分析煤矿水文地质问题及勘探技术方法

分析煤矿水文地质问题及勘探技术方法

摘要：本篇文章介绍了煤矿的水文地质，并且分析了煤矿水文地质所存在的问题，同时研究了煤矿水文地质的勘探方法，讨论了其中某些特殊勘探方法的勘探技术和勘探手段，目的是为了让煤矿的采矿事业变得高效化与高产化。

关键词：煤矿水文地质；勘探方法；勘探技术；煤层

在矿山的开采过程中煤矿水文地质勘探技术占据着非常重要的地位，本文提出了一些可以解决目前煤矿开采中所存在问题的建议，并且探讨研究了一些先进的煤矿水文地质勘探技术对现代采矿事业发展的推动作用。

一、煤矿水文地质勘探的主要目的

（1）防止矿坑涌水导致的意外事故发生。对矿区进行水文地质勘探能详细的了解当地的地质情况，能够预测矿坑的涌水情况并提前制定和采取防范措施，从而避免意外事故的发生。

（2）提前了解可能会在开采矿物过程中出现的情况，并针对可能出现的情况制定相应的预防措施和解决方案。

（3）提供可靠的数据给设计人员以便合理的设计给水、排水方案。给排水方案设计人员通过水文地质勘探的结果能制定出合适的方案充分利用矿坑水并降低成本。

二、煤矿水文地质勘探现状

（1）与煤矿的发展相反的是，目前对于煤矿的水文地质勘探技术还比较落后。从前在计划经济时期由国家对矿区的地质勘探工作

进行统一安排的，国家把经济政策改为市场经济后，由国家直接进行管理的煤矿水文地质勘探机构满足不了日益增多的需求。由于地质勘探单位的缺乏导致矿区只进行了少量的地质勘探工作，导致了高速发展的煤炭事业与落后的勘探技术形成了鲜明的对比。

（2）许多勘察行为只注重经济效益对资源进行勘察而忽略了水文地质的勘察。由于水文地质的勘探工作需要投入大量的人力物力，业主为了降低成本而只进行少量的地质勘探工作，抑或主观的认为地质结构安全不需要进行投资过大的勘探，上述情况多发生在一些刚刚建设的、小规模的矿井中。

（3）随着煤矿的持续开采导致矿井的深度越来越深，地质条件也随之变得更加复杂，同时之前勘察到的问题还没有解决又出现了新问题。于是给给排水工作和水文地质勘探带来了更高的难度和要求。

针对以上情况，提出下列措施：

（1）煤矿水文地质勘探应该对地下水系统进行完整的勘探。只有完整的勘探才能系统的了解地下水的补给、排出和贮存规律和特征，才能够科学合理的利用地下水帮助矿井的顺利开采。

（2）对不同层位进行勘探工作时不能盲目进行而要遵循科学的原则，除了可采煤层外还应对充水含水层进行勘探，通过地下水理论推测矿井涌水的路径。我国现行的相关勘探规定对勘探精度有一定的要求，勘探地质结构和条件复杂的矿区时要制定特殊的勘探方案以保证勘探结果的精确度。

（3）为了达成最终的勘探目标最好通过综合性的勘查手段进行全盘考虑和系统分析。由于国内的勘探技术水平落后，只使用单独一种勘探手段得不到详细的地质信息，应同时使用多种勘探方法配合以弥补缺点的方式进行勘测。

（4）使用先进的科学理论对勘测结果进行分析和评价。勘探技术随着科技进步也在不断提高，采取先进的科学理论进行分析和评价能够得到比以前更加科学的勘探结果，并且提升勘探水平的发展速度。

三、水文地质煤矿的勘探方法

（1）不同的煤矿勘探方法。在众多的勘探方法之中，瞬变电磁法成为了我的选择，使用瞬变电磁法的中心回线的装置，即一次场背的没有产生的转况下，对二次场的时间域的电磁感应现象进行研究的方法。因为装置的便于携带，并且旁测的影响对其十分有限，工作效率高且成本较低，包括了地下水和地热、工程、油气、煤田地质的勘探、地质调查、地质构造、地质调查等等的诸多领域已经有了此装置的加入。

（2）煤矿勘探技术。关于探测的原理，流入电流的脉冲方波下面是发送回线，一般来说，方波后沿的下降瞬间，有一个朝地下传播的场，并且一次场收到一次磁场的激发，地质体之中会存在巨大的涡流，地质体导电的程度决定了其大小。涡流并不能马上在一次场之后消失，期间需要过渡，过程也是递减的。在过渡过程之中衰减二次磁场又会被产生以便在地表不间断地传播，在地面上安插接

收线圈用来探测二次磁场，由于信号与地质构成的电特性之间的关系十分紧密。假如延迟时间不同，监测二次电动势，就能得到二次场，随着时间的衰减，可以得到衰变曲线，发送电流进行归一化的工作，绘制出伏安曲线。瞬变场随时间变化有一定的规律，而研究这个规律可以方便勘察地质体。当在野外采集资料，使线框装置的记录与观测点相互重叠，能将体积效应尽量减少。因为实际需求的存在，中心探头处于发射线的中心部位，或者是区域内接收，可大致认为发射线框是匀称磁场。

四、新的煤矿水文地质勘探技术分析

在进行水文地质勘探时，因为矿床与地质条件的类型存在差异，人们总结出了诸多勘探方式。

（1）岩溶充水矿床。根据分布的位置和地层构造存在差异又可以细分为以下几种：暗河管道充水矿床、溶隙充水矿床、溶洞充水矿床。溶隙充水矿床，在大型的岩溶水系统中分布较多，重点就必须弄清楚岩溶的位置以及生成特点，岩溶水和区域岩溶水之间的联系也要弄清楚，还需勘探矿区的补排水与需要之间的关系，保证大量涌水时补给足够及时。溶隙充水矿床与溶洞充水矿床不同，较小的的溶水系统中能更多的见到它，由于规模巨大的填充物存在于其中，对于此种地质的勘察，岩溶地面塌陷和涌水现象是要优先解决的问题。而存在于暗河管道内，掌控好地层和裂隙生成方向，钻孔一般难以控制管道的轨迹。勘探这种矿床，需要摸清暗河的位置，想办法使给水和排水相互结合。普通的勘探方法在此处捉襟见肘，

必须查明地表以及地下水文地质、暗河的数量状况。

（2）裂隙充水矿床。层状裂隙充水以及脉状裂隙充水都属于间隙充水矿床。但是层状间隙充水矿床的含水层为层状，但是脉状间隙充水矿床连接到了脉状矿层。假如水文条件不复杂，根据矿区地形资料勘察水文地质，对于较为复杂的水文条件，可以采取简易抽水试验勘察水文地质。

（3）空隙充水矿床。包括中生代半胶结岩层矿床还有产于第四季的未胶结岩层矿床。对于这样的情况需要使用到物探法，以提高水文勘探的水平，遇到充水矿床，使用抽水试验法进行勘察，在流量大降深大的地方进行探测，时间也并不短。

五、小结

市场经济在逐步发展的过程之中，煤矿水文地质勘探技术也随着得到了发展，勘探水平也有了飞跃式的进步，业内专家也做出了中肯的评价。对地质勘探工作和煤矿开采工作同样起到了促进作用。参考文献

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