煤礦水文地質勘探現狀及新的勘探技術分析

李軍

摘 要：煤礦在我國是重要的能源。煤礦的水文地質勘探技術對于煤礦的科學開采具有重要意義。本文介紹了煤礦的水文地質，并且分析了煤礦水文地質所存在的問題，同時研究了煤礦水文地質的勘探方法，討論了其中某些特殊勘探方法的勘探技術和勘探手段，目的是為了讓煤礦的采礦事業變得高效化與高產化。

關鍵詞：煤礦水文地質；地質勘探；勘探技術

中圖分類號：P641 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）11-0150-01

引 言

煤礦的開采和挖掘離不開水文地質勘探工作，煤礦的水文地質勘探工作能夠順利進行會對煤礦的生產效率造成直接影響。雖然煤礦地質水文勘探工作經過多年的發展在技術創新上已經取得了一定的成績，需要在日后的勘探過程中不斷改進。重視煤礦水文地質勘探工作，根據煤礦具體情況采用合理的勘探技術是對煤礦企業的基本要求。

1 煤礦水文地質勘探的意義

1.1 提高地質復雜地區開采的安全性

煤礦生產需要面對不同的地質條件和氣候環境，井下生產中的不確定因素更多，安全事故的發生概率較高。一些處于特殊地質環境下的礦區容易受不良地質的影響，導致巷道掘進、煤炭回采工作受阻。煤礦水文地質勘探工作可以為煤礦開采提供精確的礦山水文地質狀況實測資料，明確水文地質災害容易發生的區域，采取針對性的安全措施，為煤礦生產方案的制定提供依據，提高開采的安全性。

1.2 確保巷道掘進的效率和質量

在巷道掘進之前，需要在前期進行相應的測量記錄，為工人提供準確的開采數據。煤礦水文地質勘探可以促進礦井勞動環境的改善、施工效率的提高以及竣工日期的提前，還可以確保煤礦巷道的穩定，避免巷道掘進過程破壞水層結構，引發安全事故，促進礦井的安全穩定生產。準確的測量數據還可以為巷道的掘進提供科學的指導，避免巷道偏移的出現，降低煤礦企業安全生產措施中的人力、資金和時間成本投入。同時，煤礦水文地質勘探工作也是煤礦給排水工程設計的重要依據，設計人員需要在充分掌握煤礦生產環境狀況的基礎上才能夠實現科學好累的給排水設計。

2 水文地質煤礦的勘探方法

2.1 不同的煤礦勘探方法

在眾多的勘探方法之中，瞬變電磁法成為了我的選擇，使用瞬變電磁法的中心回線的裝置，即一次場背的沒有產生的轉況下，對二次場的時間域的電磁感應現象進行研究的方法。因為裝置的便于攜帶，并且旁測的影響對其十分有限，工作效率高且成本較低，包括了地下水和地熱、工程、油氣、煤田地質的勘探、地質調查、地質構造、地質調查等等的諸多領域已經有了此裝置的加入。

2.2 流量測井法

流量測井法應用在水文地質勘探過程中能夠能夠通過測量不同深度的截面在兩個斷面方向上的流量來獲得各個巖層深度、含水層厚度以及滲透性能等參數。之后，勘探人員根據所獲得的各項參數的分析結果對含水層和隔水層進行區分，從而使得勘探人員能夠對礦井周圍的水文環境有著更加清晰的了解。與傳統的分層抽水法不同，流量測井法只需要經過一次測量之后便可以獲取所需的參數數據。流量測井法應用在水文地質勘探過程中，節省了大量的人力、物力、財力的同時，還可以對含水層的動力特性進行更加全面綜合的分析。相對而言，流量測井法最顯著的特點就是方便快捷效率高，應用在煤礦找水工作以及后期水害防治工作中作用特別明顯。但是，需要引起注意的是，盡管流量測井法已被廣泛應用，也解決了煤礦建設和開采過程中的諸多問題，但是流量測井法的工作方式采用的是模擬曲線來表示測井結果，而這種結果會受到很多因素的影響，并且外井徑也會對測量的結果產生影響，精確的定量測量在現階段的水文地質勘探過程中仍然難以實現。另外，流量測井法測量得到結果，用計算機處理起來很難，這也在一定程度上影響了流量測井法的進一步發展。

2.3 γ射線找水法

γ射線找水法的工作原理就是通過在指定位置測量γ射線的橫向與縱向不均勻分布，從而確定煤礦所處區域的地層斷裂帶，達到確定含水層深度與位置的目的。γ射線找水法主要是通過判斷煤礦地下斷裂帶的位置與構造來確定水量，因此也被稱為間接找水法。由于γ射線找水法在設備以及操作性方面表現出較為明顯的優勢，這一方法已經被廣泛運用于我國的煤礦水文地質勘探工作中。但利用γ射線找水法所計算得到的煤礦斷裂層含水量只能作為參考，需要綜合其他方法才能夠得到確定數值。

2.4 瞬變電磁法

瞬變電磁法應用在煤礦水文地質勘探過程中，首先需將線框鋪設到需要進行水文地質勘探的地標，緊接著將階躍電流輸入到線框中，然后斷開回線電流，這樣一來有電時產生的磁場將保存到線框下部空間中產生的感應場中，并且隨著時間會持續地向下傳播和擴散，遵循能量不斷遞減的規律傳播和擴散，這樣就能夠通過感應場能量變化的觀測獲得構造情況，從而實現對水文地質情況的勘探。地質巖石的濕度是影響煤礦地層結構電阻率的一個重要的因素，如果巖石的濕度不斷增加，那么電阻率將會下降的越快。另外，就斷層區域的電阻率而言，巖石的破碎程度以及水分含量也會對電阻率造成很大影響，并且富水性越高的區域電阻率越高。所以，對于一些有特點的水文地質情況而言，勘探人員可以依據這些因素迅速做出準確判斷。

3 結 語

我國社會經濟的發展，促進了科學技術水平的提高，煤礦水文地質勘探水平也有了明顯提升。盡管目前的煤礦水文地質勘探現狀不容樂觀，在煤礦水文地質勘探中科學合理應用瞬變電磁法、流量測井法、γ射線法等技術方法，將使煤礦水文地質勘探工作上一個新的臺階。

參考文獻

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收稿日期：2018-3-5