煤礦水文地質勘探現狀及新的勘探技術分析

喬曉峰

中煤昔陽能源有限責任公司白羊嶺煤礦 山西晉中 045300

煤炭資源對國家發展十分重要，煤炭生產也決定著工業生產的速度。煤主要用作燃料，應用廣泛，以確保國民生活和生產[1]。然而煤炭生產是一項廣泛和系統的工作，需要所有行為體之間的協調，特別是在先前的地質勘探方面。利用專家和先進的勘探技術進行地質勘探，可以幫助采礦專家熟悉周圍環境，減少工作風險，并促進煤礦的有效開采。

1 煤礦水文地質勘探的重要性

隨著我國經濟的迅速發展，我國可用于確保國民經濟正常發展的資源受到我國能源管理當局的高度重視，如煤炭和水資源。這些資源對國民經濟的生產至關重要，必須嚴格控制、使用和合理利用。近年來，國內資源生產不足等嚴重問題將對我國重工業和輕工業的生產產生重大影響。20世紀初，中國制定了保護環境、節約資源的基本國策，對國家資源進行了探索和清查，制定了合理的開發計劃。開采煤炭需要一些技術支持，必須在開采前進行水文勘探。水文勘探可以幫助工人掌握油田下的水資源，并對地下水的數量有一定的了解。根據水流情況，在挖掘前必須建立科學入口，以防止挖掘過程中地下水突然泛濫，摧毀工程設施，危害執行人員的生命和財產，并從根本上減少開采風險。

2 煤礦水文地質勘探現狀

2.1 對煤礦水文地質勘探工作不夠重視

開采煤炭有一定的風險為了減少發生安全事故的可能性，需要有專門技術人員在正式開采之前進行實地水文地質研究，并了解煤礦開采區的環境。這種聯系需要人力、物力和財力資源。因此，許多煤炭企業往往忽視水文地質勘探，以降低成本和提高經濟效益[2]。在水文地質勘探中，有些企業可能私下減少勘探內容，或采取在水文地質勘探中不重要的形式。此外，在勘探過程中，沒有考慮到取樣、試驗和填充的標準化，這妨礙了確定分層孔的位置以及實際水文地質類型和分層孔的位置，從而產生了嚴重影響如果測量不準確，基礎和擋土墻將受水文影響。此外，由于公司對煤礦水文勘探的重視不夠，勘探只能根據最基本的資料、對煤礦水文狀況進行了解和風險預測。

2.2 水文地質勘探存在斷層

與其他先進國家相比，中國煤礦水文地質調查起步較快，技術應用總體水平較低。隨著工業的迅速發展，對資源，特別是煤炭的消費不斷增加，促進了煤礦工業的迅速發展。水文地質勘探是煤礦工業發展的一個非常重要的組成部分。因此，對這一領域專家的需求日益增加，加上經常性的供應短缺，進一步增加了水文地質勘探的費用。為了降低成本，一些煤炭企業在沒有進行水文勘探的情況下開始生產煤炭，這使它們容易受到缺陷的影響，不僅會影響技術應用的效率，而且會增加煤炭生產的安全風險。

2.3 水文地質勘探技術應用水平整體較低

目前，煤炭工業與水文地質勘探技術之間的關系并不十分密切，主要原因是技術應用時間較短，勘探活動容易出現漏洞[3]。與此同時，勘探設備和技術沒有及時更新，勘探效率低下。為了取得準確的科學成果，水文地質勘探需要合格和有經驗的工作人員，但大多數公司沒有這種工作人員充分利用各種勘探技術，導致勘探技術應用水平低，結果不準確，無法改進價值數據。

3 新型煤礦水文地質勘探技術分析

3.1 瞬變電磁法

過渡電磁法目前正被廣泛用于煤礦水文地質勘探。作為水文勘探的一部分，煤礦探礦者首先在地面鋪設鐵絲網，然后在網上輸入一定的上升電流強度。在此過程中，如果切斷電流，則會在框架底部建立感應區，并逐漸向下傳播，感應區能量逐漸減少。同時，感應場在不同的巖層和水層面前產生一定的能量變化。因此，探礦者只需記錄探測場的能量變化，就可以獲得有關煤炭地區地下水文地質條件的信息。應當指出，煤礦地層結構強度主要受地層濕度的影響，地層濕度越高，地層強度越低。但是，煤礦區對斷層結構的復原力主要取決于斷層結構的分散程度和斷層的嚴重程度。含水量越高，對煤礦斷層的抗御能力就越高。因此，煤礦地質學家在使用瞬變電磁法勘探煤礦時，可以利用這些特征有效和準確地確定煤礦區的水文地質特征[4]。過渡電磁在實踐中具有以下優點：過渡電磁產生的感應范圍極廣，不受地形影響；通過深入的數據分析提高煤礦水文勘探的準確性；在應用中沒有單一的領域，因此措施更加現實和準確。

3.2 流量測井法

流速測量方法是通過測量各種測深剖面的橫向流動，得出煤礦區內每個深巖層的厚度、滲透性和水位等參數。根據這些基本參數，探礦者可以確定煤礦區的含水層和含水層。移動成象方法可在一次勘探中獲得大量數據，從而提高了煤礦水文勘探的效率。與此同時，移動成像方法在測量煤礦含水層動態特征方面比較全面，可以為以后的煤礦探礦作業提供必要的支持。

3.3 γ射線找水法

伽馬射線法是通過測量煤礦區伽馬射線水平和垂直分布不均的情況來確定含水層的深度和位置。伽馬射線水搜索法主要是確定煤礦井下斷裂帶的位置和結構，因此也稱為間接水樣搜索法。由于其在設備和操作方面的明顯優勢，伽馬射線水探測法已廣泛用于我國煤礦的水文地質勘探。伽馬射線水樣法計算出的煤礦斷裂帶含水量只能作為參考，其他方法必須結合使用，才能得到一定的數值。

4 結語

綜上所述，煤礦水文地質勘探有助于提高煤炭生產效率，對降低煤炭生產成本和煤礦事故發生率產生積極影響，并在煤礦供水項目中發揮重要作用。當前，煤礦引進了新的水文地質勘探技術，逐步提高了勘探技術的專業水平和認可程度，都確保了煤礦地質勘探和開采的順利進行。