煤矿工作面水害防治中复合勘探技术的应用解析

发布时间：2020-06-19

　　摘要：提高科学技术的开发与应用，提高自然资源的高效开采，是近年来我国的发展目标，这也是实现经济和资源可持续发展的必要。煤矿水文的地质形势比较复杂，在勘探和开采的施工中，常常因为对环境掌握的不透彻，造成的信息不健全，施工方案不完善，导致了一些工程上的事故，这给企业的经济带来了较大的影响。煤矿工作面水害防治问题中比较复杂，只有了解水文地质的储存情况，才能更好的给水和排水，进而有效防空煤矿工作面的水害问题。近年来，新的勘探技术得到了开发与利用，并在水害问题的防治中得到了有效的应用。基于此，本文从煤矿工作面进行水文地质勘探的主要意义、水害问题防治的现状以及主要技术等方面进行了简要的分析。

　　关键词：煤矿工作面;水害防治;复合技术

　　1.煤矿工作面进行水文地质勘探的主要意义

　　1.1合理预测煤矿内的涌水量

　　在经过一系列的地质勘探以及水文勘探工作之后，可以对煤矿所在区域内的自然环境做一个合理的推测，从而能够更好的预测到煤矿工作面产生水害问题的主要原因，从而能够合理的预测出煤矿内在发生水害问题时会产生多少涌水量，以此为依据进行合理的防治，从而有效减少煤矿事故发生的概率。

　　1.2合理预测水害问题所引发的其他问题

　　煤矿在不断进行的开采作业中必然会引起各种各样的安全问题或者地质问题，若再不幸发生水害问题，可能会引发更严重的并发问题，所以只有科学合理的全面预测，才可能避免更多困难问题的产生。

　　1.3为煤矿工作面的给水、排水方案的设计提供更有力的依据

　　煤矿工作面的水害问题一直都牵动着工作人员以及其主要负责人的心，为了更好的防治这一问题，在煤矿开始正式建设之前就需要做个全面的设计工作。因此，为了更好的防治水害问题，在对其加强勘测以及设计的过程中就必须要掌握更多的证据，再加上水害问题的发生与煤矿的给水、排水工作也有较深的关联，也就意味着必须要做好相关的勘测工作。

　　2.煤矿工作面关于水害问题的勘探现状

　　2.1煤矿工作面水害问题的防治与煤矿工程发展不同步

　　我国具有丰富的煤矿资源，但是含有明显水害问题的煤矿工作面的数量并不多，在发展勘探技术和开采技术中，人们只是注重了煤矿的开采，忽视了水害问题防治的科学研究和实地操作技术。并且，煤矿工作面水害问题防治研究作为一个较小的学习科目，在专业技术的人才培养上具有较大的难度，学习的人员较少，技术人员整体素质偏低，对于科学研发具有一定的局限性，但是近几年来，随着国家充分利用资源的提倡，煤矿工作面的水害问题防治有所进步。

　　2.2煤矿工作面的水害防治问题得不到重视

　　虽然我国具有丰富的煤矿资源，但是经过几十年来的开采，资源正在不断的缩减，为了实现资源的高效利用，国家不断的提高科学技术，提高资源的开采率，对于较复杂地势和较深层煤矿区实施勘探和开采施工，而这些区域常常伴随着复杂的水文地质环境，煤矿工作面的水害问题也就格外突出，在勘测难度加大的同时还要注重新技术的开发，同时还要对以往的旧问题做出解决的措施。针对这种现状，提出以下建议：1)煤矿工作面的水文地质勘探的勘探范围应该是一个完整的地下水系统。只有勘察出煤矿工作面地下水的系统特征，才能了解地下水的补给、排泄，认识地下水的贮存规律，才能合理地利用地下水系统，科学地防治煤矿工作面的水害问题。2)水文地质勘探的层位有一定的原则，不仅包含可采煤层，还包含充水含水层，应用地下水理论，研究矿井涌水的通道。水文地质勘探的精度应该以国家现行的勘探要求，对于条件和结构复杂的矿区，展开专门的勘探工作，确保勘探的准确。3)系统分析、全盘考虑，建议采用综合勘查手段，应该以达到勘探目标为最终目的。以我国现在的勘探水平来看，单一的勘察手段往往不能准确地查明水文地质条件，因此，建议采用多种勘探手段同时进行勘探，各种方法优缺互补，达到最终目的。4)随着勘探技术的革新，在勘探结果的评估中，也应该进行相应的评价体系的完善，若是依靠传统的评价和总结，只会盲目的看到优点和全面性，对于新技术的问题选择性忽视。

　　3.1关于岩溶充水矿床的勘探

　　就煤矿工作面而言，岩溶充水矿床主要有三种类型，根据它们不同的地理特性以及位置，可以分为溶隙充水矿床、溶洞充水矿床和暗河管道充水矿床。溶隙充水矿床是岩溶水系统中较为常见的一种岩溶充水矿床，而且常见于大型岩溶充水系统中，因此要想了解溶隙充水矿床的特性需要从岩溶水系统的特性中进行把握，理清该区域内岩溶的发育规律，以及该岩溶在生长发育过程中所需要的补水量、排水量是多少，在遇到突发的涌水情况时，能否及时的排水并且把控好排水量。与溶隙充水矿床相对应的岩溶充水矿床就是溶洞充水矿床，这类岩溶充水矿床的主要特点就是溶水性问题较突出，容易引起煤矿工作面的塌陷从而产生大量的涌水，提前预防是极为有必要的。

　　3.2关于裂隙充水矿床的勘探

　　裂隙充水矿床有两种主要形式，根据它的结构形式，可以分为层状裂隙充水矿床和脉状裂隙充水矿床。这两种矿床虽然都属于裂隙充水矿床，但层状裂隙充水矿床受层状结构的影响，在层与层之间容易产生积水问题，而后者则凭借着独特的脉状结构与矿体紧密相连，在水文条件稳定的情况下可以较容易勘测，稍微复杂点的水文条件下，可能需要先抽水再勘测。

　　3.3关于空隙充水矿床的勘探

　　空隙充水矿床主要是受第三系或中生代半胶结岩层的矿床以及产于第四系的未胶结岩层矿床。在这种情况下，通常采用物探法。在应用物探法的过程中为了获得更好的应用效果，可以同时采用地面电法和水文测井法。在勘测过程中如果遇到水量较多的煤矿工作面了，就要根据勘探结果再配合以抽水实验法，在水量格外多的地方进行多次勘测。

　　3.4流量测井法。

　　流量测井法通常用于探测钻孔不同深度横截面纵向流量，对于有纵向水流的钻孔，流量测井法可以用来划分隔水层和含水层，探测含水层的层位、厚度、渗透性等。MDS-78I是一种流量测井仪，因其具有稳定的性能和简便的操作而被广泛使用，它的主要功能是流量和井径测量，可连续测，也可点测，具体选用视实际情况而定。另外，对于不同的试验井的测定结果评价也有不同的标准。

　　3.5关于γ射线找水法

　　γ射线找水法虽然在国外被发现的时间较早，而且一开始是用来寻找水源用的，但直到上世纪中后期才被引入我国，经过长久的尝试之后才最终被确定可应用于煤矿工作面的水害问题防治的复合勘测中，因为这种技术可以适用于多种地形条件的水文勘测，断层带、裂隙发育带等皆可使用，通过对其进行简单的操作就可以得到相关的水文以及水害问题防治的结论。再加上这种方法在使用过程中并不需要大型复杂道具的配合，在较少成本投入和较少设备投入的情况下就可以完成相关的测量。因此在逐渐的应用过程中，这种勘测技术成为了煤矿工作面水害问题防治过程中的一种主要勘测技术。在未来的继续沿用过程中，该勘测技术还将在较长一段时间内发挥出较大的功用，为防治煤矿工作面的水害问题发挥出更大功用。——论文作者：郭志鹏

　　煤矿工作面水害防治中复合勘探技术的应用解析相关期刊推荐：《工矿自动化》杂志原名《煤矿自动化》，创刊于1973年，1978年公开发行，1982年由原煤炭工业部委托煤炭科学研究院常州自动化研究所(现煤炭科学研究总院常州自动化研究院)主办。杂志发行范围：煤炭行业的生产企业、装备生产企业、科研设计院所、大中专院校等，读者对象为煤炭行业相关技术领域的设计研究人员、工程技术人员、管理人员及大中专院校师生。