煤礦水文地質(zhì)論文范文
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1.1水文來源類型
1.1.1地表水與斷層水
煤礦所處位置一般在地面之下，所以在其上方往往會(huì)覆蓋一層地表水，它主要來源于雨水、河水及植被根部所儲藏的水分，但其含水量沒有想象中豐富，所以單靠地表水作為水的補(bǔ)給來源是不夠的。煤礦開采中會(huì)出現(xiàn)一些斷層，這些斷層中就含有水，我們稱之為斷層水。斷層水會(huì)改變地下水的流向和排泄方向，所以在開采煤礦前就要弄清斷層水的分布情況，可采用打孔勘探的方式來調(diào)查水文地質(zhì)情況。
1.1.2地下水
在煤礦區(qū)域施工的人員會(huì)首先分析巖層特點(diǎn)和水的分布性質(zhì)，然后依據(jù)這些性質(zhì)的不同將礦區(qū)水層分為含水層和含水帶2個(gè)類型。在含水層中有種被稱為弱含水層的水層類型，因其分布較散，由碎石和砂粘土組成，含水層厚度比較小，所以其保水能力較弱。而煤礦區(qū)里的含水帶則主要含有燧石灰?guī)r與硅質(zhì)層，含水帶的厚度大約在33m，其巖石結(jié)構(gòu)上的裂縫形狀展開來看則近似蜂窩狀，由此可看出它被水侵蝕得比較嚴(yán)重，水會(huì)通過這些裂縫流出從而使得巖層流失大量水分。由此可見，巖石結(jié)構(gòu)裂縫含水帶中水的含量是處在不斷變化中的。
1.2礦區(qū)水文地質(zhì)問題
1.2.1礦區(qū)的水資源不夠豐富
由于地理原因，中國的水資源和煤礦資源分布不均，甚至有些地區(qū)這兩種資源的分布是不一致的。如，北方地區(qū)的煤礦資源含量占到90%，但是含水量卻只有30%，不到煤礦資源的一半。且據(jù)調(diào)查顯示，中國一些地區(qū)礦區(qū)使用的水量最低應(yīng)在296m3，但其實(shí)際用水卻只有這個(gè)數(shù)字的一半。總而言之，中國的礦區(qū)水資源嚴(yán)重缺乏，再加上地理?xiàng)l件限制，其用水標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于煤礦生產(chǎn)最低標(biāo)準(zhǔn)。
1.2.2中國的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜多變
礦井地質(zhì)條件在很大程度上受水患影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國大約有1/3的煤礦區(qū)域水文地質(zhì)條件復(fù)雜多變，很多地區(qū)的煤礦都受到水患侵蝕。而近幾年來，中國大力開發(fā)礦產(chǎn)資源，水患影響就更加明顯了，嚴(yán)重制約了礦區(qū)生產(chǎn)發(fā)展。如，中國華北地區(qū)，在礦區(qū)水文地質(zhì)條件的勘探中，發(fā)現(xiàn)其承壓水中的煤礦資源大約有160×108t，且其底部巖石的水侵蝕情況比較復(fù)雜，所以想在礦區(qū)進(jìn)行礦物開采還存在相當(dāng)大的困難。
1.3礦區(qū)環(huán)境污染
煤礦在進(jìn)行開采的過程中會(huì)用一系列化學(xué)物品對開采出來的礦物進(jìn)行處理，而處理后的殘留物質(zhì)則會(huì)用水清洗掉，從而帶來水污染問題。這就需要礦區(qū)對廢水進(jìn)行凈化，以免這些污水對周圍居民的身體健康造成危害。隨意排放污水不僅對人體有害，而且也會(huì)對礦區(qū)下的地質(zhì)環(huán)境及地下水位的分布造成不利影響。隨意排放污水也有可能造成礦區(qū)干旱的嚴(yán)重后果，它會(huì)使含水層里的水分迅速排光，然后使礦區(qū)出現(xiàn)坍塌。由此可見，如果沒有正確排放廢水，就會(huì)對礦區(qū)的生產(chǎn)生活造成嚴(yán)重影響，對采礦業(yè)的發(fā)展也大為不利。
2煤礦生產(chǎn)中的解決方案
2.1合理利用勘探技術(shù)
2.1.1勘探人員在進(jìn)行礦區(qū)勘探時(shí)首先進(jìn)行鉆探
這種技術(shù)能幫助勘探人員更準(zhǔn)確地了解礦區(qū)下的地質(zhì)環(huán)境，是最常用的勘探技術(shù)之一。在使用勘探技術(shù)時(shí)會(huì)首先觀察當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件，如，施工人員使用泡沫鉆井與空氣反循環(huán)技術(shù)來勘探處在干旱地區(qū)的煤礦，需先要用鉆探來了解清楚當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境。與此同時(shí)，我們也要加強(qiáng)勘探技術(shù)的研究。
2.1.2物探技術(shù)
除了上面所提到的勘探技術(shù)，勘探人員也會(huì)用到物探技術(shù)。該技術(shù)充分利用了三維地震法與電磁法的結(jié)合使用，大大減少了勘探人員在進(jìn)行煤礦勘探時(shí)出現(xiàn)的誤差。
2.1.33S技術(shù)
這項(xiàng)技術(shù)是將GPS、RS、GIS這三種技術(shù)結(jié)合而產(chǎn)生的，該技術(shù)在勘探時(shí)會(huì)使用到計(jì)算機(jī)，借助計(jì)算機(jī)的成像技術(shù)和分析能力來處理收集到的地質(zhì)信息。該技術(shù)在勘探工作中使用得也很頻繁。借助這種技術(shù)，勘探人員在收集數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)略去一些無用信息，而又因其分析能力強(qiáng)大所以能節(jié)約許多時(shí)間。綜上所述，3S技術(shù)對提高勘探人員的工作效率有著明顯作用，為勘探技術(shù)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。
2.1.4同位素技術(shù)
在勘探過程中也常常使用同位素勘探技術(shù)，但這種技術(shù)所需要時(shí)間卻很長。相較于以上幾種方法，這項(xiàng)技術(shù)探測到的地下水信息更加精確。
2.2合理的工作方法
2.2.1流量測井法
勘探人員在使用這種方法時(shí)，得到勘探信息所用時(shí)間較短。它主要在鉆孔到一定階段時(shí)，測量鉆孔橫截面縱向水的流量信息。所以在鉆孔出現(xiàn)了縱向流動(dòng)水時(shí)，這種技術(shù)可用來分辨含水層和隔水層的區(qū)別，且可迅速分析出巖層位置等各種參數(shù)。用這種方法來勘探具有便利、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，所以該方法也被大量運(yùn)用到實(shí)際煤礦勘探中。
2.2.2λ射線方法
這種方法主要用來尋找礦區(qū)水源。當(dāng)不同的巖石受到λ射線照射時(shí)會(huì)出現(xiàn)不同反映，利用這個(gè)特性，勘探人員能精確了解到地下水的分布狀況，進(jìn)而找到充足的地下水源。而且使用該方法所用器材比較少，操作難度不高，不受地形限制，能極大節(jié)約勘探資金，所以勘探人員最喜歡使用該方法來進(jìn)行探測。這種勘探技術(shù)被廣泛運(yùn)用在裂隙帶、斷層破碎帶等地帶來尋找地下水源。
3結(jié)語
煤礦要想進(jìn)行生產(chǎn)必須進(jìn)行勘探工作，可用上述4種方法來勘探煤礦地質(zhì)情況。針對不同水文地質(zhì)情況來使用不同勘探技術(shù)對勘探人員的勘探效率和精確度都有極大提高，這能保證以后煤礦生產(chǎn)的順利開展。中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開煤礦的生產(chǎn)活動(dòng)，所以我們需投入精力去了解礦區(qū)的水文地質(zhì)情況，積極探討勘探過程中所出現(xiàn)問題的解決方法，從而保證煤礦生產(chǎn)順利進(jìn)行。
作者：張美萍單位：山西省煤炭工業(yè)廳煤炭資源地質(zhì)局
