提高矿井地测防治水预测预报精准性的技术创新研究

 提高矿井地测防治水预测预报精准性的技术创新研究

 李文彬，张计卫，孔凡学

 山东宏河控股集团有限公司横河煤矿 山东省济宁邹城市 273500

摘要：在开采矿井的过程中，矿井地测人员必须做好水害的预测预报工作，之后便可全面管理矿井的生产作业。同时，地测人员还要确保地质防治水预测预报的精准性，只有这样，矿井生产的安全性与持续性才能得到保证。将矿井地测防治水预测预报的精准性有效提高，不但能防止矿井水害问题的发生，还能促进煤矿企业的经济效益、社会效益的全面发展。

关键词：矿井地测；防治水预测预报；精准性；技术创新

在我国经济不断发展的基础上，各项产业也得到了快速的发展，一些生产设备的水平也越来越高。煤矿产业的相关工作人员也逐渐开始重视安全生产，主要由于该行业所处环境比较特殊，很容易受到地质结构的影响，存在大量的危险性因素。所以必须将安全生产放到首要位置，这就需要重视地测防治水预测预报工作，其预测预报的准确性直接关系着矿井开采工作的安全性。

1矿井地测防治水预测预报的主要内容

因为矿井所处的地理条件和水文条件比较复杂，因此其具备复杂性和不可预测性特点，很有可能会在开采过程中发生水灾，引发安全事故，不仅影响着开采人员的安全，还会影响开采效率，因此必须要做好矿井地测，提高防治水预测预报的准确性。

其预测预报的主要内容包括地质、水文、安全因素、平面图、特征图以及开采区域的剖面图等，任何一项内容都会影响地测防治水的准确性。在具体的地测时，地测内容也保证完整性，要严格按照规范要求来进行地测和开采，并结合矿区的实际情况，尤其是周围的环境，再进行井下作业，以此来避免地质灾害引发的水灾危险，影响煤矿企业的经济效益和社会效益。

2矿井地测防治水的预测预报技术分析

2.1矿井瞬变电磁法探测工作面顶板岩层含水性

针对历年来矿井重大突水事故进行分析，煤层顶底板水害事故占据非常大的比重，在煤层开采作业进行之前，工作面水文地质勘探工作和煤层顶底板含水率的检测都是至关重要的安全保障手段，能够及时发现工作面环境中存在的地质环境隐患和突水隐患。矿井瞬变电磁法探测含水量技术能够实现小范围水害的监测，有着效率较高、精度较强、分辨率较高等优势，同时操作起来也较为便利，具有较高的敏感性，所以在矿井水文地质勘查工作中的应用较为普遍，效果也十分明显。

2.2监测采动岩层地应力预报矿井出水技术

煤层和其他地质层保持着平衡，这种平衡往往会被煤层开采工作所打破。一旦这种平衡被打破煤层与地质层之间产生了应力变动，这种变动往往会产生裂缝，从而对开采工作造成安全威胁。这种变动还会随着开采工作的不断深入而逐渐加剧，导致产生的裂缝也逐渐变大，甚至会形成导水通道，这就是突水事故产生的原因。为了解决这一问题，就需要对矿井突水进行预测预报。进行预测预报工作需要建设一个较为完善科学的井下采动岩层应力监测系统。这个系统需要掌握工作面地层的应力变动情况，为了获取相关数据，需要采用声发射等应力解除和计算法。这个监测系统的传感器被放置在岩层内，应力变动情况需要通过有线传送法传送到观测站，观测站接收这些信号后要进行进一步的分析。分析结果决定了实际工作中需要采取哪种决策方案。这种检测系统通常由传感器、数据处理以及结果展示系统组成。传感器主要监测岩层应力变动时岩层和煤层之间产生的电阻值波动情况，数据处理系统是通过电信号的方式接收信息，接收到的信息会在这个处理系统中得到进一步的分析，最终分析结果。

2.3老空水预测预报技术

在多数矿井突水事故中，老空水突水有着极大的破坏性，可以在较短的时间中涌出大量水，对于井下作业来说无疑是极大的安全隐患，同时还有可能会冲垮地层，带来更加严重的安全事故。而针对老空水的预测预报技术通常分为以下几点：第一，现场勘查法。现场勘查法便是进入开采工作面中进行勘查，全面了解采空区老空水的发生隐患以及地质水文条件，并收集现场有关的信息，为预测预报老空水提供有效的数据支持；第二，资料分析法。资料分析法便是结合其他相关工程的报告或有关资料，以及关于水文地质数据和灾害的资料，利用合理的方法，借鉴宝贵的经验，同时根据具体的工作面地质情况来分析积水情况以及老空水的分布信息；第三，钻探法。在开展煤层开采以及巷道掘进作业前，需要通过探水钻孔来探测煤层信息的钻探，确定好各岩层的具体含水信息，当发现含水较多时即使排放。

3提高矿井地测防治水预测预报精准性的技术创新对策

3.1综合物探防治水技术

一般情况下，矿井开采的施工作业要在完成现场实际勘察后进行，一旦勘察过程中发现问题，可以根据具体情况进行深入勘察，有效增强勘察工作的针对性，对勘察精准度进行调整。因此，相关人员在进行水灾隐患勘察时，也应加强对相关技术的使用。通过综合物探勘察，掌握可能导致水灾隐患的相关影响因素。在进行综合物探过程中，应重点关注一些不确定因素，通过综合物探勘察技术的使用，最大程度上降低不确定因素可能造成的影响，进而提升地测防治水预测预报的精准性。

3.2应用配套保障技术

为了提高地测防治水预测预报的精准性还需要应用相应的配套保障技术。制定相应的档案管理制度，制度要明确工作内容、工作流程以及重要的信息内容，避免一些隐蔽信息的存在，要让所有的信息都有数据、档案可查。如明确规定相关人员就开采的工作面、剖面图、各种比例、水压、水量等进行收集和记录，并且将总结的信息交由工程师复核，由工程师总结水患的点，再结合相应的检测技术来进行确认，并将确认的信息以档案的信息进行保管，以此来让煤矿企业全面掌控整个矿区的水文、地质信息。制度还要有相应的奖惩，如有追究责任制度，以此来从制度上约束每一个环节，保证防治水预测预报的精准性。矿区的相关人员在开采之前，还需要就几年的煤矿事故进行搜集，掌握事故引发原因，借鉴相似地质环境的防治水预测预报的方法，再结合开采矿区的实际情况进行记录和总结，以此来为具体的开采提供参考。这样通过案例的方式，能够更加精准地掌握地质随着环境的变化规律，也会精准地掌握水害的地点以及做好了防水措施又引发水灾的原因，从而帮助煤矿企业及时地消除水灾，提高开采效率。

3.3三维地震模拟数据防治水技术

在现阶段矿井企业发展过程中，经常会使用三维技术模拟地震数据，以预防水害的发生。经过大量实践证明，该技术具有良好的预防效果，可以很好地应用到矿井防水治水工作当中。相关操作人员通过三维技术来进行预测分析，并通过仿真软件进行分析工作，进而全面掌握工作区域内的活动状况。在这个过程中，一旦出现意外情况，通过对相应问题的处理，可以有效降低发生水灾事故的概率。

结语：

矿井生产和普通生产环境不同，存在着较大的风险。矿井开采工作主要受地质和水文环境的影响，一旦地质和水文环境发生变动，开采过程中就会面临各种突发事故。为了保障生产工作的安全，就需要对这些复杂的地质水文环境进行预测预报，而预测预报工作的准确度才是提高生产安全性的重中之重。

参考文献：

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[3]吴传实.提高矿井地测防治水预测预报的精准性[J].科技创新与应用，2018（4）：84-85.

[4]李勇.浅析如何提高矿井地测防治水预测预报的精准性[J].当代化工研究，2021(02):80-81.