煤矿水文地质勘探现状及新勘探技术的分析

煤矿水文地质勘探现状及新勘探技术的分析

发表时间：2019-09-21T16:20:37.063Z 来源：《基层建设》2019年第19期作者：陈富春

[导读] 摘要：煤矿水文地质勘探技术在矿山开采工作中起到了关键性的意义，本篇文章主要对当前我国煤炭生产面临的问题进行解析，并根据不同的问题，采取相应的解决措施，从而给现代采矿企业提供高效率、高产量的服务。

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摘要：煤矿水文地质勘探技术在矿山开采工作中起到了关键性的意义，本篇文章主要对当前我国煤炭生产面临的问题进行解析，并根据不同的问题，采取相应的解决措施，从而给现代采矿企业提供高效率、高产量的服务。本文主要分析探讨了煤矿水文地质勘探现状及新勘探技术，以供参阅。

关键词：煤矿；水文地质；勘探现状；技术

引言

煤矿水文地质勘察工作是煤矿开采和挖掘的前提，是一道至关重要的工序，影响着煤矿生产作业的安全性、高效性。如今我国的煤矿水文地质勘探技术已取得了较大发展，但仍然存在着不足之处，所以仍需不断改进，发展应用新的勘探技术，从而提高煤矿生产的效率。 1煤矿水文地质勘探的意义

所谓水文地质勘探即通过多种手段进行地下水的研究。通过勘探可以了解地下水走向、分布及化学物理成分。许多大型施工工程都要进行水文地质勘探。在煤矿采集过程中表现尤为突出，它贯穿整个煤矿生产的全过程。煤矿水文地质勘探主要有以下三方面意义。第一。通过水文地质勘测可以了解到地下水的流向，涌水量。在煤矿开采过程中可以根据这些勘探结果采取科学有效措施进行矿井的保护。防止涌出的地下水使矿井崩塌。造成安全事故。第二，通过水文地质勘探技术可以掌握勘探地点附近的土质情况。并对落石、裂缝等突发情况进行预测，针对容易发生意外的地点进行重点防护，确保了开采工作的稳定进行。第三。通过煤炭水文地质勘探可以掌握许多地下数据，这有利于有关人员制定正确的地下排水方案．快捷有效解决难题。从而保障煤矿开采的正常进行。

2煤矿水文地质勘探工作现状

（1）相较欧美发达国家，中国水文地质勘探技术研究起步晚，整体发展相对滞后，同煤炭生产的高速化发展已严重不协调。在经济计划时期，中国煤矿水文地质勘探工作均由国家专业部门进行。但改革开放后，随煤炭产业快速发展，专业勘探人员出现供不应求的现象，许多矿井为尽快实现生产直接省略了前期的地质勘探工作，使得出现勘探工作的断档期，制约勘探技术发展；（2）没有足够重视煤矿水文勘探工作。由于煤矿水文地质勘探工作需要投入大量的人力和财力，而这些投入又是在煤矿开采的前期，这就使得很多业主在心理上根本接受不了煤矿水文地质勘探工作，许多业主为了节约成本，把煤矿水文地质勘探工作的勘探内容最大限度地压缩，有的甚至根本就不进行煤矿水文地质勘探工作，这种现象在一些小煤矿中表现最为明显，没有足够重视煤矿水文勘探工作。（3）采深的加大使水文地质勘探困难加大。近年来随中国煤炭产业高速发展，煤炭开采呈现采深不断增加的趋势。而随着采深增加，井下水文地质环境也变得更加复杂多变，中国原有勘探技术难以满足实际需求，煤矿排水设计与正常生产受到极大限制。

3煤矿水文地质勘探新技术

3.1瞬变电磁法

瞬变电磁法是目前煤矿水文地质勘探中较为常见的勘探技术。煤矿勘探人员在进行水文勘查时，先在地表铺设线框，然后在线框中输入一定强度的阶跃电流。在这一过程中如果切断电流，就会在线框下部产生一个感应场并逐渐向下方扩散，感应场的能量会逐渐降低，同时感应场在面对地下不同岩层、水层时，都会产生一定的能量变化。因此，勘探人员只需要记录感应场的能量变化，就能够从侧面得到煤矿所处区域的地下水文地质状况。需要注意的是，煤矿所处区域地层结构的电阻值主要是受该地层湿度的影响，地层湿度水平越高，地层的电阻值也就越低。而煤矿所处区域的断层结构的电阻值水平主要是由该断层结构的岩石破碎程度以及断层的富水性所决定的，如果富水性越高，该煤矿断层的电阻值也就越高。因此，利用这些特征，煤矿水文勘探人员在利用瞬变电磁法进行煤矿水文地质的勘查时，能够以较高的效率与准确性判断煤矿所处区域的水文地质特点。目前，瞬变电磁法已经在实践中得到了较为广泛的应用，同时表现出了以下优点：①瞬变电磁法所产生的感应场在穿透性方面表现突出，不会受到地形影响；②通过大量数据分析，从而提高煤矿水文勘探的准确性；

③在应用中没有一次场，因此测量更加真实，精度较高。

3.2对比抽水试验

在矿区含水层较多的情况下，水文地质勘探工作不可能对每个含水层都进行抽水和观测。所以，把全部含水层划分成四个含水层组，分别对四个含水层组进行抽水和观测。抽水试验可分为试验抽水和实验抽水两种，前者为一般通称的简单的抽水试验，后者为较为复杂的抽水试验。抽水试验的特点在于：①抽水主孔和观测孔分别位于已知未封闭钻孔两侧，能直接验证原钻孔中各含水层组之间水位变化和水力联系；②在不存在未封闭钻孔的原始地层状态下布置一组孔抽水孔，查明原始地层状态下各含水层组之间水位变化和水力联系；③共布置四组抽水孔进行对比抽水观测，更全面、客观、具有代表性地反映实际情况。

3.3γ射线技术

因为不同的岩石与地质构造在遇到γ射线时，产生的反应有着显著不同，勘探人员可充分利用这点不同对地下水分布状况进行分析与判断，从而掌握地层地下结构构造，准确地找到水源。利用γ射线方法受地形因素的影响较小，且具有花费的成本资金不高、操作简单等优点，很受勘探工作人员青睐，所以这种方法普遍应用在对裂隙带、断层破碎带等地进行寻找地下水源的工作中。

3.4钻孔透视技术

钻孔透视技术可以较好地判断煤层中地下水分布情况和岩层中的溶洞与通道的位置，其工作原理是在煤矿开采层的上方钻孔，在孔内安放无线电波发射和接收装置，因为无线电波在岩石与水中的传播速度不同，并且波动频率也不一样，因此无线电波发射装置发射出无线电以后，在煤矿开采层传播和反射，无线电接收装置接收反射回来的电磁波，通过分析无线电波传回的速度和波动频率，较为准确的判断煤矿周围地下水分布情况，并且还能够判断溶洞和通道的位置。通过该技术收集到的数据能够为煤矿开采计划提供很大的帮助，也能够使开采者提前做好风险预估和设计好危险消除措施。

结束语

总之，做好煤炭行业水文地质工程研究，提升煤矿企业生产效益，是确保煤矿企业稳定持续发展的必要条件，也是推动我国社会实现