煤矿水文地质勘探存在的问题及措施

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摘要:叙述了煤矿水文地质勘探中的形式，分析了矿区水文地质勘探中存在的问题，提出了解决煤矿水文地质勘探问题的可行性措施。

关键词:煤矿；水文地质勘探；存在问题；改进措施

0引言

水文地质勘探工作的开展，能为煤矿后期的安全生产提供保障。但不同地区煤矿的地质环境、水文特点、气候条件等因素都存在较大差异，无形之中增加了煤矿水文地质勘探工作的难度，不利于煤矿企业的安全生产和可持续发展。首先分析了地质勘探的主要形式，随后指出了水文地质勘探中存在的问题，最后结合实际工作经验，提出了几点有针对性的解决措施。

1煤矿水文地质勘探中的形式

1.1地表水与断层水

煤矿地表水一般是来自因天气原因而降的水、江海河流的流动水及植物根茎所贮存的水分等，由于煤矿贮藏位置往往在地表较深的部位，该部分水对煤矿造成的影响较小。煤矿区域的断层部位储存的往往是断层水。断层水对地下水排泄及流向等会造成影响，所以勘探人员在开展工作前都必须对水文地质地面进行调查并通过各种手段了解清楚断层水的分布情况。

1.2含水层和含水带

结合岩性组合与特点及水力性质等因素进行分析研究，煤矿工作人员能将矿区里所涵盖的水层大概分解为含水层和含水带两种类型。其中，散层空隙中含水层构成部分是碎石土与砂粘土等，由于它们贮水能力较弱、含水层厚度也较小，因此被称为弱含水层。岩溶裂缝中含水带组成部分偏向于燧石灰岩与硅质层等，厚度均在33m左右，且裂缝形状展现的几乎是蜂窝状，所以水蚀情况较为严重，水量会出现大量渗漏而引起水分过多减少。综上所述，岩溶裂缝含水带中会出现水位波动较大现象[1]。

2矿区水文地质勘探中存在的问题

2.1矿区环境污染

煤矿在日常生产作业中，会产生大量废水，这些废水的成分复杂，且包含了较多有害物质，如果不经过严格的净化和处理，直接排放到矿区周边的河流或土壤中，必然会造成生态环境的破坏。虽然中国已有较为严格的煤矿废水处理规定和系统化的废水处理设备，但多数煤矿企业出于经济成本的考虑，没有引进这些废水处理设备；或即便有完整化的废水净化系统，也只是用来应付环保部门的定期检查，根本没有在日常生产作业中加以使用。在这种情况下，矿区废水被直接排放到周边环境中，造成严重的环境污染。虽然矿区选址较为偏僻，但根据生态能量流动理论，这些排放到自然环境中的有害物质，通过食物链传递，最终也会影响人的身体健康。此外，如果污水堆积在矿区周边，还会导致地下水位上升，无形之中增加了煤矿塌陷事故的发生概率[2]。

2.2矿井地质受水害影响

通过分析近年来国内发生的多起矿井事故，其中绝大多数都与矿井地质水害因素有一定联系。矿井地质水害频发的原因主要有以下几方面：a)矿区水文地质条件复杂，没有采取相应的水害防控措施。在开展水文地质勘察期间，没有对矿区深层次的水害因素进行详细探测，因而也就不能制定较为完备、可行性高的煤矿防水措施；b)多数煤矿企业的管理人员存在侥幸心理，对于水害防控的意识不足，既不能及时开展精细化的地质勘探工作，又不愿意花费资金用于后期的矿区维护，导致许多水害隐患不能被及时发现和处理；c）当水害灾害爆发时，煤矿企业不能立即启动应急预案，导致水害灾害影响后果扩大化，不仅给煤矿企业正常工作和经济效益造成影响，严重时还会威胁矿区工作人员的生命健康。

2.3勘探设备故障率高勘探技术相对滞后

煤矿区水文地质勘探的工作环境较差，长时间进行井下勘探，还容易使设备受到影响。近年来，水文地质勘探设备的精密度有了较大提升，虽然能保证水文地质勘探结果的准确性，但精细化设备的故障率也有了明显提升。这一方面是由于井下环境、设备自身质量等客观因素决定的，另一方面与设备操作人员和地质勘探人员的整体素质也有密切关系。有的水文地质勘探人员对新型设备的使用操作不了解，容易在地质勘探中导致设备磨损，影响水文地质勘探的精确度；还有的设备管理人员在当前天勘探任务结束后，不能及时对设备进行清理和维护，导致设备容易出现各种使用故障，使用寿命大大降低，不仅影响了正常的作业效率，而且间接制约了煤矿企业的经营和发展。在勘探技术和勘探设备方面，部分煤矿企业缺乏长远发展眼光，没有拿出足够的专项资金用于技术更新和设备换代，也是导致水文地质勘探存在问题的因素之一。

3解决煤矿水文地质勘探问题的可行性措施

3.1采用新型的勘探技术

近年来，水文地质勘探技术发展迅速，尤其是随着各种信息化设备的应用，水文地质勘探的效率和精度都有了大幅度提升。煤矿企业要想确保后期生产安全，就必须要密切关注行业动向和市场发展形势，主动引进新型的勘探技术。其中，国内煤矿水文地质勘探中长远的新型技术主要有以下几种：a)钻探技术。钻探技术是利用钻头，定向钻进以获取煤矿深层地质情况的一种勘探技术。该技术的应用优势有适用性强、精确度高、获取地质信息丰富等。例如在常年干旱地区，可利用泡沫辅助钻探法，在不破坏煤矿主体地质结构的情况下，获取内部地质水文信息；在软土质或地下水较丰富的煤矿，可使用钻孔结构分析法，获取泥灰岩层和碳酸岩层的信息；b)物探技术。物探技术从本质上来说属于钻探技术的一类分支，但物探技术结合了现代化学分析技术，除了获取煤矿水文地质的基本信息外，还能通过对所采集到的岩层成分进行深层次分析，以此来得出更多具有实际应用价值的信息；c)3S技术。3S技术整合了计算机、卫星探测、数学建模等多方面专业知识，通过对煤矿水文地质的勘探和数据分析，然后结合计算机专业的处理软件，构建矿区水文地质模型，从而以三维图像的形式展现在计算机上，以便于相关的技术人员进行借鉴和参考。3S技术的前期投入资金较多，且探测精度高、信息获取量大，因此一般应用于大型煤矿的水文地质勘探。近年来，随着遥感技术、地理信息采集和分析技术的不断优化，3S勘探技术的使用成本也有了一定程度的下降，为实现3S技术在煤矿水文地质探测中的普遍使用提供了技术支持和根本保证[3]。

3.2采用新型的作业方法

a)流量测井法。在不同深度煤层的横截面上，利用专门的探测传感器，获取煤层的纵向流量，并利用后期的技术分析，以此来体现煤矿水文地质的详细信息。流量测井法的优势在于测量周期短，水文地质信息获取速率快。此外，流量测井法对勘探设备的依赖性较低，因此不需考虑设备使用故障问题，有利于保持探测结果的稳定性，在煤矿水文地质勘探中的应用性较广；b)伽马射线法。在煤矿水文地质勘探中，主要的探测目的是为了明确该地区的地质状况和水文特征，其中防治水害成为保证煤矿作业安全的关键因素。因此，在前期探测中，寻找地质结构层中的水源显得十分关键。利用伽马射线对煤矿地质层进行扫描，借助于计算机呈现软件，可根据图像颜色深浅的变化，明确看出地质层中水含量的多少，从而确定水源。伽马射线法的应用优势在于不受矿区地质环境的影响，且设备操作相对简单，尤其在裂隙带、断层带的煤矿地质环境下有重要应用。

4结语

水文地质勘探工作的正常开展，能为煤矿企业的安全生产提供保障，间接维护了煤矿企业的经济利益，需要煤矿管理人员加以重视。通过对煤矿水文地质勘探中常见问题的分析，总结其问题频发的主要原因，进而在此基础上提出有针对性的问题防控措施，保障了煤矿作业环境的安全，对于提高煤矿生产效率、提高企业核心竞争力也有重要帮助。

参考文献：

［1］肖丽娜，苏亮广.浅谈煤矿水文地质问题及勘探技术方法［J］.企业导报，2012(22)：131-133．

［2］刘飞虎.煤矿水文地质勘探现状及新的勘探技术分析［J］.内蒙古煤炭经济，2012(16)：164-165.

［3］傅耀军，华解明，方向清.试论煤田(矿)水文地质问题及勘探技术方法［J］.华北科技学院学报，2012(6)：109-111.

作者:王亚宇 单位:山西省煤炭工业厅煤炭资源地质局