煤矿水文地质勘测中存在的问题及完善对策研究

煤矿水文地质勘测中存在的问题及完善对策研究

樊雨琦

身份证号： 41108119920730**** 陕西省

摘要：随着经济的快速发展，我国居民生产生活中对于能源的需求越来越大。煤炭作为一种重要的一次化石能源及工业原料在我国的经济发展中发挥着极为重要的作用。煤矿井下开采的安全性受制于多种复杂因素的影响，其中以地下水为主要影响因素之一。文章在分析煤矿水文地质勘测工作特点的基础上对煤矿水文地质勘测工作中所面临的问题及应对措施进行了分析阐述。

关键词：煤矿；水文地质；勘测；存在问题；完善对策

1.文地质勘探的重要性

1.1对矿井安全生产的作用

水文地质资料可以对煤矿的安全生产产生重大影响，截至目前，对既往发生的煤矿突水事故的成因进行分析，大多是水文地质勘测不到位。所以在矿井开采之前的决策阶段，就应当对当地水文地质资料的搜集给予重视，经过大量勘探工作的开展，来形成准确而全面的资料。与此同时，还需要科学合理地分析所收集到的水文地质资料，尤其是判断含水层和隔水层，以及确定其对开采工作的影响，并有针对性地采取相应的措施来进行处理，让煤矿生产的安全性得到保证。结合当水文地质情况，就能够判断可能出现的灾害，并制定措施来进行有针对性的预防，提高煤矿生产的安全性^[1]。

1.2对矿井可开采量的影响

矿井和开采量不仅取决于煤层赋存条件，同时煤层开采条件起到的作用也较为关键。一般来说，如果开采区域当中的水文地质情况不利于开采工作，那么就会有相当大一部分的煤层无法开采，所以这就在一定程度上影响了可采储量。一般来说，地质构造情况和含水层情况都会对可采储量造成影响，如果煤层中断层较大，为了确保开采的安全性，就需要留置部分煤柱来起到保护作用，这部分煤柱就无法开采。同时如果所要开采的煤层中存在含水层，就必然要留置煤柱。

1.3对矿井开拓的影响

在矿井建设过程中，需要对矿井周围水文地质情况给予全面衡量和考虑，从而选择最为合理的方式来进行矿井开拓。其原因在于矿井巷道掘进和开采过程中，水文地质情况会对工作的开展造成影响。如果该地区的水文地质情况较为简单，矿井开采就较为简单；反之如果矿井的水文地质情况较为复杂，例如巷道要穿过含水层，就要采取妥善措施进行处理。

2.煤矿井下水文地质勘测所存在的问题

2.1与国外发达国家相比煤矿井下水文地质勘探技术相对落后

煤矿井下水文地质勘探需要大量的实测数据来建立起完善的理论体系从而指导煤矿井下水文地质勘探工作。相对于国外我国煤矿井下水文地质勘探工作起步较晚且勘探技术较为落后，无法满足日益繁琐的勘探需求。

2.2水资源不够丰富

煤矿井下水文地质勘探工作主要针对的是矿区地下水的分布情况进行勘探。但是在我国的大部分矿区尤其是北方的一些矿区大部分处于缺水状态，一些矿区还处于严重缺水的状态，致使煤矿井下水文地质勘探工作无法顺利开展。以北方某地的地质状况为例，其矿区井下中煤炭资源的含量最多能干达到90%及以上，而煤矿矿区井下地质中的含水量仅为30%左右，不利于煤矿井下水文地质勘探工作的开展。近些年来随着煤炭资源开采、生产规模的不断扩大以及配套产业的崛起，矿区水资源处于严重缺乏的状态制约了煤矿井下水文地质的勘探^[2]。

2.3煤矿井下地质环境太过复杂

煤矿区域的井下水文地质条件复杂多变从而加大了煤矿井下水文地质勘探工作的难度。随着我国加大了对于矿产资源的开发力度致使煤矿井下水文地质状况也受到了极大的影响从而变得更加复杂多变，煤矿井下开采所受水患侵蚀的影响也越来越明显，上述问题的存在很大程度上影响了煤矿井下开采工作的顺利开展。比如说以华北某地的一次煤矿井下水文地质勘探中，发现煤矿井下约有近165亿吨的煤层都承压在水中且煤层底部岩受到水患侵蚀的情况极为严重，复杂的井下地质状况加大了煤矿井下水文地质勘探工作的难度，缺少煤矿井下水文地质勘探的有效指导将不利于煤矿井下开采工作的顺利开展。

3.新型煤矿井下水文地质勘测技术的应用

3.1钻孔透视技术运用

为了在煤矿探测过程中减少安全生产风险，有必要提前进行钻探，通过水文地质测量为煤矿安全生产提供强有力的保障。首先是需要通过无线电波模式探测不同介质情况，这是为了检测溶洞和含水层情况，通过透视反射效果能够利用电波频率的律动来进行勘测。在此过程中，钻孔透视技术需要有个支撑点，那就需要在岩石层上钻孔，通过无线电装置接收来自岩石层的数据，根据电磁波数据里显示的频率分析判断煤矿层的水质情况，排除掉溶洞和通道中会产生的风险，以保证煤矿井下能够高效率的安全开采。

3.2电磁波瞬变技术应用

在煤矿安全生产过程中，离不开钻探这一步骤，因此在关于电磁波瞬变技术的应用过程中，首先需要做到根据电磁波磁场感应情况对煤矿层水文地质的情况有一个深刻了解。在此过程中，需要借助电磁波的力量，将从地表输入的电流进行一个操作，若它中断后则是会出现其他反应，因此电磁波强弱的力度能够判断出整体能量变化。当电磁波技术勘测到电阻率的情况，就可以通过它的大小判断出岩层矿层的含水量，岩层是否破碎以及高低电阻率能够判断出其中断层的含水量，电磁波瞬变技术直观地展现出水文地质勘测的数据。

3.3 y射线水探测技术应用

作为一项长期应用于水文地质探测的技术，y射线则是通过射线扫描进行判断开采煤矿资源是否具备风险，这样一种关于探测断裂带构造的水文探测技术，它能够作用于煤矿层深度，这是由于y射线频率常常在表层土覆盖地段，y射线水探测技术是一项设备简便，广为应用的技术，它能够在破碎以及裂缝的岩石层面中进行勘测，针对含水岩层进行技术风险判断以便于之后能够安全生产。

3.4流量测井技术应用

在新型煤矿水文地质探测的过程中，设备设施以及勘测技术都需要及时跟上。在水位地质勘测过程中，若是需要掌握含水及隔水层的数据，那么应当注重判断水层的厚度，该简洁高效的方法能够实时得出断面上的水流量，并通过测量数据得出水文动力的数据。尽管它能够在水灾防控中起到一个良好的效果，但是无法提取出精确的煤矿井下开采过程中水质水位数据^[3]。

3.5采用物探技术勘探手段

在我国当前煤矿技术探测的发展下，已经能够利用现代化技术来进行综合勘测，而物探技术作为一项高科技技术，它结合电磁法和三维地震法能够精准分析地质勘探结果，三维地震法顾名思义则是利用钻孔资料为基础，在矿区震动环境中可以探测出地质信号，并利用数字化记录下来。并且它十分直观，能够通过三维立体图展现出所需要了解的数据信息，十分方便。而电磁波法则是大地电磁法所延伸的技术手段，它可以利用电磁反应来摸索出地质构造等各项原因，可控源音频则是它的处理方式，当它对地质裂缝等层面进行分析后可以综合得出岩水情况，避免在煤矿资源挖掘过程中出现的安全风险。

4.结束语

煤矿井下水文地质工作能够对煤矿矿区地下水文地质情况进行充分的勘测，从而为煤矿的开采提供详细而准确的引导。新时期应当积极做好煤矿井下水文地质勘探的技术研究投入，以新技术的应用来提高煤矿井下水文地质勘探的效率和质量，从而能够为煤矿的开采提供更为有力的指导和安全保障。

参考文献

[1]李贤志，张维，傅耀军，等.山西王家岭煤矿矿井水文地质类型划分与特征分析[J].煤炭工程，2016（s2）：109-113.

[2]房新文.宁阳煤田石屯煤矿矿井水文地质条件分析及评价[J].现代商贸工业，2008，20（5）：352-353.

[3]郭天辉.宁东枣泉煤矿矿井水文地质类型划分探讨[J].中国煤炭地质，2011，23（9）：34-37.