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摘要:敘述了煤礦水文地質(zhì)勘探中的形式，分析了礦區(qū)水文地質(zhì)勘探中存在的問(wèn)題，提出了解決煤礦水文地質(zhì)勘探問(wèn)題的可行性措施。

關(guān)鍵詞:煤礦；水文地質(zhì)勘探；存在問(wèn)題；改進(jìn)措施

0引言

水文地質(zhì)勘探工作的開(kāi)展，能為煤礦后期的安全生產(chǎn)提供保障。但不同地區(qū)煤礦的地質(zhì)環(huán)境、水文特點(diǎn)、氣候條件等因素都存在較大差異，無(wú)形之中增加了煤礦水文地質(zhì)勘探工作的難度，不利于煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。首先分析了地質(zhì)勘探的主要形式，隨后指出了水文地質(zhì)勘探中存在的問(wèn)題，最后結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，提出了幾點(diǎn)有針對(duì)性的解決措施。

1煤礦水文地質(zhì)勘探中的形式

1.1地表水與斷層水

煤礦地表水一般是來(lái)自因天氣原因而降的水、江海河流的流動(dòng)水及植物根莖所貯存的水分等，由于煤礦貯藏位置往往在地表較深的部位，該部分水對(duì)煤礦造成的影響較小。煤礦區(qū)域的斷層部位儲(chǔ)存的往往是斷層水。斷層水對(duì)地下水排泄及流向等會(huì)造成影響，所以勘探人員在開(kāi)展工作前都必須對(duì)水文地質(zhì)地面進(jìn)行調(diào)查并通過(guò)各種手段了解清楚斷層水的分布情況。

1.2含水層和含水帶

結(jié)合巖性組合與特點(diǎn)及水力性質(zhì)等因素進(jìn)行分析研究，煤礦工作人員能將礦區(qū)里所涵蓋的水層大概分解為含水層和含水帶兩種類型。其中，散層空隙中含水層構(gòu)成部分是碎石土與砂粘土等，由于它們貯水能力較弱、含水層厚度也較小，因此被稱為弱含水層。巖溶裂縫中含水帶組成部分偏向于燧石灰?guī)r與硅質(zhì)層等，厚度均在33m左右，且裂縫形狀展現(xiàn)的幾乎是蜂窩狀，所以水蝕情況較為嚴(yán)重，水量會(huì)出現(xiàn)大量滲漏而引起水分過(guò)多減少。綜上所述，巖溶裂縫含水帶中會(huì)出現(xiàn)水位波動(dòng)較大現(xiàn)象[1]。

2礦區(qū)水文地質(zhì)勘探中存在的問(wèn)題

2.1礦區(qū)環(huán)境污染

煤礦在日常生產(chǎn)作業(yè)中，會(huì)產(chǎn)生大量廢水，這些廢水的成分復(fù)雜，且包含了較多有害物質(zhì)，如果不經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的凈化和處理，直接排放到礦區(qū)周邊的河流或土壤中，必然會(huì)造成生態(tài)環(huán)境的破壞。雖然中國(guó)已有較為嚴(yán)格的煤礦廢水處理規(guī)定和系統(tǒng)化的廢水處理設(shè)備，但多數(shù)煤礦企業(yè)出于經(jīng)濟(jì)成本的考慮，沒(méi)有引進(jìn)這些廢水處理設(shè)備；或即便有完整化的廢水凈化系統(tǒng)，也只是用來(lái)應(yīng)付環(huán)保部門(mén)的定期檢查，根本沒(méi)有在日常生產(chǎn)作業(yè)中加以使用。在這種情況下，礦區(qū)廢水被直接排放到周邊環(huán)境中，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。雖然礦區(qū)選址較為偏僻，但根據(jù)生態(tài)能量流動(dòng)理論，這些排放到自然環(huán)境中的有害物質(zhì)，通過(guò)食物鏈傳遞，最終也會(huì)影響人的身體健康。此外，如果污水堆積在礦區(qū)周邊，還會(huì)導(dǎo)致地下水位上升，無(wú)形之中增加了煤礦塌陷事故的發(fā)生概率[2]。

2.2礦井地質(zhì)受水害影響

通過(guò)分析近年來(lái)國(guó)內(nèi)發(fā)生的多起礦井事故，其中絕大多數(shù)都與礦井地質(zhì)水害因素有一定聯(lián)系。礦井地質(zhì)水害頻發(fā)的原因主要有以下幾方面：a)礦區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜，沒(méi)有采取相應(yīng)的水害防控措施。在開(kāi)展水文地質(zhì)勘察期間，沒(méi)有對(duì)礦區(qū)深層次的水害因素進(jìn)行詳細(xì)探測(cè)，因而也就不能制定較為完備、可行性高的煤礦防水措施；b)多數(shù)煤礦企業(yè)的管理人員存在僥幸心理，對(duì)于水害防控的意識(shí)不足，既不能及時(shí)開(kāi)展精細(xì)化的地質(zhì)勘探工作，又不愿意花費(fèi)資金用于后期的礦區(qū)維護(hù)，導(dǎo)致許多水害隱患不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理；c）當(dāng)水害災(zāi)害爆發(fā)時(shí)，煤礦企業(yè)不能立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，導(dǎo)致水害災(zāi)害影響后果擴(kuò)大化，不僅給煤礦企業(yè)正常工作和經(jīng)濟(jì)效益造成影響，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)威脅礦區(qū)工作人員的生命健康。

2.3勘探設(shè)備故障率高勘探技術(shù)相對(duì)滯后

煤礦區(qū)水文地質(zhì)勘探的工作環(huán)境較差，長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行井下勘探，還容易使設(shè)備受到影響。近年來(lái)，水文地質(zhì)勘探設(shè)備的精密度有了較大提升，雖然能保證水文地質(zhì)勘探結(jié)果的準(zhǔn)確性，但精細(xì)化設(shè)備的故障率也有了明顯提升。這一方面是由于井下環(huán)境、設(shè)備自身質(zhì)量等客觀因素決定的，另一方面與設(shè)備操作人員和地質(zhì)勘探人員的整體素質(zhì)也有密切關(guān)系。有的水文地質(zhì)勘探人員對(duì)新型設(shè)備的使用操作不了解，容易在地質(zhì)勘探中導(dǎo)致設(shè)備磨損，影響水文地質(zhì)勘探的精確度；還有的設(shè)備管理人員在當(dāng)前天勘探任務(wù)結(jié)束后，不能及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行清理和維護(hù)，導(dǎo)致設(shè)備容易出現(xiàn)各種使用故障，使用壽命大大降低，不僅影響了正常的作業(yè)效率，而且間接制約了煤礦企業(yè)的經(jīng)營(yíng)和發(fā)展。在勘探技術(shù)和勘探設(shè)備方面，部分煤礦企業(yè)缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展眼光，沒(méi)有拿出足夠的專項(xiàng)資金用于技術(shù)更新和設(shè)備換代，也是導(dǎo)致水文地質(zhì)勘探存在問(wèn)題的因素之一。

3解決煤礦水文地質(zhì)勘探問(wèn)題的可行性措施

3.1采用新型的勘探技術(shù)

近年來(lái)，水文地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展迅速，尤其是隨著各種信息化設(shè)備的應(yīng)用，水文地質(zhì)勘探的效率和精度都有了大幅度提升。煤礦企業(yè)要想確保后期生產(chǎn)安全，就必須要密切關(guān)注行業(yè)動(dòng)向和市場(chǎng)發(fā)展形勢(shì)，主動(dòng)引進(jìn)新型的勘探技術(shù)。其中，國(guó)內(nèi)煤礦水文地質(zhì)勘探中長(zhǎng)遠(yuǎn)的新型技術(shù)主要有以下幾種：a)鉆探技術(shù)。鉆探技術(shù)是利用鉆頭，定向鉆進(jìn)以獲取煤礦深層地質(zhì)情況的一種勘探技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)有適用性強(qiáng)、精確度高、獲取地質(zhì)信息豐富等。例如在常年干旱地區(qū)，可利用泡沫輔助鉆探法，在不破壞煤礦主體地質(zhì)結(jié)構(gòu)的情況下，獲取內(nèi)部地質(zhì)水文信息；在軟土質(zhì)或地下水較豐富的煤礦，可使用鉆孔結(jié)構(gòu)分析法，獲取泥灰?guī)r層和碳酸巖層的信息；b)物探技術(shù)。物探技術(shù)從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)屬于鉆探技術(shù)的一類分支，但物探技術(shù)結(jié)合了現(xiàn)代化學(xué)分析技術(shù)，除了獲取煤礦水文地質(zhì)的基本信息外，還能通過(guò)對(duì)所采集到的巖層成分進(jìn)行深層次分析，以此來(lái)得出更多具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的信息；c)3S技術(shù)。3S技術(shù)整合了計(jì)算機(jī)、衛(wèi)星探測(cè)、數(shù)學(xué)建模等多方面專業(yè)知識(shí)，通過(guò)對(duì)煤礦水文地質(zhì)的勘探和數(shù)據(jù)分析，然后結(jié)合計(jì)算機(jī)專業(yè)的處理軟件，構(gòu)建礦區(qū)水文地質(zhì)模型，從而以三維圖像的形式展現(xiàn)在計(jì)算機(jī)上，以便于相關(guān)的技術(shù)人員進(jìn)行借鑒和參考。3S技術(shù)的前期投入資金較多，且探測(cè)精度高、信息獲取量大，因此一般應(yīng)用于大型煤礦的水文地質(zhì)勘探。近年來(lái)，隨著遙感技術(shù)、地理信息采集和分析技術(shù)的不斷優(yōu)化，3S勘探技術(shù)的使用成本也有了一定程度的下降，為實(shí)現(xiàn)3S技術(shù)在煤礦水文地質(zhì)探測(cè)中的普遍使用提供了技術(shù)支持和根本保證[3]。

3.2采用新型的作業(yè)方法

a)流量測(cè)井法。在不同深度煤層的橫截面上，利用專門(mén)的探測(cè)傳感器，獲取煤層的縱向流量，并利用后期的技術(shù)分析，以此來(lái)體現(xiàn)煤礦水文地質(zhì)的詳細(xì)信息。流量測(cè)井法的優(yōu)勢(shì)在于測(cè)量周期短，水文地質(zhì)信息獲取速率快。此外，流量測(cè)井法對(duì)勘探設(shè)備的依賴性較低，因此不需考慮設(shè)備使用故障問(wèn)題，有利于保持探測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性，在煤礦水文地質(zhì)勘探中的應(yīng)用性較廣；b)伽馬射線法。在煤礦水文地質(zhì)勘探中，主要的探測(cè)目的是為了明確該地區(qū)的地質(zhì)狀況和水文特征，其中防治水害成為保證煤礦作業(yè)安全的關(guān)鍵因素。因此，在前期探測(cè)中，尋找地質(zhì)結(jié)構(gòu)層中的水源顯得十分關(guān)鍵。利用伽馬射線對(duì)煤礦地質(zhì)層進(jìn)行掃描，借助于計(jì)算機(jī)呈現(xiàn)軟件，可根據(jù)圖像顏色深淺的變化，明確看出地質(zhì)層中水含量的多少，從而確定水源。伽馬射線法的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于不受礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境的影響，且設(shè)備操作相對(duì)簡(jiǎn)單，尤其在裂隙帶、斷層帶的煤礦地質(zhì)環(huán)境下有重要應(yīng)用。

4結(jié)語(yǔ)

水文地質(zhì)勘探工作的正常開(kāi)展，能為煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)提供保障，間接維護(hù)了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益，需要煤礦管理人員加以重視。通過(guò)對(duì)煤礦水文地質(zhì)勘探中常見(jiàn)問(wèn)題的分析，總結(jié)其問(wèn)題頻發(fā)的主要原因，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上提出有針對(duì)性的問(wèn)題防控措施，保障了煤礦作業(yè)環(huán)境的安全，對(duì)于提高煤礦生產(chǎn)效率、提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力也有重要幫助。

參考文獻(xiàn)：

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［3］傅耀軍，華解明，方向清.試論煤田(礦)水文地質(zhì)問(wèn)題及勘探技術(shù)方法［J］.華北科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2012(6)：109-111.

作者:王亞宇 單位:山西省煤炭工業(yè)廳煤炭資源地質(zhì)局