煤矿水文地质勘探现状及新技术应用

李建强

(阳泉煤业集团有限责任公司三矿，山西 阳泉 045000)

引言

当前煤矿水文地质勘探中存在断层这一难点，应用瞬变电磁法、流量测井法和γ射线寻水法等勘探技术，对于煤矿水文地质勘探工作具有重要意义。

1 水文地质勘探的目的

首先，预测井下预测用水量的工作是非常重要的，而这项工作又是通过水文地质勘探技术完成的，通过对水文地质勘探工作得出的报告进行分析、计算、解释才能够得出煤矿建设区域的地下含水量以及该煤矿是否容易开采的结论，预测涌水量以及腹水区域，完成以上工作才能够设计出一份安全性以及合理性并存的开采方案。其次，想要了解矿井以及周边开采环境的情况，就必须要注意在生产过程中水文地质勘探工作遭遇水患威胁的问题，完成预测水患威胁的工作能够有效地防止出现水患事故的概率，或者在发生水患事故时能够及时提出具有针对性的解决方案。最后，在设计井下给排水结构时，相关工作人员人员可以提供数据支持，这样能够有效的提高质量，防止在井下工作时出现安全性的问题，同时水文地质勘探工作可以提供一份关于地下水文环境的资料，这份资料对于开采工作来说是十分重要的，同时对井下给排水的设计更加合理、科学、安全也有一定的作用。

2 煤矿水文地质勘探现状

2.1 水文地质勘探存在断层

由于我国开展水文地质勘探工作的时间与其他发达国家相比是比较短的，所以技术应用水平也较落后于其他发达国家。我国从改革开放开始，飞速发展的生产力、快速发展的工业化无一不体现着我国的发展，所以这也导致了我国煤炭资源不足的现象发生，所以煤炭产业的发展也越来越快，水文地质勘探专业人才的需求越来越大，所以导致出现了水文地质勘探专业人才供应不足的现象。很多煤炭企业为了节省成本，在进行煤炭生产之前直接略过了水文地质勘探这项工作，从而导致有断层的现象发生，这样不仅使技术应用水平收到限制，同时在煤矿生产的过程中存在较高的安全隐患。

2.2 水文地质勘探技术应用水平有待提高

现如今，我国的煤炭产业与水文地质勘探技术的联系性并没有那么强大，技术应用时间短、勘探工作有断层的情况是导致两者联系较差的主要原因之一，除此之外，勘探设备、勘探专业技术人员水平等等没有进行更新处理都是导致两者联系不佳的原因之一。水文地质勘探技术工作人员需要具有较强的专业性以及较深的经验，才能够更好地完成测量、勘探等等工作，水文地质勘探技术停歇的最重要的原因就是人才供应不足导致的，所以目前的勘探数据并没有那么精准，所以尚不具备参考价值。

3 煤矿水文地质勘探新技术探析

3.1 流量测井法

在水文地质勘探的过程中，流量测井法指通过不同深度的截面来获取各个参数的方法，各个岩层深度、含水层厚度以及渗透性能等参数的获取都需要运用到流量测井法。之后勘探人员就可以通过得出的参数数据来区分含水层以及隔水层，从而使勘探人员更加清楚、明了地了接到矿井四周的水文环境。能够一次测出所有的相关参数数据是流量测井法与分层抽水法不同点之一，同时也是流量测井法的优点。在水文地质勘探工作的过程中运用流量测井法，在大大地减少了人力、财力、物力的情况下，还能够全面地分析出含水层的动力特征。方便、快捷、效率高是流量测井法最明显的优点，特别是在煤矿找水工作以及后期水害防治工作中其优点更为显著。但是，流量测井法也有其缺点所在，虽然在水文地质勘探工作中运用到流量测井法的次数越来越多，在煤矿建设过程中以及开采过程中遇到的问题也能够通过流量测井法进行解决，需要注意的是，流量测井法在表示测井结果时，仍然采取的是模拟曲线的方法，这种方法会使结果受到各个因素的影响导致数据不精准，同时外井径对测量的结果也有一定的影响，所以现在的水文地质勘探的勘探数据仍不是那么精准。除此之外，使用流量测井法得出的数据很难在计算机上处理，这也是流量测井法为什么不能进一步发展的主要原因之一。

3.2 γ射线法

在水文地质勘探过程中利用γ射线法会去的较理想的数据，这一点在20世纪50年代日本就已经证明了的。在20世纪70年代，我国才在水文地质勘探工作中引进γ射线法，但是也只起到了一个简单的辅助作用。之后，湖北、内蒙古等地区在利用γ射线法进行实验的时候发现，在对破碎带区域、裂缝区区域的地下水情况进行勘探时，发现γ射线法能够很方便的测出相关的数据。γ射线法所运用到的设备是比较轻便的之外，利用γ射线法勘探出的结果非常的精准，同时地形地质也很难影响到勘探数据。对横、纵向的分布情况的测量是γ射线法最主要的工作，通过相对数量可以得出基岩的断裂情况，从而可以完成找水的工作。地产区域使用到γ射线法的机会比较多，在利用γ射线法对底层含水量进行测量时，周围的地质情况是勘探人员必须要注意的的一点，同时，要把一些不准确的参数通过实验进行纠正，尽管如此，测出的含水量只能当做参考，不能作为理论数据进行使用。

3.3 岩溶充水矿床

溶隙充水矿床、溶洞充水矿床和暗河管道充水矿床是岩溶充水矿床的三种不同的类型，它是从地理位置、地理构造两个因素进行划分的。在很多大型的岩溶水系统中都存在着溶隙充水矿床，岩溶的分布以及发育规律是在勘探之前勘探人员必须明确的两点，同时矿区岩溶水和区域岩溶水系统的关系也应有所了解，除此之外，矿区的给水、排水系统是否满足需求，如果在矿区内出现大量涌水的情况如何解决等问题都是需要明确的。隔水、导水的情况也是十分重要的，所以勘探人员也是需要相关人员所了解的。而溶洞充水矿床与溶隙充水矿床的情况恰恰相反，溶洞充水矿床一般只存在于中小型的溶水系统中，在这种溶水系统中会出现大量的填充物，这是中小型溶水系统中最主要的问题，所以在进行勘探工作的时候，需要特别注意的是，如何预防岩溶地面出现塌陷、涌水情况，以及如何解决的问题。

3.4 裂隙充水矿床

层状裂隙充水和脉状裂隙充水是裂隙充水矿床的两种类型。两者的区别是非常大的，顾名思义，层状裂隙充水的含水层是一层层的形状，而脉状裂隙充水是和脉状矿体想连接的。对于这种裂隙充水矿床来说会出现两种情况，第一种是水文条件比较简单的情况下，根据矿区地形以及相关资料进行普通的勘探工作即可，但是如若水文条件比较复杂的话，就必须要进行抽水实验之后才能够进行水文地质勘探工作。

4 结束语

提高科学技术的开发应用，提高天然资源的有效开采是我国近年来的发展目标，也是实现经济和资源可持续发展所必需的。煤矿水文地质情况比较复杂，勘探和开采工程中，通常由于对环境不彻底掌握而产生的信息不健全，工程计划不完善，发生了一些工程事故，这对企业经济产生了巨大影响。煤矿的水文地质勘探内容比较复杂，要了解水文地质的储存情况，才能有更好的供水和排水。近年来开发利用了新的勘探技术，有效地应用于水文地质学。