)損失。因此，煤礦水文地質(zhì)勘探的重要意義體現(xiàn)在以下幾個方面：

1、避免瓦斯爆炸事故發(fā)生

在煤炭開采過程中，瓦斯爆炸是經(jīng)常發(fā)生的事故。沒有經(jīng)過地質(zhì)勘探，缺少足夠的地質(zhì)資料，無法掌握瓦斯在煤層中的含量及具體分布情況，盲目進行煤礦開采，極易造成巨大經(jīng)濟損失和礦工生命安全損失。因此，為了有效預(yù)防和減少瓦斯爆炸事故帶來的危害，必須詳細地勘探煤礦的地下巖層結(jié)構(gòu)，充分詳細了解地下煤層中瓦斯的含量分布情況。再制定通風置換等完善的預(yù)防措施，才能在井下施工和掘進過程中，避免遇到大量瓦斯，有效地保證煤礦安全生產(chǎn)，因此，煤礦地質(zhì)勘探對于有效減少瓦斯爆炸事故具有十分重要意義。

2、避免煤礦開采過程中發(fā)生頂板事故

煤礦開采過程中發(fā)生頂板事故比較普遍，引發(fā)頂板事故的原因比較多，比如為了減少煤礦開采成本，使用劣質(zhì)材料支護和落后設(shè)備制作巷道;但是復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)是引發(fā)頂板事故的重要因素，由于地下煤炭資源大量開采會造成地層斷裂現(xiàn)象，巖層的斷裂會給巷道支護頂板帶來巨大壓力，極易造成頂板事故。頂板事故對于礦工的生命財產(chǎn)安全具有極大的危害性，同時也產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟損失，因此，必須在煤炭開采過程中勘探地質(zhì)結(jié)構(gòu)，了解易發(fā)生斷裂的巖層，然后采取相應(yīng)措施予以避開，有效防止頂板事故的發(fā)生。

3、避免煤礦開采過程中透水事故發(fā)生

眾所周知，地下分布著大量水資源。煤礦開采過程中難免遇上水資源，但這對于礦工和開采設(shè)備來說極具危害性。為了避免發(fā)生水災(zāi)事故，在煤礦開采之前首先對地下水源分布情況進行勘探，掌握詳細的水文地質(zhì)資料，為礦井工作面設(shè)置和巷道的布置提供依據(jù)，并且影響礦井巷道和開采區(qū)的設(shè)計方向。對煤礦水文勘探技術(shù)的應(yīng)用，不僅有利于煤礦防治水患，預(yù)測可能引起環(huán)境水文地質(zhì)和工程地質(zhì)問題，也有利于保護地下水資源，防止水資源污染。因此，對煤礦地下水文勘探，對煤礦安全生產(chǎn)具有十分重要的意義。

三、煤礦水文地質(zhì)勘探技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著新煤田的發(fā)現(xiàn)，煤礦開采深度和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性給地質(zhì)勘探技術(shù)帶來更大的挑戰(zhàn)，因此不得不開發(fā)新的勘探技術(shù)方法。目前主要有以下幾種技術(shù)方法：

1、槽探測技術(shù)

一般露天煤礦開采前使用槽探技術(shù)勘探，由于露天煤礦埋地淺顯，此技術(shù)只需將地表覆蓋物鏟除采集樣本即可，通過對樣本分析煤炭含量狀況，了解礦區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點。此方法簡單易操作，又是具有科學(xué)性。

2、流量測井技術(shù)

流量測井技術(shù)是一種應(yīng)用最廣泛的技術(shù)方法之一，此方法主要用于勘探煤礦采取水文地質(zhì)狀況，根據(jù)不同深度界面上斷面方面的流量不同，可以探測到不同深度水層的高度、水位以及滲透性系數(shù)，以實現(xiàn)精確判斷煤層的含水層和隔水層，收集到勘探采區(qū)的水文地質(zhì)情況。此技術(shù)方法的特點是簡單易操作，節(jié)約測量資源，而且能準確反映水文動力特性，對于煤礦防治水患工作起到很好的作用。

3、γ射線水探測技術(shù)

此技術(shù)是通過發(fā)射γ射線探測煤礦采區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)中含水層的分布，掌握詳細的含水量及其區(qū)域分布的具體信息。探測過程中主要對斷裂結(jié)構(gòu)進行分析，一般應(yīng)用于表層覆蓋區(qū)域。但是一般情況都將所測得含水量作為參考值，因此γ射線水探測技術(shù)通常作為輔助探測分析手段。在我國應(yīng)用較廣泛。

4、電磁波瞬變技術(shù)

不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)對電磁波的反應(yīng)是不一樣的。通常在煤礦采取地上設(shè)置電線框，輸入階躍電流，一旦出現(xiàn)電流中斷現(xiàn)象，自然會產(chǎn)生電磁感應(yīng)場。地質(zhì)結(jié)構(gòu)中巖石的含水量對電阻影響很大，含水量高時，電阻率越小，反之亦然。因此，根據(jù)感應(yīng)磁場強弱的變化，精準反應(yīng)巖石含水量和破碎程度，從而掌握了水文地質(zhì)資料。

5、鉆孔透視技術(shù)

鉆孔透視技術(shù)核心是根據(jù)無線電波在不同介質(zhì)中的傳播系數(shù)不同的原理，來獲得煤礦采取水文地質(zhì)資料。其工作原理就是依靠無線電波透視和反射，掌握煤層地質(zhì)結(jié)構(gòu)和水層分布情況。

四、結(jié)語

綜上所述，國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，離不開煤炭資源巨大支撐作用。但是煤炭資源儲存區(qū)域的水文地質(zhì)條件越來越復(fù)雜，給煤炭開采工作帶來了極大挑戰(zhàn)，影響煤礦的安全穩(wěn)定生產(chǎn)。因此，必須綜合利用現(xiàn)代化勘探技術(shù)，對煤礦水文地質(zhì)進行全面詳細的了解，并采取有效的應(yīng)對措施，減少重特大事故的發(fā)生，促進煤礦開采工作高質(zhì)量發(fā)展。

參考文獻：

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