煤矿水文地质勘探现状及新的勘探技术探讨

煤矿水文地质勘探现状及新的勘探技术探讨

姚海铮

开滦能源化工股份吕家坨矿业分公司  河北省唐山市  063000

摘要：随着我国经济的快速发展，人们的生活水平越来越高加大了对能源的需求，矿井开采工作变得尤为重要。然而在生产中，各种因素引发了矿井流失问题，导致安全系数降低，甚至造成了人员伤亡。为提高矿井开采安全性和稳定性，应采取合理有效的措施对其进行勘探。本文结合煤矿煤矿水文地质勘探概述，分析勘探工作概况，提出解决措施。

关键词：煤矿;水文地质;勘探;技术

引言

在社会稳定发展中，要想实现经济长久发展，就要充分发挥能源资源优势，其中，煤炭资源作为我国重要能源组成，其产量多少更是直接影响工业整体发展和社会进步。各行各业的发展都离不开煤炭资源的帮助，在燃料使用期间，这类资源的应用可以最大程度上保障群众的生产生活质量。和其他行业相比，煤矿生产行业的系统性特点较为显著，工作内容更加复杂，因此在煤矿生产前，施工企业更需要指派专业人员进行煤矿开采区域的地质勘察，在全方位掌握煤矿生产环境背景下，有效预防和降低工作风险，为后续工作的顺利推进奠定良好基础。

1煤矿水文地质勘探概述

实施煤矿水文地质勘探工作，主要是为煤矿开采工作做好准备。能够根据地下勘探，收集水文地貌，了解矿区附近的水量、水质等相关条件，从而保障矿区能够进行安全生产。进行勘探作业，要求在实际中做好客观详实且全面的信息记录，综合分析矿区地质环境下的地貌状态以及生态环境等，客观评判实施煤矿开采作业的可行性。一方面需要注意矿井涌水量，在开采工作中，充水量相对较多，则可能会引发坍塌危险，经过勘探，则能够精准预测涌水问题从而做好相应防护。而另一方面，则能够了解周边地质，降低安全事故发生风险，进一步预测生产事故种类与概率，并给出相应控制方案，维护和谐且安全生产管理。

2煤矿水文地质勘探现状

2.1勘探技术水平较低

当前在煤矿水文地质勘探工作中所应用到的技术水平不高。这是由于发展煤矿水文地质勘探工作的时间相对较晚，技术发展较为落后，勘探技术水平已经难以适应煤矿生产工作，二者之间的严重脱节，导致煤矿生产频繁发生基于水文地质勘探不足而引发的安全事故问题。并且在煤矿水文地质勘探工作中，由专门的勘探队伍负责完成勘探工作，而落后的技术与设备等，难以满足勘探工作的实际需要，也无法为煤矿生产提供安全保障。大多数的煤矿开采区域中的水文地质相对复杂，并且随着对煤矿资源需求量的增长，开采煤层工作需要逐渐向地下进行延伸，进而导致矿井周围呈现出更加复杂的水文地质环境。

2.2缺乏对煤矿水文地质勘探的关注

煤矿开采工作本身就具备较强的风险性，因此为进一步控制安全事故发生率，开采工作前需要指派专业技术人员进行水文地质勘探，准确获取煤矿开采区域的开采的情况，但此项工作开展中不仅需要耗费大量的人力资源，还将消耗巨大的物力资源。所以，部分煤矿开采企业为降低经济成本，忽略了对水文地质勘探工作的关注，在水文地质勘察工作中，部分企业甚至私自进行勘探内容的修改或删减，此种情况的出现很难发挥水文地质勘探工作的积极作用。此外，在勘探工作运行期间，没有认识到取样、测试等工作规范性的重要价值，工作人员无法掌握水文地质的实际情况，这也会对后续开采工作的开展造成负面影响。

3全新煤矿水文地质勘探技术

3.1电磁瞬变勘探

在煤矿开采工作中，最为关键的施工环节就是钻探，为了确保钻探安全，则需要应用电磁瞬变勘探技术对煤矿地层中深层的水文地质情况形成初步了解。电磁瞬变勘探技术，则是在地层表面向下延伸传输电流，通过形成的电磁波磁场对地层中的电流进行观察，分析当电流中断后煤矿地质水文所形成的具体情况以及相关信息状态，根据电磁波当前的强弱状态对水文地质中的能量变化等进行分析判断。使用电磁波技术同样能够对煤矿水文地质中的含水量进行判断，若发现地下电阻率，通过电磁波对电阻率参数值进行判断分析，根据电阻率的高低大小以及岩层的破碎情况等对断层中的含水量进行断定。对煤矿开采区域具体需要勘探的底层进行划分，从而根据含水层以及底层沉积的规律对每一层的具体分布范围，获得最为直观的数据。瞬变电磁勘探，基于在勘探区域内进行实测，从而形成更加详细的数据曲线变化，综合数据反演，包括含水层等地层的不同特性都能够被圈定，从而深入了解不同地层的厚度变化、范围以及移动等。确定隔水层，避免在煤矿开采过程中损害隔水层造成安全事故，并且通过电磁瞬变勘探能够为后续水文钻孔工作提供更加精准的靶区，从而降低施工盲目性。差异性的工区、深埋层等，以及不同的任务地点都需要通过电磁瞬变勘探技术实现，形成更加清晰的参数，进而形成更加合理的试验点位，确保最终所应用到的施工方式以及参数等科学合理，保障全区勘探精度的同时，以高质量的勘探结果为后续煤矿开采提供安全保障。

3.2钻孔透视测量岩溶

同样是建立在电磁波技术的应用基础之上，通过钻孔无线电波透视技术，传递无线电波，从而对地表下的岩溶以及溶洞等进行探测。在煤矿开采工作中，通常情况下需要在地层中进行深入的钻探，但是由于对水文地质的不了解，极易导致安全生产风险，因此，在正式进行开采前，需要对地层进行提前钻探。通过在地表下传递电磁波，通过其在介质之间穿梭，形成的差异性透视距离以及传播能力等，从而能够精准探测地下分布的溶洞以及岩溶深度，掌握碳酸盐层分布状态下的岩溶发育规律，确保在煤矿开采中能够精准躲避岩溶地区。作为一种全新的技术形式，钻孔透视测量岩溶技术在应用过程中，主要是基于在实际当中进行钻孔，按照一定距离比例对其进行定位，并分别将无线电发射机以及接收机放置在其中。无线电波发射机进行无线电波的点源发射，并在介质中进行传播，而另一接收机则是负责在钻孔中获取发射机发射的无线电波。通过在介质中传递的电磁波生成的数据曲线图，从而了解在地层中低阻充水洞穴破碎带在高阻岩层中的位置，并对地下500m以上的孔间岩溶形态进行探测。

3.3流量测井技术

在现代煤矿水文地质勘探工作中常见的技术方式之一就是流量测井技术，基于实际技术应用而言，主要是能够对不同水平界面下的断面流量进行测量，并了解含水层以及渗透性等相关参数，从而为煤矿开采工作提供更加严谨的科学数值。能够对地层下的含水层以及隔水层进行清晰的划分，对比当前区域中的水文地质分布状况，掌握在煤矿开采区域内的水文地质分布情况。相较于以往使用的分层抽水技术，这样的技术应用效率相对较高。仅需要通过少次的测量就能够获得更为全面的数据，降低作业时间，并充分节约人力资源。具有较为高效的特性，与此同时，能够对含水层的动力特性值进行测定，并形成更加完善的模拟缺陷，不仅能够有效解决煤矿开采地下水的分布了解需求，同时也能够借助于地下水形成良好给水，如若在煤矿开采过程中出现任何需要大量用水的问题，包括火灾等，都能够通过含水层及时解决。

结束语

在煤矿生产中，需要做好相应的安全防护工作，面对常见出现的地下涌水事故等，可以通过地下水文勘探工作实现，在逐渐发展煤矿水文地质勘探工作的过程中，逐渐衍生出了众多先进技术，需要相关单位能够注重创新技术的应用，从而为煤矿开采提供充足水文地质信息保障生产安全。

参考文献

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