煤礦水文地質勘探問題的研究

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摘要:敘述了煤礦水文地質的分類，分析了當前煤礦水文地質勘探存在的突出問題，提出了優化煤礦水文地質勘探問題的可行性措施。

關鍵詞:煤礦企業；水文地質；勘探技術；問題與措施

0引言

水文地質勘探工作在保證煤礦作業安全、提高煤礦生產效率方面發揮了重要作用。2016年7月，山西晉城一煤礦公司發生透水事故，當班下井的42人中，有11人被困井下，經過緊張的救援工作后，雖然受困人員全部解救，但由此也造成巨額的經濟損失。事后調查發現，該公司盲目進行開采，沒有及時開展水文地質勘探工作，導致地下水位升降失調，引發巖土收縮，最終釀成事故。本文首先分析了煤礦水文地質的類型，隨后指出了現階段水文地質勘探中存在的突出問題，最后結合實際工作經驗，提出了幾點有針對性的改善建議。

1煤礦水文地質的分類

1.1地下水

地下水主要分布在礦區含水層，綜合考慮含水層的自身結構、理化性質、巖性組合，可將含水層的地下水分為四部分：a)散層孔隙含水層。在含水層的上表層，由于直接接觸地下水，受地下水中礦物質和鹽類成分的腐蝕影響，使得上表層出現孔狀腐蝕現象。上表層厚度較小，經過長期腐蝕作用，會形成許多孔隙，屬于弱含水層；b)巖溶裂隙含水層。地下水從散層孔隙中繼續向下滲漏，并在滲透過程中溶解碳酸鹽，導致巖溶裂隙含水層的水質呈現出高度礦化；c)巖溶裂隙含水帶。該含水層的地質較為疏松，巖層孔隙發育，能儲存大量礦化地下水；d)二疊系裂隙含水層。該部分地下水占據整個礦區地下水的80%以上，也是水文地質勘探的重點區域[1]。

1.2斷層水

顧名思義，斷層水就是礦區地質因外部環境因素（地震、沉降等）突然改變，破壞了原本正常的地下水流動路徑，而在斷層部位出現積水。部分礦區的地質斷層具有較強的隱蔽性，如果煤礦企業沒有定期進行水文地質勘探，不能及時發現斷層問題，就會在斷層處出現地下水截流現象，進而給煤礦安全構成威脅。

2當前煤礦水文地質勘探存在的突出問題

2.1煤礦企業對勘探工作的重要性認識不足

a)煤炭作為不可再生資源，隨著開采時間的增加，開采難度上升，企業為了獲取更多的經濟利潤，必然會增加開采量；b)受世界性能源危機的影響，國內煤炭市場的競爭形勢日趨激烈，煤礦企業要想在激烈的行業競爭中實現生存和發展，也必須將有限的資源轉化為利潤。受這兩方面因素影響，許多煤礦企業都將工作重點放在控制成本、提高效益上，而不關注水文地質的勘探工作?？陀^來說，水文地質勘探工作伴隨于煤礦企業生產經營的全過程，開展勘探工作，必然要在勘探設備、技術、人員等方面花費一定量的資金，這也使得部分煤礦企業的管理人員，有意識地躲避水文地質勘探工作。在這種情況下，雖然煤礦企業節省了資金，但所帶來的潛在危害是巨大的。

2.2地質破壞引發的勘探問題

為了實現對煤礦資源的合理利用，保證企業的平穩、持續運行，煤礦企業會定期制定勘探規劃，確定勘探任務。但部分企業盲目追求經濟效益，超量開采問題嚴重。不僅使礦區周邊自然環境受到了破壞，引發了生態問題，而且還造成了地表沉降、基坑突涌、地下水位失調等現象，給礦區正常的水文地質狀態造成了干擾。此外，由于煤礦開采的盲目性，導致地下水穩的分布呈現出散亂和無序狀態，這也給地質水文勘探增加了難度。

2.3勘探工作不斷面臨新壓力

隨著煤礦開采年限的增加，煤礦水文地質問題也會越來越多，例如煤礦突水、出砂、鹽漬化等。這些問題的存在，一方面使得正常的煤礦開采工作受到了嚴重干擾，另一方面也給傳統的煤礦水文地質勘探帶來了新挑戰。例如，當表層煤炭開采完后，就需不斷地增加開采深度，而隨著開采深度的增加，煤礦地質環境也會更加復雜和多樣，礦井內部的給水、排水工作難度也相應增加，如果煤礦企業不能及時進行防治，就很可能引發礦井事故。因此，如何協調好煤礦水文地質勘探和煤礦企業生產經營之間的關系，是現階段煤礦企業要解決的首要問題[2]。

3優化煤礦水文地質勘探問題的可行性措施

3.1明確勘探范圍制定勘探原則

理論上來說，由于地下水具有流動性，煤礦水文地質勘探的范圍應包括礦井及其周邊區域。但考慮到煤礦企業生產工作的影響，可有選擇性地劃定勘探范圍，在保證水文地質勘探工作正常進行的同時，不影響煤礦企業的生產作業。此外，水文地質勘探工作對于勘探結果的精確性要求較高，加上勘探工作本身的技術性極強，因此在勘探工作開始之前，必須要制定詳細的勘探計劃和明確的勘探原則。例如，勘探過程中要堅持科學性原則，嚴格按照行業準則開展水文地質勘探工作，并將所獲取的勘探數據進行如實記錄，以便于為后期進行決策、分析提供事實依據。

3.2綜合勘探手段實行勘探結果評價

為了提高煤礦水文地質勘探的有效性和準確性，建議綜合水文地質勘探手段進行系統分析，進而提高煤礦水文地質勘探的水平。同時，建立與實行煤礦水文地質勘探的結果評價，運用現代化理論和技術對煤礦水文地質勘探結果進行公平、公正、客觀的評價，以此達到監督的目的，促進煤礦水文地質勘探發揮有效的作用。近年來，國內已有部分大型煤礦企業開始施行勘探結果評價措施，并通過主動加強對外合作的方式，引進了一套較為完善的評價體系，并在實際應用中取得了良好效果[3]。

3.3采用多樣性勘探方法和新勘探技術

a)鉆探技術。該項技術是煤礦勘探工作中常用到的一種技術方法。在實際勘探中，借助鉆探技術能準確掌握地質狀況，從而有效開展后續工作事宜。根據煤礦存在的區域不同，還可以合理選擇不同的鉆探技術，例如，在干旱地區進行煤炭開采可借助泡沫鉆進與空氣反循環技術，而在泥灰巖層及碳酸巖層等地區，使用鉆探技術卻會導致意外發生，所以在這些地區勘探前還要進行鉆孔結構分析，加強該項技術的研究；b)3S技術。這項技術是經過整合GPS（全球定位系統）、RS（遙感）、GIS（地理信息系統）技術而成。3S技術在水文地質勘探中的應用優勢主要體現在：(a)加快了勘探速率，減輕了工作壓力。以往的水文地質勘探，往往需要勘探人員野外作業，不僅工作條件艱苦，且勘探效率較低。運用3S技術后，可大大減輕工作壓力；(b)提高了勘探結果的精確性。3S技術借助于計算機，能實現勘探技術的整理、計算，保證了計算速率和勘探精度。

4結語

對于煤礦企業來說，不僅要追求市場經濟效益，而且要兼顧生態保護和作業安全。近年來因水文地質勘探工作得不到及時開展，引發了多起礦井事故，給煤炭企業的管理人員敲響了警鐘。在今后工作中，必須要樹立管理意識和責任意識，并以實際行動保質保量地完成水文地質勘探工作，在確保企業生產和人員安全的同時，提升煤礦企業的市場競爭力。

參考文獻：

［1］王春華，李文杰.基于GIS技術的煤礦水文地質信息管理與水害預警系統［J］.中國礦業大學學報，2013(7)：164-165.

［2］蔡舍銳，朱宗奎.陜北煤炭大規模開采含隔水層結構變異及水資源動態研究［J］.中國礦業工程，2014(21)：131-133.

［3］林魁剛，高興偉.巖溶水碳酸鈣飽和指數分析在巖溶水文地質勘查中的應用———以恩口煤礦區深部水文地質勘探為例［J］.中國礦業大學學報，2015(13)：109-111.

作者:馮文文 單位:山西省煤炭工業廳煤炭資源地質局