有效探查煤矿水文地质条件的论述
煤矿水文地质调查报告
煤矿水文地质调查报告1. 引言煤炭是我国重要的能源资源,而水资源则是矿井系统运行中不可或缺的一部分。
为确保煤矿安全生产和环境保护,进行煤矿水文地质调查是必不可少的工作。
本报告将对某煤矿的水文地质条件进行调查分析。
2. 研究区域概况该煤矿座落于某省某市,地处山区。
矿井开采煤炭深度达到1000米以上,地质条件复杂,水文地质具有一定的特点。
研究区域内地势起伏较大,地下水系统发育,降水量较大。
3. 主要调查内容本次调查主要包括以下内容:3.1 地质调查通过野外地质勘查和实验室分析,研究区域的地质构造、岩性、地层分布等特征。
3.2 水文调查通过测量地下水位、地下水流速以及地下水水质等参数,全面了解研究区域的水文地质特征。
3.3 地下水监测在研究区域内设置地下水监测站,定期对地下水位、水质进行监测,以及对地下水体的运动进行跟踪研究。
4. 调查结果经过一段时间的调查研究,我们得出以下:4.1 地质特征研究区域的地质构造复杂,主要由花岗岩、页岩和砂岩组成。
地下水主要分布在砂岩层中,富含矿物质和溶解氧,水质较好。
4.2 水文特征研究区域的水文地质条件较为复杂,地下水位较高,且水流速度较快。
降水量较大,地下水系统发育。
4.3 水质特征研究区域的地下水水质较好,符合饮用水标准。
但需要注意的是,研究区域附近存在一些矿区排放废水的影响,对地下水水质形成一定的威胁。
5. 建议与措施为保障煤矿的安全生产和环境保护,我们提出以下建议与措施:5.1 加强水资源保护加强对研究区域的水资源保护,限制矿区废水的排放,加强水质监测与治理工作,确保地下水水质符合要求。
5.2 加强地下水监测建立健全地下水监测网,加强对地下水位和水质的监测工作,及时掌握地下水的变化情况,为煤矿安全生产提供有力的依据。
5.3 加强科学研究加大对研究区域地质和水文地质特征的研究力度,积极探索煤矿水资源的合理利用和保护措施。
6.研究区域具有复杂的水文地质特征,地下水资源丰富,水质较好。
探讨煤矿水文地质条件
探讨煤矿水文地质条件引言随着煤炭开采的不断深化,人们也对煤矿安全问题越来越关注,在煤矿生产中对其进行水文地质特征的研究可进一步保证矿井安全生产。
合理了解地下水因素对水文地质条件造成的影响是保证煤矿安全生产的前提和必要条件,更是提高煤矿生产工作效益和良好社会效益的重要措施。
1、煤矿水文地质条件1.1地层按照从上到下的顺序可将井田地层划分为前古生界变质岩系、中生界白垩系与新生界第四系。
作为煤系地层的最底层,前古生界变质岩系属于最古老的地层,其主要组成部分为黑云母花岗岩与白云质大理石。
中生界白垩系组成部分为厚度为800m的石头含煤组、400m的河子庙子组及600m的东山地层组。
而新生界第四系是由厚度均为6m左右的沙质砾石、粘土、黄色粘土及黑色腐殖土等组成。
1.2地质构造中国地质矿井构造具有一定的复杂性,通过多年实践表明,中国煤矿施工企业对煤矿生产区的构造已实现了初步控制,且现阶段已基本控制了煤层断层。
而通过对断层结构的分析与研究,可将其划分为两期,即第一期的北西向主干断层与第二期由第一层派生的中等断层。
其中第一期断层又分为F17与F47断层,F17断层与含煤层比较接近,然而断层倾角要大于地层倾角,贯穿南北勘探線,从5号勘探线一直延伸至20号勘探线。
断层落差具有一定的均匀性,通常大约为200m,倾向东南,倾角为30°。
而群英勘探区与生产区的分届层即指F47断层,其同样贯穿了南北勘探线。
F47断层中的控制点设置并不明确,断层落差大约为100m,倾向西北,倾角为35°。
1.3含水层含水层的功能为补给、排泄及水力联系,然而中国含水层具有较为复杂的水文地质条件,通常情况下含水层水主要为通过大气降水经孔隙与裂隙及断流层流入含水层内部的孔隙水与裂隙水。
现阶段一、二水平煤层在中国已被开采完,三水平煤层正在开采中,所以生产区地表由于不同程度的下降而产生塌陷,存在较多坍陷坑。
这些塌陷坑连通了地表与裂隙,使降水量影响到井下涌水量。
煤矿矿山水文地质调查与
煤矿矿山水文地质调查与矿山开发可行性评价煤矿矿山水文地质调查与矿山开发可行性评价作为煤炭资源的重要组成部分,矿山水文地质调查与矿山开发可行性评价是确保煤矿开发运营的重要环节。
本文将从水文地质调查的目的与必要性、矿山开发可行性评价的流程与内容等方面进行论述。
一、水文地质调查的目的与必要性煤矿水文地质调查旨在全面了解煤矿区域的水文地质状况,明确地下水的赋存形式、水文地质特征以及与煤矿开发运营的相互关系,为煤矿开发提供科学依据与技术支撑。
水文地质调查的主要目的包括:1. 确定煤矿区域地下水的来源、径流规律和水位变化特征,为合理安排矿山排水和防治水害提供依据;2. 分析煤矿区域的水土环境状况,评估矿山开发对地下水环境的影响,为环境保护措施的制定提供科学依据;3. 掌握煤矿区域地下水的化学性质和水质特征,为矿山用水和水处理设施的规划设计提供依据;4. 了解地下水动力学特征,分析煤矿区域地下水补给与排泄的机制,为合理开采煤炭资源提供科学依据。
从上述目的可以看出,水文地质调查是煤矿开发前不可或缺的一环,具有重要的工程技术和环境科学意义。
二、矿山开发可行性评价的流程与内容矿山开发可行性评价是指对煤矿开发进行系统而全面的评价,以确定开发与利用煤矿资源的可行性,包括技术、经济、环境等多个方面的评价内容。
矿山开发可行性评价的流程主要包括以下步骤:1. 确定评价目标:明确矿山开发的目标与要求,明确评价的内容与范围。
2. 收集资料:收集与矿山开发相关的各类资料,包括水文地质调查资料、地质勘查报告、工程测量数据等。
3. 技术评价:根据煤矿区域的地质状况和煤层的特点,评价矿山开发的技术可行性,包括采矿方法、支护方式、通风与瓦斯防治等方面。
4. 经济评价:对矿山开发与运营的经济效益进行评估,包括资源储量估算、成本核算、投资回收期等方面。
5. 环境评价:评价矿山开发对地质环境、水环境、大气环境等的影响,包括环境风险评估、环境保护措施等方面。
煤矿井下水文地质调查与治理
煤矿井下水文地质调查与治理煤矿井下水文地质调查与治理是煤矿安全生产的重要环节,也是保障矿井安全稳定运营的关键措施。
本文将从调查目的、调查内容、调查方法和治理措施等方面论述煤矿井下水文地质的调查与治理。
一、调查目的煤矿井下水文地质调查的目的是全面了解矿井的水文地质状况,为矿井设计和采矿运营提供科学依据。
具体目的包括:1. 评估矿井地下水资源的分布、储量和质量,为矿井的合理设计和利用提供依据。
2. 了解矿井底板、煤层和围岩的水文地质条件,为矿井防水、瓦斯抽放等工程建设提供参考。
3. 掌握矿井地下水的动态变化规律,为矿井的安全生产提供预警和监测依据。
二、调查内容煤矿井下水文地质调查主要内容包括以下几个方面:1. 地下水资源调查:通过钻孔勘探、水文地质剖面、水质分析等方法,确定矿井地下水的分布、储量和质量等参数。
2. 地下水动态调查:通过定点观测、水位观测、水文地质监测等手段,了解地下水的动态变化规律。
3. 岩石渗透性调查:通过实验室试验和野外测试,测定岩石的渗透性参数,为矿井的防水设计提供依据。
4. 岩层稳定性调查:通过地质勘探和地质力学试验,评估煤层和围岩的稳定性,为矿井的支护设计和防止地质灾害提供依据。
三、调查方法煤矿井下水文地质调查可以采用多种方法和技术手段,具体方法包括:1. 钻孔勘探:通过钻孔取得地下水样品,进行水质分析和水位观测,了解地下水的水文地质特征。
2. 地球物理勘探:采用地震勘探、电磁法和重力勘探等技术手段,探测地下水的分布和水文地质构造。
3. 水文地质剖面:在矿井附近布设水文地质剖面,通过野外实测和采样分析,了解地下水的储量和分布。
4. 数值模拟与预测:运用数学模型和计算机模拟技术,预测地下水的动态变化和岩石渗透性。
四、治理措施煤矿井下水文地质调查的结果对于矿井的治理和管理具有重要意义。
根据调查结果,矿井应采取以下措施进行水文地质治理:1. 合理设计矿井井筒和溢流口,确保有效排水,减少地下水涌入。
矿山建设中的水文地质条件分析与对策
矿山建设中的水文地质条件分析与对策在矿山建设的过程中,水文地质条件是一个至关重要的因素。
它不仅直接影响着矿山的开采安全和生产效率,还关系到矿山的长期稳定发展。
因此,对矿山建设中的水文地质条件进行全面、深入的分析,并制定相应的对策,具有十分重要的意义。
一、矿山建设中水文地质条件的重要性水文地质条件在矿山建设中起着举足轻重的作用。
首先,它影响着矿山的开采方案。
如果矿区存在丰富的地下水,且水压较大,那么在开采过程中就可能出现突水、涌水等事故,这将严重威胁矿工的生命安全,并对矿山设备和矿产资源造成巨大的损失。
因此,在制定开采方案时,必须充分考虑水文地质条件,选择合适的开采方法和工艺,以避免水害的发生。
其次,水文地质条件还会影响矿山的工程建设。
例如,在建设矿山的井筒、巷道等工程时,如果地下水丰富,就需要采取有效的排水和防水措施,否则会导致工程施工困难,甚至出现坍塌等事故。
此外,地下水的化学性质也可能对矿山工程的建筑材料产生腐蚀作用,从而影响工程的使用寿命和安全性。
最后,水文地质条件还与矿山的环境保护密切相关。
矿山开采过程中排放的废水如果未经处理直接排放,将会对周边的地表水和地下水造成污染,破坏生态环境。
因此,了解水文地质条件,有助于制定合理的废水处理方案,减少对环境的影响。
二、矿山建设中常见的水文地质问题1、地下水涌水地下水涌水是矿山建设中常见的水文地质问题之一。
当矿山开采过程中揭露了富含地下水的含水层或断裂带时,地下水会在压力作用下涌入矿井,造成涌水事故。
涌水的水量和水压取决于含水层的富水性、补给条件以及开采活动对含水层的破坏程度。
2、地下水突水地下水突水是一种更为严重的水文地质灾害。
它通常是由于开采活动破坏了隔水层,导致含水层中的高压地下水瞬间涌入矿井,造成灾难性的后果。
突水事故往往具有突发性、水量大、破坏性强等特点,对矿山的安全生产构成极大威胁。
3、含水层水位下降在矿山开采过程中,由于长期大量抽取地下水,可能会导致含水层水位下降。
内蒙古霍林河煤田958矿区补充勘探水文地质条件的论述
内蒙古霍林河煤田958矿区补充勘探水文地质条件的论述本文通过对内蒙古霍林河煤田958矿区的补充勘探,对该地区的水文地质条件进行了详细的论述。
标签:霍林河煤田958矿区;地质条件1 前言1.1位置。
内蒙古源源能源有限责任公司958煤矿井采区位于霍林郭勒市西南12km 处,行政区划隶属于霍林郭勒市沙尔呼热镇。
其地理坐标:东经:119°32′26″~119°34′39″北纬:45°27′01″~45°28′46″内蒙古自治区国土资源厅于2004年12月,为内蒙古源源能源有限公司授予”内蒙古源源能源有限公司露天煤矿958采区”采矿许可证,许可证号:1500000420369,有效期至2007年12月,矿田面积为4.3478 km2,采区范围南北长约1.76km,东西宽1.38km,面积约1.8217km2。
经本次生产补充勘探后证实其井采区、露天采区算量面积同原井区面积一致。
2 水文地质2.1矿区地形地貌、水文、气象特征。
勘查区位于内蒙古高原东北部,处于大兴安岭的南段东麓,地势西高东低,略有起伏。
地貌为剥蚀山地与堆积平原两大单元。
边缘多为中低山,海拔1100m 左右,勘查区东北部为起伏很小的低山丘陵。
本区整体上为广阔的波状平原,海拔840-940m,相对高差100m左右。
霍林河为区内附近的主要水系,发源于本区东南部的罕山北麓,流经勘查区东缘,在东北部流出本区,全长250km,在松辽平原的高力板一带潜入地下。
该河河谷宽阔,河床平浅而多蛇曲,最大流量1m3/s,最小流量0.37m3/s,区域侵蚀基准面为海拔820m。
本区属大陆性半干旱季风气候区,冬季寒冷,夏季炎热,昼夜温差大,降雨少,年平均降水量不足400mm,多集中在6-8月份,蒸发量全年1700mm。
年平均气温0℃,最低气温-42.4℃,最高气温39℃,无霜期116天左右,冰冻期从11月至来年4月,每年10月上旬开始冻结,到次年7月中旬化透,最大冻深2.68m,本区风向以西北风为主,风速3-6m/s。
煤矿水文地质条件分析探讨
煤矿水文地质条件分析探讨摘要:从概述煤矿水文地质条件分析出发,探讨煤矿水文地质条件探查技术,探讨各种煤矿水文地质条件勘查的目的和任务,以期为相关理论研究和实践工作提供一定借鉴。
关键词:煤矿;水文地质条件;分析0引言1煤矿水文地质条件分析概述在对特定煤矿的水文地质条件进行分析时,应该根据具体情况,从自然地理环境中的气候、地层特征等方面入手,具体包括地表水、地下水、各地下水含水岩层分布情况、充水水源、充水通道在内的井内充水因素等。
在充水水源中,可以具体细分为大气降水、地表水和地下水三个方面,充水通道也可以通过冒落、导水裂隙、充水强度等方面着手分析。
在针对不同的待分析水文地质环境时,需要采用不同的煤矿水文地质条件分析方法。
2煤矿水文地质条件探查技术2.1煤矿水文地质条件勘查方法为了实现不同煤矿水文地质条件的综合勘查,提升防治水方案的制定水平,为矿井涌水量开展科学合理的预测提供基础,可以综合运用以下几种探查方法:GIS遥感平台下的探查、水文地质钻探、水文地质试验、水文地质物探及建立水文地质观测网、水文地质调查、水文地球化学研究等[1]。
2.2煤矿水文地质条件的补勘情况如果待分析的煤矿井田面积过大,那么在其基础上实现大范围物探的工作量也会非常巨大。
从中国目前煤矿水文地质条件分析实践来看,在对大面积范围内古河道及古冲沟进行探查时,尚未探究出有效、经济的探查方法。
因此,在对于井田面积较大的煤矿水文地质条件进行分析时,需要采取一定的补勘措施。
GIS平台下的遥感水文地质条件调查是一种较为常用的补勘手段,主要工作原理是首先圈定可疑富水区域和古河道区域,重点运用地面电法的验证手段,在可疑富水区域及重点划分区域进行着重勘查。
运用煤矿水文地质钻探的方式进行可疑地段水文地质资料的获取。
在进行此方案的运用过程中,煤矿水文地质条件的补勘进度能够得到进一步加快,物探及钻探工作的负担和工程强度能够在短期内提升,降低补勘成本。
3煤矿水文地质条件勘查的目的和任务3.1GIS平台下的遥感探查为了实现待分析区域内完整的水文地质单元的获取,可以采用遥感探查的方式。
煤矿水文地质条件研究
煤矿水文地质条件研究1矿区水文地质条件现状1.1断层、破碎带、岩浆岩水文地质特征(1)F0断层等含水层。
影响整个井田构造形态的断层仅F0、F101断层局部充导水性较好,F5断层的充导水性弱,其余断层目前未发现具有充导水性质。
F0断层为矿井低部童子岩组(P1t)与栖霞组(P1q)地层的边界断层,倾向东,倾角10~25°,延伸长度大于3500m。
倾向东、东南,局部有起伏,大致在1号向斜轴部位置。
在1号背斜以东,F0断层面向深部延伸。
经苏一煤矿多年开采,矿区水位有所下降,水头高度减小,灰岩承压亦随之减小,在一定程度上削弱了局部灰岩承压水的威胁。
但是,由于文笔山组隔水层在矿区大部分块段还保存相对完整,形成灰岩承压的条件依然存在。
F0、F2断层导水性也不均匀,导水释压的作用十分有限。
所以,不能排除深部局部块段灰岩水压较大的可能,例如,在F0凹陷区域,通常都是水压较大的部位,应特别引起重视。
另外,当井下开采使地层应力的平衡打破时,断层带可能发生导水现象。
因此在+300m以下采煤时,对穿过重要断层的两盘,均要注意主要断层及旁侧导水。
(2)岩浆岩弱裂隙含水岩组。
矿井内岩浆岩以辉绿岩(βμ)、石英斑岩(λπ)为主,主要以岩脉产出,其本身含水性较弱,但围岩接触带等通常较疏松、破碎。
辉绿岩墙的导水性决定于围岩的含水性及接触带裂隙的发育程度。
在井下巷道揭露时偶有零星滴水。
故富水性弱,为弱裂隙含水岩组。
1.2浅部小煤窑积水情况由于矿区地表浅部煤炭开采历史悠久,存在大量小煤窑及老空区,其中部分小煤窑与苏一煤矿井下采掘巷道、采空区贯通,雨季时,地表水通过浅部塌陷区、裂隙带迅速补给小窑,再由小窑巷道、采空区快速下泄集中流入苏一煤矿矿井,极大地增加了排水负担。
目前,浅部小窑多处与苏一矿、原大同沟井、原东斜井煤矿老巷道、老采区相通,对矿井安全生产十分不利。
2矿井充水因素及涌水量预测2.1矿井充水因素分析大气降水、区域水位变化、开采面积、开采水平、开采强度、浅部小窑分布范围及其与苏一煤矿采掘工程连通程度、断层及“三带”发育程度、煤系地层裂隙率及其含水性等都与矿井涌水量的大小有关。
矿井水文地质条件分析1
煤矿水文地质条件分析情况一、矿井主要含水层、涌水构成:1、井田水文地质条件(1)水文地质概述矿区出露地层为煤系地层,主要由粉砂岩、细砂岩、泥岩、煤层组成,具有隔水性能;预计的开采地段无较大的常年水流,多为季节性小冲沟,坑道涌水量补给仅靠大气降水。
(2)矿坑充水因素分析大气降水为矿坑充水主要因素,大气降水会沿基岩裂隙渗入矿井,裂隙发育地段矿井充水会有所增大,一般随开采深度增大水量愈大,裂隙发育地段井下巷道中常见滴水及淋水现象。
2、主要含(隔)层类型根据贵州省地矿局一一三大队2006年7月提交的《贵州省纳雍县鬃岭镇**煤矿勘查地质报告》及四川省以质矿产公司于2009年7月提交的《贵州省纳雍县鬃岭镇**煤矿储量动态监测报告》,矿区出露地层为二叠系上统龙潭组(P3L),地表未见含(隔)水层,地质报告中未提供含(隔)水岩层资料。
3、断层导水性矿区内断层不甚发育,矿区内未发现在的断层,区内构造复杂程度为简单,根据邻区及整个纳雍县煤田水文地质测量及水文资料分析,井田内存在的断层带多被充填,并挤压紧密,断层带的富水性及导水性均弱,一般不含水、不导水。
经过矿井建设以来及一采区系统形成后的矿井涌水量观测,目前矿井正常涌水量为14m3/min,最大涌水量为21m3/min。
二、老空水的排查与分析情况井田内老窑开采历史悠久,煤矿技改前主要开采28#和31#煤层,且在矿区范围内28#煤层+1834m标高以上已全部采空;31#煤层+1794m标高以上已全部采空,32#煤层未开采,经预测计算,矿区范围内老窑破坏区及原永兴煤矿开采28#、31#煤层的采空区面积约685829m2,积水量约9362m3 ,矿区内采空区较大,地表水及大气降水通过采动裂隙进入采空,采空区积水面积大,积水较多,对矿井开采威胁较大,有突水淹井危险,本矿现阶段按设计完成32#煤层一采区的工作,一采区处于受采空区积水威胁区域。
矿井对排查出的老空积水区都已在采掘工程平面图上标出积水范围外缘标高和积水量,同时标出探水线位置。
浅谈煤矿水文地质的勘察技术
浅谈煤矿水文地质的勘察技术摘要:我国煤炭资源总量位居世界第二,产量位居世界第一,在我国一次性能源消费比例中,煤炭占70%以上。
因而,煤田水文地质勘察工作亟待加强。
关键词:煤田水文地质;勘探;问题Abstract: the total amount of coal resources in our country came second in the world, the world’s first production, one-time energy consumption in the proportion in our country, coal accounted for more than 70%. Therefore, coalfield hydrogeology survey work needs to be strengthened.Key words: coalfield hydrogeology;exploration;problem煤矿水文地质勘察的概念与特征1、地质勘探定义:是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床,为查明矿产的质和量,以及开采利用的技术条件,提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料,对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。
2、勘察类型:(一)资源勘察石油、煤炭、天然气、金属非金属矿产资源等;(二)工程地质勘察大型及重要建设项目场地:港口码头,机场等;(三)水文地质勘察水文地质勘察是为各种专门目的而进行的比较详细的水文地质勘察工作。
一般在水文地质普查的基础上进行,采用较大的比例尺。
如供水水文地质勘探、矿床水文地质勘探、地热水文地质勘探等。
在工作中一般要投入较多的勘探工程量。
与工程的设计阶段相适应,专门性的水文地质勘探常可分为初步勘探和详细勘探两个阶段,每一阶段工作的结果都要提交专门性的水文地质勘探报告和有关的图件。
二、陕北煤炭基地水文地质勘察及供需水现状1.榆横矿区,榆横矿区为陕北煤炭基地规划区, 且尚未进行过专门的水文地质勘查工作, 为煤炭工业的可持续发展考虑, 应及时开展煤田水文地质勘查工作。
邱集煤矿勘查区水文地质条件分析
邱集煤矿勘查区水文地质条件分析摘要:研究了邱集煤矿勘探区的水文地质条件,对各含水层覆隔水层的水文地质特征进行了详细论证,通过施工钻孔水文水质情况,查明了勘察区边界的隔水、导水情况。
关键词:水文地质条件;邱集煤矿中图分类号: [p345] 文献标识码: a 文章编号:1.研究区地理及地质概况邱集煤矿位于山东省西北部,其东部及中部属德州地区齐河县,西部属聊城地区东阿县,为全隐蔽的华北型石炭系、二叠系煤田。
煤系以中、下奥陶统地层为基底,沉积了中石炭世本溪组,其上覆盖新近系和第四系=井田为走向近东西,倾向北,被断层切割的单斜构造,倾角一般j。
-8。
,次一级褶曲不甚发育。
东北部有岩浆岩侵入构造复杂程鏖中等。
2.井田水文边界条件分析井田东部边界为f8所层,是一东升西降的正断层,据精补勘探资料,落差20-50 m.造成井田外徐灰、奥灰与井田内四、五灰对口相接。
从地质构造角度分析,存在井田外徐灰、奥灰含水层对口补给井田内四、五灰含水层的可能性。
井田北部边界为f11断层,该断层落差110 m,位于井田深部,南升北降,使井田内四、五灰含水层与井田外煤系地层对接,可按阻水边界考虑。
井田西界f3断层等断层组阶梯式向西断下,经ws5、wx3证实,为水边界;井田南部边界以f2断层和13煤层露头为界,为补给边界。
f2断层落差25-160 m.井田内下降,井田外上升,可看作补给边界。
井田上部为上第三系和第四系地层。
上第三系中部一套200余m的地层基本为粘土.构成上部隔水边界.从而使第四系含水层与下伏各含水层不存在水力联系。
但上第三系局部底砾岩与下伏各灰岩含水层的露头存在一定的水力联系。
井田底部为奥陶系灰岩含水层,厚度大,据勘探资料,其补给范围达320 km-以上,因此具有一定的动储量和静储量。
该含水层应是井田内各灰岩含水层的补给源,是下部补给边界。
3主要含水层及其水文特征邱集煤矿为全隐蔽煤田,石炭系地层被新生界地层覆盖,开采煤层时间接、直接充水含水层有底砾岩,风氧化带,太原组一灰,二灰、三灰、四、五灰,本溪组徐灰,奥陶系灰岩。
煤矿井下水文地质条件分析与治理对策
煤矿井下水文地质条件分析与治理对策煤矿是我国能源的重要组成部分,然而煤矿水文地质条件的特殊性和复杂性给煤矿生产带来了很多不利影响。
针对这种情况,本文将分析煤矿井下水文地质条件,综合运用相关技术手段,提出相应的治理对策,以达到煤矿生产的安全、高效、可持续发展。
一、煤矿井下水文地质条件分析1. 水文地质条件概述井下水文地质条件是指在煤矿开采过程中出现的涌水、渗水、地下水、井下水和地表水等水文地质问题,包括水文地质条件的空间分布、水文地质条件的变化、水流规律等方面。
煤矿井下水文地质条件主要由地层条件、地下水位、地下水流动、煤层开采方式、采动区域、矿井通风和瓦斯抽放等因素综合作用而形成。
2. 煤矿井下涌水的特点煤矿井下涌水是煤矿生产中的一大难题,其主要特点包括:涌水猛烈、突发性强、水流量大、难以控制,对煤矿安全和生产造成严重威胁。
3. 煤矿井下水文地质条件治理需求煤矿井下水文地质条件治理是保障煤矿安全和生产的重要内容,治理的需求主要体现在以下几个方面:(1)保障煤矿安全生产,尽可能地减少煤矿井下突发涌水事故的发生;(2)提高煤矿的生产效率,尽可能地减少涌水所造成的生产停顿时间;(3)保护地下水资源,尽可能地减少对地下水的伤害。
二、煤矿井下水文地质条件治理对策1. 采用组合治理方案针对煤矿井下水问题,鉴于其施工材料的特殊性以及涌水重要性,我们需要采用综合治理方案,例如掘进前采用透水性良好的突破性材料,采用大口径井下管道将水抽出矿井,采用大型水封装置将井下水与地下水分离等方法综合治理。
2. 加强巷道支护工作在煤矿生产中,当采矿深度越来越深时,井下水问题也会变得越来越严重。
因此,我们需要加强煤矿巷道的支护工作,在挖掘巷道时必须采用高强度支护材料,在井下水流量较大的区域设置压力水封板等,以防止井下水涌入。
3. 采用虚拟仿真技术虚拟仿真技术是一项非常先进的技术,它能够对采煤工作过程进行全面的分析、评价,并提供可靠的技术支持。
永煤集团城郊煤矿矿井水文地质特点与防治水技术管理探讨
永煤集团城郊煤矿矿井水文地质特点与防治水技术管理探讨摘要:伴随着我国社会的不断发展,煤炭业也在迅猛的发展。
永煤集团城郊煤矿的水文地质条件比较复杂,比较容易出现地板岩溶水突水淹井的危险。
为了更好的防止事故的发生,我集团采用了物探、跟踪试验、同位素分析等手段,对城郊煤矿矿区的水文地质条件进行探究。
本文主要对永煤集团城郊煤矿实际情况进行介绍,并在对矿井的水文地质条件和水文地质特征分析的基础上,提出了矿井防治水的具体方法,从而取得了良好的效果。
关键词:城郊煤矿;水文地质;防治水技术;地质特征城郊煤矿位于河南省永城市境内,隶属于永煤集团,现有三对投产的大型矿井,城郊煤矿建立于1999年12月29日,直至2003年10月11日竣工,并经经国家发改委验收正式投产,设计生产能力240万吨/年,当年投产,当年达产。
2009年核定矿井生产能力为500万吨/年。
井田位于永城隐伏背斜西翼中段,南北长约12km,东西宽约11km,勘探面积约103km2。
地质储量75078万吨,保有储量75078万吨,其中可采储量40229万吨,设计服务年限118.2年。
为防止煤矿突水淹井事故发生,尽量避免经济损失,解析城郊煤矿的水文地质特征,进而对城郊煤矿水文地质条件进行系统了解,做好对防治水的管理工作。
1.城郊煤矿水文地质条件1.1矿井的地层简介城郊井田位于北北东向的永城隐伏背斜的西翼中段,北北东向断层构造居主导地位,其次是近东西向构造,局部发育有北西向构造。
矿井地层根本构造同区域地层相差无几,根据钻孔揭露自下而上可分为:中奥陶统,中、上石炭统,二叠系和新生界。
含煤地层自下而上为上石炭统太原组,下二叠统山系组、下石盒子组,上二叠统上石盒子组,含煤情况差别较大1.2矿井水文地质类型城郊煤矿受采掘破坏或影响的主要含水层为顶底板砂岩水,由于砂岩含水层富水性不均一,主要以消耗静储量为主,补给条件一般。
矿井周边无小窑及其他老空积水区,矿井内工作面回采结束后存在少量老空积水区,这样可以减少对矿井的威胁程度,但因为矿井采掘活动面积大,顶底板砂岩水及老空水占矿井正常涌水量比重较大,实测矿井正常涌水量在576m3/h左右,根据矿井实际揭露水文地质情况结合《煤矿防治水规定》相关规定,经永城煤电公司批复,城郊煤矿水文地质类型为中等类型。
浅谈煤矿水文地质条件分析与防治对策
浅谈煤矿水文地质条件分析与防治对策近年来,我国煤矿频繁发生水害事故,通过对矿井水害事故进行分析和研究,探讨了我国煤矿水文地质的条件,分析发生水害的原因,并提出了煤矿防治水的措施与对策。
标签:煤矿水文地质条件防治水措施对策对煤矿水害事故分析表明,造成煤矿水害的主要原因是煤矿断层、煤层开采形成裂隙、采空区积水和封孔产生不良钻孔。
此外,煤矿开采技术不够完善,管理能力薄弱,这些都是引起煤矿水害的原因。
因此,为了加强煤矿水的探测工作,要提高煤矿开采技术,提高管理技术水平,采取有效的防治水措施,减少煤矿水害事故的发生。
1煤矿水文地质条件1.1地层井田地层按照从上到下的顺利是前古生界变质岩系、中生界白垩系和新生界第四系。
前古生界变质岩系作为煤系地层的最底层,主要是由黑云母花岗岩和白云质大理石组成,前古生界变质岩系也是历史最为古老的地层。
中生界白垩系的由石头含煤组、河子庙子组和东山地层组组成,石头含煤组的厚度是800m,河子庙子组的厚度是400m左右,东山地层组的厚度是600m。
新生界第四系的组成成分有沙质砾石、粘土、黄色粘土、黑色腐植土,每种成分的厚度是6m左右。
1.2地质构造我国的地质矿井构造相对复杂,通过这么多年,我国煤矿施工企业对井下巷道的探索,对生产区的构造进行了初级阶段的控制,并且目前,煤层断层已经得到了基本的控制,根据断层的结构,将断层分为两期。
第一期构造是北西向主干断层,这一层分为F17和F47断层。
其中F17断层是靠近含煤层的,但是断层的倾角比地层的倾角要大,贯穿南北勘探线,从5号勘探线一直延伸到20号勘探线。
断层的落差比较均匀,一般情况下都在200m左右,倾向南东,倾角30°。
F47断层是群英勘探区和生产区的分届层,也是通过南北贯穿的大断层。
在F47断层,并没有设置确切的控制点,断层落差通常在100m左右,倾向北西,倾角35°。
第二期构造是由第一层派生的中等断层,比起第一期的断层落差在50m左右,目前我国井下能够控制的有F2、F4、F7、F10、F12、F27,其中F7、F10和F27的具有比较大的逆断层。
五阳煤矿水文地质条件分析
本井 田为石炭 、 二叠纪煤 田, 地面为第四纪黄土 覆盖 , 本区地层发育 比较齐全 , 从老到新发育地层有 奥 陶纪 、 炭纪 、 石 二叠 纪 、 四系 。 第 主要古煤地层为下二叠统山西组及上石炭统太 原组 , 含煤 8 5 , 中可采煤层是 3 ~1 层 其 和 1 # 5。
~
主, 重点了解 K 灰岩含水性及补给条件 , 2 水文地质 条件 得到进 一 步 了解 , 但对 奥 灰 水 导 水性 、 陷落柱 、
断层 破碎 带可 能突水 问题 , 缺乏 有力 证据 , 治奥 仍 防 灰水 突 出 , 已成 为矿 井安 全 工作 的一项 重要 内容 。
泉域集中排泄点 , 多年平均流量 1 . 19 /, s呈逐年 减少趋 势 。 泉域 内 白东 向西 分别 为裸露 岩溶 区 , 山麓 、 间 山
潞安矿区位于山西辛安泉岩溶水系统 , 沁水煤 田盆地东翼 , 向西倾伏呈单斜构造 , 寒武奥陶纪岩溶 在东侧出露 , 西部 隐伏于石炭二叠 纪煤 系之下。辛 安泉域面积 1 7 , 2 4 0 地貌为山西高原 , 海拔 70 0 10 0r。辛 安泉群 出露在 东部浊 漳河 河 谷 . 为 0 f l 成
维普资讯
● 矿 水 文 地质 条 件 分 析
史利 民
( 潞安矿业集团公司 五 阳煤 矿, 山西 长 治 060 ) 4 2 5
摘
要 : 煤矿地质 、 文地质条件 比较 复 杂 , 井生产受 地表水 和地下水 双重威 胁。根据勘探 和井下 五 水 矿
本采完后 , 转入 + 6 l 58r 单水平生产, f 现实际生产能
力 10万 ta 19 3 /。 9 6年 完 成 南 丰 扩 区 的补 充 勘探 , 施 工 5 钻 孔 , 积 1 . m 。 19 0个 面 3 5k 9 3年 湖 北 基 础 勘探 公司 的 电法报告 发现 在 深部 天 仓 向斜 轴 部有 4
煤矿水文地质勘探技术分析与研究
煤矿水文地质勘探技术分析与研究随着我国经济快速发展,能源需求不断增加,煤矿作为我国的主要能源来源之一,受到了广泛关注。
在煤矿勘探过程中,水文地质勘探技术的应用则显得尤为重要。
煤矿水文地质勘探技术是指用水文地质方法对煤矿区域的水文地质情况进行综合分析和评价,以确定地下水分布、水文地质条件及地下水动态演化规律的一种勘探技术。
此技术可以提供煤矿开发和生产工程的基本水文地质信息,预测和评价水文地质灾害,并为煤矿区域的水文地质环境保护与水资源综合利用提供技术支撑。
下面将对煤矿水文地质勘探技术进行分析与研究,探讨其在煤矿勘探中的应用。
一、煤矿水文地质勘探技术的应用意义1. 保障煤矿安全生产。
在煤矿勘探和开采过程中,地下水的存在对煤矿生产安全构成了一定的威胁。
通过水文地质勘探技术,可以预测煤矿地下水的赋存条件,判断地下水对煤矿生产的影响,为煤矿安全生产提供重要的信息支持。
2. 提高资源勘探效率。
水文地质勘探技术能够快速、准确地获取煤矿区域的水文地质参数,为煤矿勘探提供重要的依据和参考,提高煤矿开采勘探的效率和精度。
3. 保护地下水资源。
煤矿水文地质勘探技术不仅可以预测和评价煤矿开采对地下水的影响,还可以为地下水资源的合理开发和保护提供科学依据。
1. 地质勘探工具:煤矿水文地质勘探通常采用钻探、地球物理勘探、水文地质信息采集、水文地质参数分析等多种技术手段和工具,以全面了解地下水文地质情况。
1. 河南某煤矿水文地质勘探案例:该煤矿采用地球物理勘探技术,通过地震波法和电磁法测定地下水文地质参数,确认煤矿水文地质条件,为煤矿生产提供了可靠的地下水资源保障。
2. 山西某煤矿水文地质勘探案例:该煤矿利用地质钻探等手段,深入研究了地下水位、水化学成分、水动力特性等参数,为煤矿开采提供了科学的水文地质保障。
1. 技术手段不断更新:随着科技的发展,煤矿水文地质勘探技术也在不断更新换代,将来还会有更多的先进技术手段用于煤矿水文地质勘探。
煤矿水文地质问题及勘探技术方法
煤矿水文地质问题及勘探技术方法我国的煤炭资源分布十分广泛,各区域的经济水平又有很大的差异性,我国煤炭资源与水资源大致呈现逆向分布的状况。
90%以上的煤炭资源都集中在我国的北方地区,例如我国的晋陕蒙宁地区就占有全国煤炭资源的68%。
随着我国经济的不断发展,煤炭资源的消耗量逐年增加。
它作为我国的基础能源在经济发展中起着举足轻重的作用,根据我国发改委对煤炭企业的发展预测,2020年我国的煤炭需求量将达到29—30亿t。
煤炭的高位运行,使得煤田(矿)水文地质问题更加突出。
一、我国煤田(矿)水文地质问题我国的煤炭资源面临的最主要的水文地质问题就是“东部水害,西部水荒”。
目前煤矿水文地质问题大概可以分为以下几个方面:1.煤炭建设水资源保障能力不足我国的煤炭资源和水资源呈现出逆向分布的状况,拥有我国90%煤炭资源的北方地方水之源拥有量只占全国的30%,而我国晋、陕、蒙、宁四省也虽然拥有全国68%的煤炭资源,但是地下水资源只占了全国水资源的6.87%,作为煤炭资源大省的山西,人均水资源量仅为381m3,与国际标准的人均占水量500 m3相差甚远,为了满足我国能源基础建设的用水需要,到2006年为止,山西省的地下水年用水量已经达到40亿m3,占全省总用水量的61.5%。
2.矿井水害威胁影响煤矿安全生产和服务年限我国的煤矿水文地质情况比较复杂,主要出现的问题多以底板奥灰水、老空水等水害为主。
随着我国东部和中部地区的浅层煤炭资源日益枯竭,煤炭地质勘察与煤矿生产向深部延伸已成必然趋势。
根据我国地质总局编制的十一五规划报告研究显示:对下组媒的开采受到的问题主要是由于底部岩溶水的侵害。
据不完全统计,超过200亿t以上的煤炭资源受到不同程度的岩溶水的侵害。
在我国的重点煤矿中,水文地质比较复杂的矿井占总量的27%,比较简单的占到34%。
随着对矿井开采深度的不断增加,水害事故越来越频发,在特大煤矿事故中,水害事故是仅次于瓦斯事故的第二大生产安全杀手。
煤矿井下水文地质条件的评价与利用
煤矿井下水文地质条件的评价与利用井下水文地质条件对于煤矿工程的安全与高效运营具有重要影响。
本文将就煤矿井下水文地质条件的评价与利用进行探讨,从而为煤矿的水资源管理和矿井设计提供参考。
1. 引言煤矿井下水文地质条件是指地下水的溶解、运移、储存和排泄等特性,对于水文地质条件的评价与利用需要充分了解煤矿所在地的地理、气象、地质和水文地质等方面的信息。
只有全面了解井下水文地质条件,才能科学地进行煤矿规划设计和安全生产管理。
2. 井下水文地质条件的评价2.1 地质背景评价煤矿所在地的地质背景是井下水文地质条件评价的基础。
通过对煤层厚度、含水层厚度、含水层分布和岩性等因素的分析,可以初步了解煤矿地下水的来源、运移和储存情况。
2.2 水文地质条件评价煤矿井下的水文地质条件主要包括水文地质剖面、含水层性质、水文地质参数和水文地质单元等方面的评价。
通过采集地下水水位、渗压、地下水化学成分等数据,并结合现场观测和实验室分析,可以评价煤矿井下水文地质条件的特征和变化规律。
3. 井下水文地质条件的利用3.1 水资源管理井下水文地质条件的评价可以为煤矿的水资源管理提供依据。
根据井下水文地质条件,可以制定合理的采水方案,调整煤矿生产中的排水措施,以保障煤矿生产的顺利进行,同时合理利用地下水资源。
3.2 矿井设计井下水文地质条件的考虑对于矿井设计至关重要。
根据井下水文地质条件,可以确定煤矿的合理排水方案,预防水灾和煤尘爆炸等安全事故的发生。
3.3 环境保护煤矿井下水文地质条件的评价还可以为环境保护提供参考。
根据评价结果,可以判断煤矿生产对地下水资源和周边环境的影响程度,从而采取相应的环境保护措施,减少水资源污染和生态破坏。
4. 结论综上所述,煤矿井下水文地质条件的评价与利用对于煤矿工程的安全与高效运营至关重要。
通过评价地质背景、水文地质条件以及利用评价结果进行水资源管理、矿井设计和环境保护,可以提高煤矿的生产效率,减少事故发生概率,实现可持续发展。
煤矿水文地质勘探技术分析与研究
煤矿水文地质勘探技术分析与研究煤矿水文地质勘探技术是对煤矿区水文地质状况进行详细调查和研究的一项关键技术。
它旨在通过调查研究,了解煤矿区的水文地质特点,为煤矿的开采和管理提供科学依据,从而降低煤矿事故的风险,保障矿井的安全稳定运营。
煤矿水文地质勘探技术主要包括以下几个方面:第一,地质勘探。
地质勘探是对煤矿区地质构造、地层分布、地下水运动规律等进行详细调查和研究的过程。
通过对地质勘探的实施,可以确定煤层的厚度、倾角、分布及煤与顶煤、底板的接触情况等,为煤矿开采提供地质依据。
第二,水文勘探。
水文勘探是对煤矿区水文地质状况进行详细调查和研究的过程。
它主要包括地下水位测量、水文观测井的建设、水质分析等内容。
通过水文勘探,可以了解煤层周围地下水的来源、运动规律以及水的质量状况,为煤矿的排水和防治水害提供科学依据。
水化学研究。
水化学研究是对煤矿地下水中溶解物质的种类、含量以及地下水化学性质的研究过程。
通过水化学研究,可以了解煤矿区地下水中溶解物质对地下水质量的影响,为煤矿地下水的开发利用和保护提供科学依据。
第四,地下水模拟。
地下水模拟是对煤矿地下水运动规律和污染扩散状况进行模拟和预测的过程。
它通过运用数学和计算机技术,建立煤矿地下水数学模型,并进行模拟和预测分析,为煤矿地下水管理和调控提供科学依据。
煤矿水文地质勘探技术的研究与应用,对于提高煤矿开采的安全性和经济效益具有重要意义。
通过准确了解煤矿地下水的运动规律和水质状况,可以采取相应的措施,降低煤矿地下水对煤层开采的影响。
通过地下水模拟,可以预测和预防地下水污染,保护煤矿地下水资源。
煤矿水文地质勘探技术是一项重要的技术领域,它的研究和应用将对煤矿的安全稳定运营和环境保护起到关键的作用。
在煤矿开采过程中,应重视对煤矿水文地质勘探技术的研究和应用,以确保矿井的安全和可持续发展。
矿区水文地质条件分析
矿区水文地质条件分析摘要:本文水文地质调查以整个广西南丹南星锑业有限责任公司茶山矿采矿权范围为中心向矿区外围适当扩展,调查范围以山脊分水岭为界。
调查总面积约10.6km2。
基本查明了矿区水文地质条件,为矿山的开采提供比较可靠的水文地质依据。
关键词:矿区;水文地质;条件;分析1区域水文地质特征根据1:20万南丹幅区域水文地质报告,区域含水岩组主要有碳酸盐岩裂隙溶洞水、碎屑岩夹碳酸盐岩溶洞裂隙水含水岩组和基岩构造裂隙水含水岩组三类。
1.1碳酸盐岩裂隙溶洞水含水岩组该岩组主要由中石炭统-茅口组()组成,岩性主要为灰岩、含燧石灰岩夹白云质灰岩泥灰岩等。
岩层倾角较大,多成条带状展布。
溶洼、漏斗、溶洞、落水洞发育,面岩溶率17.5~25%,平均20.25%,岩溶强烈发育。
枯季地下径流模数3.73L/s·km2。
地下河一般流量75.6~96.13L/s,最大流量198.74L/s,大泉流量一般7~30L/s,水量中等。
主要分布于矿区西南角的八面山山顶。
1.2碎屑岩夹碳酸盐岩溶洞裂隙水含水岩组该岩组主要由下石炭统大塘组()、上泥盆统榴江组()和中泥盆统东岗岭组()组成,岩性为硅质岩、泥灰岩、含燧石灰岩夹扁豆状灰岩、灰岩、含碳质页岩等。
溶洼、溶洞不甚发育且规模小。
富水性中等,大泉流量一般7.6~10.19L/s,最大流量13.62L/s,枯季径流模数3.4~5L/s·km2。
钻孔涌水量一般78.797~278.467t/d,最大可达667.354t/d。
主要分布于矿区东、北部,西南角有少量分布。
1.3基岩构造裂隙水含水岩组该岩组主要由莲花山组-那高岭组(-)及岩关组()和侵入岩株、脉()组成,岩性为粉砂岩、泥页岩、炭质页岩夹长石石英砂岩、硅质岩、泥灰岩及花岗斑岩、石英二长岩等,裂隙率3.52%。
富水性中等,枯季地下径流模数一般为1.55~3L/s·km2,少数可达3.61~6.83 L/s·km2,常见泉流量0.1~0.42L/s。
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有效探查煤矿水文地质条件的论述
摘要:简述在煤炭资源的开发过程中所采用的几种水文地质勘探方法,采用综合的水文地质勘探方法可以有效的探查煤矿矿区的水文地质情况,为煤炭资源的后续开发提供依据。
关键词:勘查;水文地质勘探;煤矿;水文地质
前言煤炭是中国的第一能源,煤炭生产在中国国民经济中具有举足轻重的地位。
目前,煤矿深部开采中的水文地质勘探技术是以地球物理方法为先导,其它基础水文地质手段加以配合,依托计算机技术实现水文地质工作的动态管理是煤矿深部开采水文地质勘探的特点。
其工作模式可分为三个层面:1)井田范围主要可采煤层开采水文地质条件评价;2)采区水文地质条件勘查;3)综采工作面水文地质条件超前探测。
而从现今的发展方向来看,煤矿深部开采水文地质勘探技术的发展方向是将地球物理方法、基础水文地质勘探手段与地理信息系统技术进行有机结合,利用三维地震、瞬变电磁、矿井物探、地面钻探和井巷工程等多元数据,查明采区内断层分布、煤层被埋藏的深度与厚度、岩溶裂隙发育带的分布和隔水层厚度等。
利用地理信息系统作为平台建立矿井多元信息集成系统,把三维地震、瞬变电磁、矿井物探、构造地质、水文地质等多元信息进行复合、综合分析后建立预测与评价模型,实现地质资料的信息化、数字化和可视化,为开采水文地质条件的快速评价、生产水文地质工作的动态管理、突发性水文地质灾害应变对策的制定提供技术支撑。
煤矿由于受矿井地质条件差、断层发育、煤厚变化大等地质因素的影响,造成生产接续紧张,单靠一种勘探手段很难摸清煤层赋存状况及构造发育规律,采用综合勘探方法,多种勘探手段结合并用,地面采用三维物探手段,井下先期施工多用途探巷,配合钻探及井下物探等手段,针对影响生产的水文地质因素开展各项专题研究,不断进行资料的动态综合分析,取得了较好的地质效果,为矿井的安全高效生产提供了有利的地质保障。
合理选择勘探目的层,充分利用井下巷道,以大流量、大降深的井下放水试验为主,钻探与物探相结合,多种方法相互验证、相互补充的综合水文地质勘探方法,
是查清类似矿井水文地质条件,解放受水害威胁的下组煤的有效技术途径。
1 传统水文地质勘探
1.1地质勘探方法。
受岩溶承压水威胁的矿井,底板突水是各类因素综合作用的结果,突水机理主要包括:1)岩溶裂隙水网络的发育情况,是发生底板突水的物质基础;2)隔水层的厚度及岩性特征,是突水的制约因素;3)采矿活动造成底板的破坏,是底板突水的诱导因素;4)断裂构造及原生构造裂隙的发育程度,是导致底板突水的关键因素;5)水压与矿压的偶合作用也是导致底板突水的重要因素。
因此,水文地质条件的探查范围包括了岩溶裂隙水网络发育规律、隔水层的厚度及岩性变化、断裂构造及底板裂隙的发育规律及发育程度、含水层水位变化规律等。
1.2 传统方法的局限性。
任何一种单一的勘探方法,只能大致探明某一种突水因素,如:采用传统的地面钻探、抽水及注水试验,只能探明某一点的岩溶发育及富水情况,对于整个开采范围的富水规律难以有效的探明。
另外,矿井突水是一个十分复杂的问题,不可能用一个统一的规律进行描述,也就是说,随着空间的变化,水文地质条件发生变化,各类突水因素在突水过程中的作用相互交替变化,如:断层导水型突水,构造的突水机理起到了主导作用,而底板破坏型突水,采矿动压是突水的关键因素。
因此,要防止底板突水,就必须对各类突水因素进行全面探查,有针对性的实施综合治理,才能有效的防止水害事故的发生。
对水文地质条件的探查,采用单一的探查方法显然是不够的。
2 采用综合方式进行地质勘探
2.1 采区地面地震勘探。
采区设计前,通过采用地面地震勘探手段,查明采区构造形态和断层发育规律,查明煤层赋存状况及底板起伏形态,对影响开采的含水层富水性进行评价,并提出水害防治措施,为采区设计提供可靠的地质资料。
同时本阶段的主要工作也是进一步查明采区范围内的小构造,包括落差5m左右的断层、陷落柱和采空区的空间分布形态,根据采区衔接的要求,应提前布置实施。
面物探方法较矿井物探方法施工简单,探测效率也高,但受到地表条件的限制。
因此,在地表条件允许的前提下,三维高分辨率地震勘探技术是首选方法。
2.2 微动测深勘查。
微动是一种在时间域和空间域都极不规则的震动现象。
根据波动理论,微动记录既包含有体波也包含有面波。
由于在大多数情况下,微动
的震源是在地表面或海底面,在微动中的面波成分相对于体波成分来说占绝对优势,微动测深勘查方法就是利用这一占绝对优势的面波来反演地下地质结构的方法。
同时,依据观测形式的不同微动测深探查主要分为一下几种形式:①单点勘查。
单点勘查方式观测台阵,一般由两个不同半径的同心圆(内接正三角形)组成,在圆心和圆周上内接正三角形顶点处各设置一套微动观测仪。
这种观测方式勘查深度与台阵的大小成正比。
根据勘查深度的要求,可采用由3个或3个以上不同半径的同心圆组成观测台阵;②测线勘查。
在煤田勘查这种大面积勘探中,单点勘查已经不能满足生产要求。
可采用测线(剖面)观测系统,获得S波速度剖面成果图。
在测区内按一定间距布置这样的测线,可实现二维微动测深勘探,并反演测区三维S波速度结构,结合钻孔及其它地质资料,可进一步解释速度异常区域的地质意义;③平面探查。
在矿区或者要求更精细的勘探,在仪器数量足够多的情况下可采用平面观测,并反演测区三维S波速度体,从而圈出速度异常体或者面。
2.3 井下钻探及综合物探。
在放水试验对主要含水层的富水性达到宏观控制(矿井、采区)的基础上,对富水区的每一工作面,针对不同的条件,采用各种物探手段,探明局部导水构造、隔水层变薄带及局部富水带,再用少量的钻探手段进一步验证,有针对性的重点布置注浆改造、疏水降压等治水工程。
①井下直流电法透视:从大的范畴来说,井下直流电法透视仍属于矿井直流电法。
其目的是探测采煤工作面内部的导水构造、底板含水层的集中富水带。
许多矿区的研究和试验证明,井下直流电法透视是探测水文地质异常区最为有效的物探方法之一。
②TEM 探测:瞬变电磁法(简称TEM),它是利用大功率的发射装置向铺设在地面的矩形线圈(或称发射框)发送双极性大电流,在电流开启和关断时,由于电磁感应作用产生电压脉冲,电压脉冲的衰减产生感应磁场(即一次磁场)。
一次磁场随着时间的推移,在地下介质中产生涡流。
地下涡流的变化又生产二次磁场,由于不同地质体其电性特征存在差异,其二磁场的衰减亦存在差异。
因此,通过研究二磁场的衰减规律,可达到推测、分析地下地质异常体的目的。
TEM探测可以探测不同高程的相对富水区,以便有针对性的采取防治水措施。
③弹性波CT:即地震层析成相技术,可以推测主要构造的发育情况,但由于该项技术起步比较晚,还有待于进一步完善提高。
④瑞利波:利用瑞利波探测技术可以对掘进巷道前方的地质异常体,特别是断裂构造进行超前探查,预防突遇断层出水。
该项技术对于探测前方构造
效果较好。
3 结束语
煤矿开采水文地质勘探技术的发展方向是将地球物理方法、基础水文地质勘探手段与地理信息系统技术进行有机结合。
利用三维地震、瞬变电磁、矿井物探、地面钻探和井巷工程等多元数据,查明采区内断层分布、煤层埋藏深度与厚度、岩溶裂隙发育带的分布和隔水层厚度等。
利用地理信息系统作为平台建立矿井多元信息集成系统,把三维地震、瞬变电磁、矿井物探、构造地质、水文地质等多元信息进行复合、综合分析后建立预测与评价模型,实现地质资料的信息化、数字化和可视化,为开采水文地质条件的快速评价、生产水文地质工作的动态管理、突发性水文地质灾害应变对策的制定提供技术支撑。