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矿山水文地质问题及勘探技术问题的探讨

2018-01-30叶利锋

世界有色金属 2018年20期
关键词:突水矿层水文地质

叶利锋

(河南省煤田地质局二队,河南 洛阳 471023)

随着我国国民经济的快速发展,很多产业也都有了很好的发展,在众多产业中,能源开采的发展直接影响着经济的发展,矿井水文地质问题直接关系到勘探技术的实施条件。矿山的勘探工作并不是一项简单的项目,尤其是在市场竞争如此激烈的背景下,企业家更多的是关心他们各自的盈利问题而并非能源问题,所以对矿山水文地质勘探问题没有起到相应的重视。

1 针对矿山水文地质问题进行分析

1.1 水文来源的具体类型

矿井地表水的来源基本上是从自然界中各种形式的降雨和植被锁水,还有灌溉用水和江河湖泊涌流这四种情况组成,然而由于这些情况的水源在深层矿区的补给水源中所占的比重非常小,很多时候不会成为研究的主要论点。

矿山开采工作人员常常将岩性组合和特征以及水力性质这些因素当作主要的参考依据,矿区内的水层划分主要是由散层孔隙、岩溶裂隙、二叠系裂隙的含水层,以及岩溶裂隙、二叠系同中岩溶水较强的含水带等情况组成。比如像散层孔隙中的含水层和岩溶裂隙中的含水带的地下水状况,散层孔隙中的含水层主要是由碎石土和砂粘土这些材料组成,虽然说含水层厚度不大,且富水性较弱,因此归纳为弱含水层,从而可以看出上部地层或者是水位的变化比较突出。

1.2 矿山水文地质存在的问题

矿区水源欠缺:水可以说是人们生产与生活必不可少的一项资源,同时也是矿山开发的重要组成部分,大部分矿山开发的供水基本上是采用矿山周边的地表水与地下水,然而因为我国水资源分配不合理,大多数矿山地下水或者是地表水的水资源都非常缺少。上述情况是造成众多矿山生产中严重缺水的主要原因,严重的情况下可能无法满足矿山生产所需用水量的最低标准。

矿井地质受水害影响:由于地下水储存方式比较繁琐,导致水的运动也无法获得准确判断。这一情况的出现使得中国很多矿井受水害影响基本上属于废物。水害之所以会给矿产安全生产带来很大的损失,这有很大一部分原因是因为它对矿山开采工作开展和矿层顶板稳定性有着极大的影响。倘若无法从根本上处理矿山溶水问题,也就不能成功完成矿产资源开采工作。

矿区环境污染:矿区环境污染主要原因来自矿区的废水排放,由于矿区生产量中的废水含有有害化学物质,可能会对动植物的生长发育或者是人体健康造成极大的危害。但是由于很多矿区生产商不重视这一问题,恶意将这些污水排放到自然环境中,导致自然环境受到破坏,也严重影响了矿区广大人民群众的生活。

1.3 矿山水文地质研究的主要内容

合理开发和利用矿区地下资源:其实,我国到现阶段为止依旧有部分矿区存在供水不足情况,这一情况对于矿山的开采有很大不良影响。现阶段资源供水不足已经慢慢变成影响我国矿山开采的决定性因素。这就需要我国进行矿产资源开采的工作人员,在开采的过程中应该充分且合理的运用矿井资源,同时还应该着重进行排供结合这一关键的事项,最后需要从矿井中把没有用的水转化为生产资料,从而提高矿区水资源利用的效率。

矿井防水治水措施研究:在最近几年中,我国将能源开发这一方面的工作当作最为关键的一项内容,这都是因为我国部分矿井常常会出现突发水害导致事故,这就需要在遇到突发水害的情况下,应该对矿井进行及时的防水或者是治水措施。要想做好矿区防水治水措施,要从预防矿井突水开始,为了对矿井突水进行有效预防和治理,可在地质勘探的基础上,通过预测突水量和突水通道,提前对可能出现突水的位置进行预防和处理,避免突水给矿企带来经济损失和人员伤亡。

2 关于矿山水文地质勘探技术问题的研究

2.1 地质勘探技术的种类

地震勘探技术:为了完成地震勘探工作需要对矿山水文底下各种介质的密度与弹性之间的差异进行探测。在开始实施技术勘探之前,应该先由探测人员进行人工激发地震波,等地震波在地下传扬的途中出现介质弹性或者是与密度这些特征不同矿层的时候,会向着获取接收信号。借由这种信号的关系,有关技术人员能够从中分析矿层的分布情况与矿层的基本性质,这对于后期开发矿山有很大的帮助。由于矿山地震勘测的环境不是特别良好,所以需要勘探的设备与技术以及方法达到更高的标准。地震勘探技术基本上是由槽波勘探和瑞利波勘探以及震波超前探测三种方法组成,其中最为常用的方法是井巷二维地震探测技术。

地质雷达勘探技术:地质雷达勘探技术之所以需要通过高频电磁脉冲波来探测矿层具体的地质状况,是为了能够更加清晰的了解岩石与水体的分布,同时也是为了让相关工作人员可以在矿井开采之前掌握矿山的地质分布信息,这样可以在开采方法确定的时候更加快速的完成开采任务。

高密度电阻率法:高密度电阻率法作为一种新兴地质勘探技术,它主要是先运动岩石介质的导电性,然后在此基础上进行人为建立地下稳定的电流场。接着相关技术人员通过观察与分析电流场的分布情况,来判断矿山地质的实际情况,从而满足地质勘探的目的。

井下直流电法透视:当矿山区域的地下水资源发生异常情况的时候,主要采用这种方法实施勘探,将水资源异常的区域分布情况掌握清楚,这项技术可以将地下采煤区的导水构造连同整个水资源的分布进行准确探测,可以帮助矿企在开采过程中避开水层,这对于提高开采的安全性和施工的安全性有重要的作用。

2.2 矿山地质勘探技术的应用

多元化的勘探方法可以做到更加精准与深入的了解地质情况,并对其所依据的数据进行系统分析,从而确保勘探结果的合理性。随着处理技术的不断提高,在对数据进行处理的同时,也要对所用的仪器进行及时更新,从而有助于分析检测的结果更为准确或者是品质更佳。

3 结论

矿山水文地质问题一直以来都是影响其安全生产的关键因素,自从我国浅层能源开采完成之后,为了更好的完成深层能源开发与运用任务,有关部门人员开始慢慢提高了研究矿山水文地质勘探技术探索力度。因此针对矿山水文地质问题和矿山水文地质勘探技术问题两方面内容进行研究,在很大程度上完善了中国的矿山开采技术,为中国深矿层的勘探和开发打下了基础。

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