閆磊 劉良程 吳慶峰

作者簡(jiǎn)介：閆磊（1989.08-），男，湖北宜昌人，大學(xué)本科，研究方向：資源勘查工程。

摘 要： 現(xiàn)階段，煤礦水文信息在我國(guó)工業(yè)化建設(shè)工作中具有重要的地位，本文針對(duì)煤礦水文地質(zhì)勘探技術(shù)展開(kāi)研究，分析地質(zhì)勘探技術(shù)在當(dāng)前階段的應(yīng)用現(xiàn)狀，闡述研發(fā)地質(zhì)勘探技術(shù)的主要目的，總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，明確指出勘探水文地質(zhì)信息的作用，為同行業(yè)工作者提供科學(xué)發(fā)展建議，為我國(guó)煤礦水文地質(zhì)勘探技術(shù)在日后階段的發(fā)展提供借鑒作用。

關(guān)鍵詞： 煤礦;水文地質(zhì)勘探;新勘探技術(shù)

【中圖分類(lèi)號(hào)】TD166 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.35.002

引言：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)煤礦水文地質(zhì)的勘探技術(shù)提出了新的要求。煤礦的開(kāi)采和挖掘都離不開(kāi)水文地質(zhì)勘探工作，水文地質(zhì)勘探工作的順利開(kāi)展，直接影響其生產(chǎn)效率。雖然說(shuō)煤礦水文地質(zhì)勘探工作已經(jīng)在技術(shù)上取得一定的成績(jī)，但是還需在日后的勘探過(guò)程中繼續(xù)不斷改進(jìn)。此文針對(duì)煤礦水文地質(zhì)勘探技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，為此提出有效對(duì)策，進(jìn)而不斷提升煤礦水文地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展，以此來(lái)提高開(kāi)采效率。

1 水文地質(zhì)勘探目的

1.1 對(duì)礦井的涌水量進(jìn)行預(yù)測(cè)

想要對(duì)礦井的涌水量進(jìn)行科學(xué)、合理的預(yù)測(cè)，可以通過(guò)煤礦勘探工作來(lái)完成。通過(guò)水文地質(zhì)勘探報(bào)告，可以對(duì)煤礦開(kāi)采地的具體情況進(jìn)行詳細(xì)的了解，進(jìn)而對(duì)礦井的涌水量進(jìn)行科學(xué)合理的預(yù)測(cè)，以防止日后因礦井涌水量過(guò)盛而產(chǎn)生危害，同時(shí)還能提前采取合理的措施對(duì)礦井涌水量進(jìn)行預(yù)防，防止產(chǎn)生安全事故。

1.2 為礦井排水設(shè)計(jì)提供依據(jù)

礦井的排水系統(tǒng)在整個(gè)礦井的安全生產(chǎn)過(guò)程中占據(jù)重要地位。井下的排水系統(tǒng)能夠保障礦山開(kāi)采是否順利進(jìn)行。水文地質(zhì)勘探工作不僅可以充分調(diào)查礦井周邊的環(huán)境，還能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)人員在進(jìn)行排水設(shè)計(jì)時(shí)提供重要的參考。這一重要因素有助于節(jié)約煤礦生產(chǎn)成本。

1.3 預(yù)防煤礦生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題

水文地質(zhì)勘探工作的重要作用是可以對(duì)礦井周邊環(huán)境有系統(tǒng)上的認(rèn)識(shí)。能夠預(yù)測(cè)煤礦生產(chǎn)過(guò)程中可能發(fā)生的問(wèn)題，以便采取措施提前預(yù)防，這種有針對(duì)性的措施能在一定程度上降低事故的發(fā)生率，并且還能保證煤礦生效率得到提高[1]。

2 煤礦水文地質(zhì)勘探工作的現(xiàn)狀

中國(guó)現(xiàn)階段勘探技術(shù)仍處在停滯不前的階段，都是源于水文地質(zhì)勘探工作被很多因素所影響才導(dǎo)致的，其中有三點(diǎn)重要因素，一是中國(guó)水文地質(zhì)勘探技術(shù)研究起步晚;二是采深的加大使水文地質(zhì)勘探困難加大;三是對(duì)水文地質(zhì)勘探工作重要性認(rèn)識(shí)不足。這幾點(diǎn)因素將導(dǎo)致勘探技術(shù)無(wú)法繼續(xù)發(fā)展。

2.1 中國(guó)水文地質(zhì)勘探技術(shù)研究起步晚

相對(duì)于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)煤礦水文地質(zhì)勘探技術(shù)起步較晚，發(fā)展滯后，無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前煤礦產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。深究其原因，主要是由于對(duì)煤礦水文地質(zhì)進(jìn)行勘探是我國(guó)相關(guān)部門(mén)在早期計(jì)劃經(jīng)濟(jì)階段的主要形式，而在改革開(kāi)放以后，隨著煤礦產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，專(zhuān)業(yè)勘探人員供不應(yīng)求，促使煤礦產(chǎn)業(yè)直接省略了地質(zhì)勘探工作以加快生產(chǎn)效率，中間出現(xiàn)了勘探工作斷檔期，最終導(dǎo)致制約了勘探技術(shù)的發(fā)展。

2.2 采深的加大使水文地質(zhì)勘探困難加大

在現(xiàn)階段煤礦開(kāi)采出現(xiàn)采深不斷加大的問(wèn)題，這種趨勢(shì)都是在煤礦產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的推動(dòng)下所產(chǎn)生的。隨著采深增加，開(kāi)采人員無(wú)法對(duì)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行預(yù)測(cè)，導(dǎo)致對(duì)水文地質(zhì)勘探工作加大難度[2]。中國(guó)原有的水文地質(zhì)勘探技術(shù)無(wú)法對(duì)采深提供幫助，這也將會(huì)影響煤礦無(wú)法正常生產(chǎn)。

2.3 對(duì)水文地質(zhì)勘探工作重要性認(rèn)識(shí)不足

在煤礦水文地質(zhì)勘探工作中，煤礦開(kāi)采的前期需要投入大量的人力和財(cái)力，這就使得很多人心理上無(wú)法接受，很多人為了節(jié)省成本，把煤礦水文地質(zhì)勘探工作進(jìn)行壓縮，還有很多人甚至不使用水文地質(zhì)勘探工作，沒(méi)有對(duì)煤礦水文地質(zhì)勘探工作引起重視。

3 煤礦水文地質(zhì)新勘探技術(shù)分析

3.1 電磁波瞬變技術(shù)

電磁波瞬變技術(shù)的工作原理是在地表布設(shè)線框，并將階躍電流輸入到地表中，磁場(chǎng)在突然中斷后還能繼續(xù)維持通電狀態(tài)，是因?yàn)橹袛嗪螽a(chǎn)生的感應(yīng)電場(chǎng)，這種感應(yīng)磁場(chǎng)會(huì)伴隨著時(shí)間導(dǎo)致能量不斷衰竭，想要對(duì)整體的煤礦層結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確掌握，就要通過(guò)觀察感應(yīng)磁場(chǎng)的能量變化來(lái)實(shí)現(xiàn)。通常來(lái)說(shuō)煤礦層結(jié)構(gòu)中的電阻率和巖石濕度都是相互關(guān)聯(lián)的，礦層中的水量位置越高，電阻率就會(huì)變小，因此對(duì)巖石破碎程度進(jìn)行判斷就可以通過(guò)感應(yīng)磁場(chǎng)能量變化的曲線來(lái)分析。進(jìn)而判斷出煤礦層的水文地質(zhì)狀況。

3.2 鉆孔透視儀技術(shù)

鉆孔透視儀技術(shù)是一種新型技術(shù)手段，能對(duì)巖層中存在的溶洞進(jìn)行探測(cè)，其借助的是無(wú)線電波有關(guān)原理進(jìn)行探測(cè)的。探究其原理為無(wú)線電波在不同介質(zhì)中的傳播性能存在差異。在探測(cè)巖層中的溶洞時(shí)，具體使用方法為在固定距離范圍內(nèi)的兩個(gè)鉆孔中分別安裝無(wú)線電發(fā)射裝置與接收裝置，在電磁波發(fā)射后，信號(hào)接收裝置可以對(duì)介質(zhì)傳播的內(nèi)容進(jìn)行捕捉，隨后對(duì)發(fā)射的電磁波及所接收電磁波特性進(jìn)行定量分析。即可對(duì)巖層中溶洞或巖溶通道位置進(jìn)行判斷，進(jìn)而為礦井生產(chǎn)作業(yè)提供指導(dǎo)作用[3]。

3.3 流量測(cè)井法

流量測(cè)井法是水文地質(zhì)勘探中應(yīng)用較為廣泛的手段之一，通過(guò)對(duì)不同深度截面在不同斷面方向的流量進(jìn)行測(cè)定，以此對(duì)不同深度含水層的厚度、滲透度等數(shù)據(jù)進(jìn)行掌握，并通過(guò)所掌握的數(shù)據(jù)對(duì)含水層以及隔水層進(jìn)行合理劃分，從而對(duì)勘探地區(qū)水文地質(zhì)狀況進(jìn)行全面掌控。流量測(cè)井法相較于過(guò)去的勘探手段，有很大的優(yōu)勢(shì)，流量測(cè)量法可以通過(guò)一次測(cè)量獲得數(shù)據(jù)，不僅在人力物力上起到節(jié)約的作用，還能夠?qū)畬觿?dòng)力特性進(jìn)行全面測(cè)定，所以應(yīng)該廣泛應(yīng)用于礦井前期探水，以及后期防治水災(zāi)工程中。但是需要注意的是流量測(cè)井法不能對(duì)精準(zhǔn)度較高的定量進(jìn)行測(cè)量，因?yàn)樗a(chǎn)生的因素較多，因此無(wú)法確保精準(zhǔn)度，同時(shí)也無(wú)法將所獲得的數(shù)據(jù)借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析。

結(jié)語(yǔ)：改革開(kāi)放以來(lái)，隨著中國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，中國(guó)煤礦水文地質(zhì)勘探技術(shù)也隨之提高。但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比較，我國(guó)的煤礦水文地質(zhì)勘探技術(shù)還存在很多的不足之處，導(dǎo)致現(xiàn)有的煤礦水文地質(zhì)勘探技術(shù)不能滿足煤礦生產(chǎn)的需求。因此中國(guó)應(yīng)該對(duì)勘探技術(shù)進(jìn)行深刻探究，為其加大科研力量，為中國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)提供新勘探技術(shù)，進(jìn)而提高煤礦產(chǎn)業(yè)高效生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 張海寧.煤礦水文地質(zhì)勘探現(xiàn)狀及新的勘探技術(shù)分析[J].商品與質(zhì)量，2017，（30）：279.

[2] 張家貴.煤礦水文地質(zhì)問(wèn)題及勘探技術(shù)方法分析[J].山西化工，2017，37（1）：94-96.

[3] 田茂虎，馬勇，吳德勛.復(fù)雜地層鉆探安全影響因素與防范對(duì)策[J].山東煤炭科技，2017，（2）：147-149.