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水文地质勘探在煤矿地质工程勘察中的应用

2021-03-05秦玉霞

科技研究·理论版 2021年21期
关键词:工程勘察应用

秦玉霞

摘 要:水文地質勘探可以对地下水结构、地质特点、矿物组成进行掌握。现阶段,我国水文地质勘探技术不断提升,勘探方法不断丰富。在地质勘探过程中需要相关工作人员充分了解勘探内容与掌握  勘探技术,并且正确判断分析区域水文地质特点与周边环境,从而确定科学的勘探方法,保证水资源的顺利开发。

关键词:水文地质勘探;煤矿地质;工程勘察;应用

1 水文地质勘探工作的主要内容

1.1 地质绘测

地质绘测主要用于地下水、水体、水利设施等涉及的地质元素相关的的测绘。可以初步分析地下水的类型、分布、边界、补给排条件、水动力条件和水循环系统。一般在规划选址和初步设计阶段需要进行地质绘测, 在详细和开采阶段,除地质条件极为复杂的基岩区外,一般都无需再投入测绘工作量。

1.2 地下水位勘探

在水文地质勘探中,经常考虑地下水位的变化,在施工中,经常会出现地下水位变化引起的衍生灾害,如深部矿山的安全保卫,建筑物的不规则沉降等,通常地下水位的变化受许多因素的影响,如区域性降雨天气和地表流量的增加,这些因素将直接影响地下水位的变化,因此,技术人员必须应用如果对其进行检测,掌握地下水变化规律,消除水位变化的负面影响,才能有效提高施工过程的安全性。

1.3 水文气象勘探

在水文地质勘查中,水文气象勘查是勘查的重要内容,主要包括区域气候条件、区域降水量、地表水组成等。目前,我国对气候条件的划分是基于一个统一的标准,如中度海洋性气候、中度季风性气候、亚热带季风性气候等,不同类型气候的主要特征也有较大差异。以温带大陆性气候为例,该地区夏季气温通常较高,并伴有多雨天气,同时,冬季来临时,空气非常寒冷,全年温差很大,有时超过40度,在水文地质勘探过程中,水文气象勘探的主要内容是区域降水的统计分析和地表水蒸发分析。

1.4 勘探测井施工

测井施工是地質勘探的重要手段,也是耗时最长、成本最高的阶段。主要是用少量钻孔,配以测绘、物探工作,查明区域内水文地质条件总的变化规律。布置钻孔要为地下水资源评价时建立水文地质概念模型提供所需资料,应在计算区内布置几条勘探线,了解水位、含水层结构和参数的变化规律。在含水层的边缘也应有适量钻孔,以确定边界位置和性质。为取得边界水位的资料,有时还需布置专门的水位观测孔。还应考虑取水工程设计的要求,应将勘察孔尽可能布置在未来可作为生产井的地点,有的孔就可作为探采结合孔。

1.5 其他工作内容

水文地质勘探在测井建设完成后,需要进行抽水试验,抽水试验是获得地下水水量计算所需资料的关键。抽水试验孔的布置,应在布置勘探孔设计工作时一并考虑。地下水观测,地下水观测是分析地质环境必不可少的资料,是制定和保护地下水资源的重要依据。除此以外,水勘探数据的收集、征集、分析过程也是勘探工作必不可少的。

2 水文地质勘探在煤矿地质工程勘察中的开展策略

2.1 加大对水文地质勘探的重视力度

煤炭开采企业相关负责人员应对水文地质勘察工作的重要性引起高度重视,将其提上日程,充分做好补勘工作,特别是针对一些较复杂的环境,水文地质条件必然很特殊,因此不但需做好初次勘探,还需依靠先进遥感探测技术做好二次勘探,来明确初次勘探数据结果,进行错误数据信息的纠正,使水文地质勘探结果更加准确;并且,应在水文地质勘探方面投入足够的人力、财力与物力,使该流程可顺利推进,更好地为煤矿开采提供参考依据。

2.2 提高相关工作人员综合素质

为保证水文地质勘探工作能正常运行,不影响生产效率与进程,煤矿企业在“以人为本”管理理念的引导下,注重人员继续培训与学习工作的开展,不断提高人员勘探技术与管理水平,增强相关负责人的综合素质, 这对煤矿企业的长远发展非常重要。

一方面,煤矿企业继续教育培训工作的开展包括实践水平培训与专业知识培训。煤矿企业需结合实际定期邀请国内外专家为负责人进行面对面培训,做到专业理论知识与实践操作相结合,及时总结工作中的不足并给予有效改进,慢慢提高其能力,为企业发展带来更多经济利润。

另一方面,需通过开展抓班子,树标杆,增强凝聚力;抓队伍,聚人心,增强原动力;抓机制,重落实,增强执行力;抓开拓,重提高,进一步增强人员素质,使队伍对待工作认真负责,兢兢业业,端正态度,在管理工作中自觉做到“提前预防、及时处理”,保障煤矿企业各项工作正常进行。

2.3 积极应用各类新的勘探技术

针对我国煤矿水文地质勘探方面技术较落后的情况,要使煤矿生产工作高效性和安全性得到保障,需注重各类技术的更新应用,具体包括:

(1)岩溶充水矿床所用技术。岩溶充水矿床属于相对特殊的充水矿床, 分布在不同区域,所以需结合底层结构以及地理位置区别将其细分为三种类型的矿床,即:①溶洞充水矿床。该矿床在小型岩溶水系统广泛分布, 该系统内的填充物相当多,同时存在极强的溶蚀性,故而在水文地质勘探时需先明确有无地面塌陷或矿内涌水现象,一旦存在还需给予妥善解决;②溶隙充水矿床。此类矿床广泛分布在较大型岩溶水系统,所以在水文地质勘探时需重点明确岩溶分布规律,明确岩溶水与岩溶水系统间的关系, 充分预测充水排水情况;③暗河管道充水矿床。该充水矿床的底层方向、暗河管道、裂隙发育三者存在关联密切,不能通过钻孔的方式来改变,所以在充水矿床的水文地质勘探时需把重心置于暗河管道分布方面,并全方位分析地表与地下暗河情况。(2)裂隙充水矿床所用技术。裂隙充水矿床依照含水层状态的不同分为脉状裂隙充水矿床以及层状裂隙充水矿床, 该矿床开采较简单,仅需进行简单的地形因素勘探,若开采难度较大,需采取抽水试验的方式来做好水文地质的勘探。(3)空隙充水矿床所用技术。空隙充水矿床即第三系半胶结岩层矿床与第四系未胶结岩层矿床,该矿床经物探法或综合应用水文测井法、地面电法来做好水文地质勘探工作。若矿床涌水量较大应通过抽水试验法来进行水文地质勘探,注意抽水时需选择降深偏大之处,确保抽水试验效果更佳。(4)使用3S技术。煤矿水文地质勘探有必要引进3S技术,该技术是依靠地理信息、遥感、全球定位三类技术来使计算机设备和不同基础设施整合,对水文地质数据信息展开自动化搜索记录,从而让相关人员明确有无水文地质问题,再根据情况制定解决方案。但是3S技术对操作者的专业技能要求相当高,只有具备扎实业务能力才能高质量地完成勘探任务。(5)积极引进流量测井技术。煤矿水文地质勘探时需把流量测井技术积极引入其中,依靠对应技术快速得到矿区水文地质数据信息,并且该技术应用时应先进行钻孔,横向、竖向推进水流测量,使勘探数据更加准确。并且需注意钻孔时可能会产生竖向水流,因此在流量测井技术使用时需结合演示数据信息准确区分隔水、含水区域,确保勘探测量工作顺利开展。

3 结束语

在水文地质勘探过程中,需要充分了解勘探目标,了解勘探内容,只有这样才能确保工作的顺利进行。同时还需要对勘探技术进行创新,对勘探流程进行严格控制,对勘探信息进行规范化记录分析,这有这样才能不断提升勘探工作的水平及效率。

参考文献:

[1] 鲁少杰.煤矿水文地质勘探现状及新的勘探技术分析[J].能源与节能, 2018,(7):131-132.

[2] 罗志龙.电法勘探在寻找矿区水文地质中的应用研究[J].世界有色金属, 2018,(15):251-252.

[3] 朱岩光.我国煤田水文地质问题及勘探技术方法分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018,(13).

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