礦井開采工程中的地測防治水管理信息系統構建和應用

李彥民，楊 冬

（陜西延長石油巴拉素煤業有限公司，陜西 榆林 719000）

某侏羅紀礦區在我國西部，一般人們的潛意識中都會認為西部地區處于干旱缺水的環境，水文地質條件自然簡單。但是近年來隨著礦石資源的深度開發，該地區內多個礦石所的水文地質的問題變得十分復雜，水害類型也復雜多樣：淺埋礦石在開發的過程當中遺留了很多老（采）空區水，而且侏羅紀礦石也產生了很多比較獨特的頂板孔隙、裂隙水，還有很多十分罕見的額風化巖類等特殊富水體，礦區其中還有很多別的礦區沒有的礦層裂隙水，礦井水害很有可能會產生的問題，還有防治方面的技術難題，也在日益變得更加嚴重，在礦石開采的過程當中，嚴重制約了該區域礦石企業安全高效生產[1]。所以利用現代的技術，盡快建設先進的防治水管理信息系統，以此來讓防治水的效率以及質量都可以獲得很大提高，盡量降低因為開采而導致的生態系統遭受破壞的情況，讓礦石行業也可以獲得可持續發展的動力。

1 地測防治水工作在礦井開采中的作用

1.1 生產工作的安全進行

在進行礦石生產的過程當中，防治水工作和生產工作是不是可以安全進行，以及防治水工作能夠避免的一些常見問題，比如使用時間比較長的礦井當中出現采空區積水的情況，以及工程建設所導致的壓礦范圍擴大的問題，還有測量工作的失誤所導致的礦井下巷道積水的情況等都有密切的關系。

1.2 促進后續工作開展

在進行礦石生產的過程當中，地測工作和之后工作是否能夠順利展開有直接的關系。在礦石企業施工的每一個階段，地測工作都有所涉及，比如礦區規劃的設計以及礦石的井下操作，還有礦區的開采工作等[2]。地測工作不但和企業的整體開采過程的安全質量有很大關系，還會直接影響企業的經濟收益，在礦石生產當中是極為重要的。

1.3 提高礦石企業的收益

在進行礦井開采的過程當中，地測防治水工作和整個開采過程相互結合，地測工作測算出來的礦井以及開采面積的具體大小，能夠直接決定企業之后的開采的礦區資源量，這方面價值收益是可以被提前預測到的。而另一方面防治水工作的展開，能夠直接保障在開采過程當中各個環節是否安全，盡量降低開采人員的人身安全風險，這一方面的收益是無法估量的，同時也是十分重要的。整體來看地測防治水的工作，能夠有效地讓企業提高經濟收益。

2 地測防治水工作的考量因素

在進行礦石生產的過程當中，地測防治水的工作要考慮到各方面不同的因素，只有這樣才能夠讓地測工作更加準確，也可以讓防治水的工作更加安全。一般需要考慮的因素有以下幾個方面。

2.1 地質水文勘測工作

地質水文的勘測工作，可以有效地幫助開采人員制定相應的礦井開采的規劃設計，同時也可以制定有關防治水工作的相關預備措施。地質水文的勘測工作主要包括有，對地形地貌，還有降水量以及濕度，和霜凍期還有風力特點，各方面情況的了解和記錄需要開采人員能夠在之前的地質水文的勘測基礎之上，結合各種不同的圖表和記錄，對礦區內的地質情況以及水文情況有一個更加充分的了解，同時也要進行更加嚴格的分析。

2.2 礦井防排水系統

工作人員必須要能夠充分的了解目前礦井的防排水系統的使用情況，這樣可以幫助開采人員能夠制定相應的防排水的計劃，防止因為防排水不及時，而產生積水的現象。一般要能夠根據開采的規劃設計，來設計相關的礦井主副水倉，還有一些小的排水點，并且能夠分別配置相應的水泵，及時的檢測礦井排水的設備。同時也要了解設備排水的具體能力，確保設備能夠正常的使用，讓礦井抵御水災水害的能力有所增加。

2.3 礦井突涌水情況

礦井突用水一般都會根據降水量所產生的變化，發生一定的改變。對礦井突涌水的具體情況有所了解，可以盡量減少可能產生了突水事故。如果已經遇到了出水事故發生的情況，也可以盡量讓開采人員能夠及時脫離危險，使開采人員的人身安全得以保障。

2.4 礦層裂隙水的安全性

某礦區榆橫北區2號礦層含水是較為特殊的水文地質條件，分析礦層含水的安全性，能夠有效地幫助開采人員分析礦層含水的形成原因，評價礦層突水的危險性，并且可以提出一些防治水的技術措施，為之后的礦石安全開采提供更加有力的依據。

3 礦井開采地測防治水管理信息系統

3.1 系統架構

在礦井開采的過程當中，地測防治水管理信息系統在構建的時候，可以按照已有的數據，比如功能層或是系統服務層，以及數據庫和支撐層等系統架構，按照系統架構來進行相應的多臺分布式服務器的設置。根據比如CAD圖形編輯軟件，或是NET的組件開發技術等，讓地測防治水的過程當中，能夠使用更多的信息管理技術，從而實現更多的功能應用。

3.2 系統功能

通過這種系統能夠讓地測防治水的工作實現辦公自動化以及信息數據化等先進的技術，讓防治水的工作效率得以提高，使礦石企業能夠節約更多的人力物力的投資，從而幫助企業壓縮成本，提高效益。

4 礦石生產地測防治水管理信息系統使用

4.1 礦層開采防治水管理

在進行礦石開采防治水管理的過程當中，測算人員可以使用地測防治水的信息管理系統，把已經測算到的數據傳遞給相應的數據傳送人員，讓傳輸人員可以把數據上傳到數據庫里面，分析人員可以全面的分析數據庫當中的數據，對不同的礦層的具體情況提出相應的防治水技術措施，并且能夠及時將這一些措施傳達給開采的人員。

4.2 礦層開采防治水技術

在礦層開采過程中對含水層防治方面，根據管理信息系統其自身所帶的便利性，還有現代的開采設備，相關工作人員能夠更加及時的了解到礦井當中的排水情況，隨著開采不斷的變得更加深入，按照對礦井的涌水量進行觀測，可以及時的告知相關的工作人員，是否應該及時增加排水設備。在工作面巷道進行開挖掘的過程當中，因為掘進頭的前方導水的構造探查，采用物探以及化探還有鉆探相互結合的方法，能夠讓防治水工作質量有所保障。

4.3 回采工作面防治水技術

在一般進行施工的地段，對各個不同的回采工作面的各個礦層的開采，主要可能發生的水災隱患就是井下頂板砂巖水層以及上覆采空區之間的積水。所以回采工作面的一些防治水的工作，需要能夠全面的和信息管理系統相互結合，使用物理探索以及鉆探相互結合的辦法，通過對新系統當中所提供到的數據進行全面的管理，能夠直接確定具體使用井下直流電法，或者井下音頻電透視法哪一種方法來進行頂底板水異常區的探測工作。而在進行工作面的內部構造探查的過程當中，也可以根據數據的要求來決定，到底是應該使用坑透技術還是槽波地震勘探技術來進行發育情況的勘察，為之后的探放水工作也可以提供相應的鉆探靶區。在提前預疏放相應的局部富水地段的時候，需要能夠全面地通過管理信息系統，進行及時的溝通，確定工作人員之間可以相互協調，從而進行預疏放的工作，避免突然造成井下透水事故。同時對工作面內部的物探異常區域也要進行進一步的鉆探驗證，從而使礦井其生產安全有所保障。

5 結語

綜上所述，隨著目前我國的礦石開采力度不斷的增加，礦石開采也朝著更深層次的礦產資源不斷進行，礦產資源在生產的過程當中所面臨的各種不同的地質，還有水文地質的條件變得更加復雜。而地測防治水所面臨的形勢也更加嚴峻，礦石企業首先要能夠更加積極地來進行防治水新型技術探索還有創新，同時也要能夠積極地利用現代技術，通過構建相應的地測防治水的管理信息系統，來對井下防治水管理進行信息化水平的提高。