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0引言

中國(guó)作為煤炭資源消耗大國(guó)，一直沒(méi)有中斷過(guò)對(duì)煤田勘探技術(shù)方法的研究。煤田水文地質(zhì)問(wèn)題作為影響煤田勘探的重要因素，對(duì)煤田勘探和開(kāi)采都有巨大影響。近年來(lái)，中國(guó)煤炭行業(yè)的發(fā)展，使煤田水文地質(zhì)勘探技術(shù)得到了較快發(fā)展，煤田水文地質(zhì)勘探技術(shù)的發(fā)展又極大促進(jìn)了中國(guó)煤田勘探技術(shù)和開(kāi)采技術(shù)的進(jìn)步。因此，對(duì)煤田水文地質(zhì)問(wèn)題和勘探技術(shù)方法的探索和分析對(duì)促進(jìn)中國(guó)煤礦勘探和開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。

1煤田水文地質(zhì)問(wèn)題探索分析

1.1煤田水來(lái)源類型分析

1.1.1地表水與斷層水

煤田的地表水主要是指天氣降水、河流及植物根莖所蓄積的水，地表水對(duì)煤炭資源的勘探和開(kāi)發(fā)雖有一定影響，但由于煤礦大多深藏與地表深處，因此地表水對(duì)煤礦勘探和開(kāi)發(fā)的影響并不大。斷層水是指位于由于地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)被隔在深層地下的水，這些水對(duì)煤礦資源的勘探和開(kāi)發(fā)有著巨大影響，因此在進(jìn)行煤礦資源勘探時(shí)往往都會(huì)采用鉆孔勘探的方式，探明斷層水的儲(chǔ)量和位置。

1.1.2地下水

地下水是指埋藏在地表以下以各種形式存在的重力水。在煤田勘探和開(kāi)采中，一般會(huì)將地下水層分為含水層和含水帶兩種類型。含水層是指散層空隙中的碎石土與砂粘土等，散層空隙中的碎石土和砂粘土儲(chǔ)水能力較弱，含水厚度也較小，因而被稱為弱含水層。巖溶裂縫中含水帶組成部分偏向于燧石灰?guī)r與硅質(zhì)層等，厚度均在33m左右，且裂縫形狀展現(xiàn)的幾乎是蜂窩狀，所以水蝕情況較為嚴(yán)重，水量會(huì)出現(xiàn)大量的滲漏而引起水分過(guò)多減少。綜上所述，巖溶裂縫含水帶中會(huì)出現(xiàn)水位波動(dòng)較大現(xiàn)象。

1.2煤田水文地質(zhì)問(wèn)題

1.2.1礦區(qū)水源欠缺

水作為人們生產(chǎn)和生活的關(guān)鍵資源，對(duì)煤田開(kāi)采活動(dòng)的正常開(kāi)展十分重要，大多數(shù)煤礦開(kāi)采的供水都是利用煤田周圍的地表水和地下水，但由于中國(guó)水資源分配不均，有很多煤田地下水和地表水的水資源十分匱乏。由此導(dǎo)致很多煤田生產(chǎn)中嚴(yán)重缺水，根本達(dá)不到煤田生產(chǎn)所需用水量的最低標(biāo)準(zhǔn)。如果礦區(qū)水資源保有量難以達(dá)到煤礦生產(chǎn)所需水量，那么煤礦生產(chǎn)就會(huì)受到一定的影響。

1.2.2礦井地質(zhì)受水害影響

地下水儲(chǔ)存形式復(fù)雜，水的運(yùn)動(dòng)也難以準(zhǔn)確判斷。中國(guó)煤田在生產(chǎn)中，很多礦井由于受水害影響嚴(yán)重，只能廢棄。水害不僅會(huì)影響煤炭開(kāi)采工作開(kāi)展，還會(huì)使煤礦頂板穩(wěn)定性下降，給煤礦安全生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重威脅。如果不能有效解決煤田溶水問(wèn)題，要實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦資源的順利開(kāi)采十分困難。

1.2.3礦區(qū)環(huán)境污染

礦區(qū)生產(chǎn)需排放大量生產(chǎn)污水，這些污水成分極其復(fù)雜，如果將這些污水肆意排放到自然環(huán)境中，不僅會(huì)造成環(huán)境破壞，還會(huì)給礦區(qū)人民的生產(chǎn)和生活帶來(lái)極大不便。這些廢水中一些含有有害化學(xué)成分的污水，還會(huì)給動(dòng)植物帶來(lái)致命威脅，不僅影響動(dòng)植物生長(zhǎng)發(fā)育，還會(huì)威脅人的健康。污水的大量排布，還會(huì)影響地下水水位，一旦煤礦頂板地下水含水量發(fā)生變化，極容易導(dǎo)致煤礦出現(xiàn)塌陷等事故，如果地下水位下降過(guò)多，還會(huì)導(dǎo)致礦區(qū)干旱，影響礦區(qū)人們生活和礦區(qū)生態(tài)平衡。

1.3煤田水文地質(zhì)研究的主要內(nèi)容

1.3.1合理開(kāi)發(fā)和利用煤礦區(qū)供水水源

中國(guó)很多煤礦產(chǎn)區(qū)都存在供水不足現(xiàn)象，這種現(xiàn)象嚴(yán)重影響了煤田開(kāi)發(fā)和開(kāi)采。中國(guó)西部地區(qū)蘊(yùn)藏著豐富的煤炭資源，但由于西部常年缺水，給煤礦資源的開(kāi)發(fā)和利用帶來(lái)了很大困難?，F(xiàn)如今，煤礦資源供水不足已成為制約中國(guó)煤田開(kāi)發(fā)的重要因素。因此在進(jìn)行煤礦資源的開(kāi)發(fā)時(shí)，一定要做好對(duì)礦井水資源的合理利用，注意排供結(jié)合，將礦井內(nèi)無(wú)用的水轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)資料，提升礦區(qū)水資源利用效率。

1.3.2礦井防水治水措施研究

礦井水害對(duì)煤礦資源開(kāi)采有重要影響，一旦礦井突發(fā)水害，不僅會(huì)影響煤礦開(kāi)采工作的開(kāi)展，還會(huì)給工作人員帶來(lái)生命威脅。近年來(lái)，中國(guó)煤礦由于突水造成的事故常有發(fā)生，一旦煤礦突水事件發(fā)生，如何對(duì)礦井進(jìn)行防水和治水，已成為中國(guó)煤炭開(kāi)采領(lǐng)域亟需解決的問(wèn)題。礦井突水原因復(fù)雜，不僅有底板突水，還有頂板突水，有的煤礦突水是由于斷層突水，還有的是采空區(qū)塌陷突水等。做好煤礦防水治水措施，要從預(yù)防礦井突水開(kāi)始，為了對(duì)礦井突水進(jìn)行有效預(yù)防和治理，可在地質(zhì)勘探的基礎(chǔ)上，通過(guò)預(yù)測(cè)突水量和突水通道，提前對(duì)可能出現(xiàn)突水的位置進(jìn)行預(yù)防和處理，避免突水給煤礦帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。

2煤田水文地質(zhì)勘探技術(shù)

2.1煤田水文地質(zhì)勘探的目的

煤田水文地質(zhì)勘探是對(duì)煤田水文地質(zhì)條件進(jìn)行檢測(cè)的主要手段，通過(guò)煤田水文地質(zhì)勘探，能較為準(zhǔn)確地掌握煤田水文地質(zhì)情況，并根據(jù)煤田水文地質(zhì)情況對(duì)煤礦中可能出現(xiàn)礦井水害進(jìn)行預(yù)防。在實(shí)際的煤田水文地質(zhì)勘探中，應(yīng)結(jié)合煤田的地形和自然環(huán)境等因素，對(duì)煤田水文地質(zhì)情況進(jìn)行綜合性評(píng)估，并給出評(píng)估報(bào)告，為煤礦資源開(kāi)發(fā)提供資料參考。一般來(lái)說(shuō)淺層煤田水文地質(zhì)勘探開(kāi)展比較容易，勘探要求也并不十分嚴(yán)格。但是，深層煤礦的煤田水文地質(zhì)勘探則是煤礦勘探工作中的重點(diǎn)，只有做好煤田水文地質(zhì)的勘探，才能保證深層煤田開(kāi)采效率和煤礦安全生產(chǎn)。

2.2煤田水文地質(zhì)勘探新技術(shù)

2.2.1鉆孔透視儀測(cè)量巖溶

鉆孔透視儀測(cè)量巖溶是利用無(wú)線電波在巖石中受介質(zhì)影響傳播距離不同的特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)找水的。在應(yīng)用鉆孔透視儀法測(cè)量巖溶時(shí)，首先將無(wú)線電的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)放在事先做好的鉆孔中，其中一個(gè)鉆孔的發(fā)射機(jī)發(fā)射無(wú)線電波，另一個(gè)鉆孔的接收機(jī)接受電波，通過(guò)對(duì)接受到信號(hào)與原信號(hào)的分析，能實(shí)現(xiàn)對(duì)不同深度煤田溶洞和巖溶通道的測(cè)量。利用鉆孔透視儀，能較好地測(cè)量出煤田中充水洞穴和破碎帶的位置，并實(shí)現(xiàn)對(duì)500m以上巖溶形態(tài)的測(cè)量，以方便在煤礦開(kāi)采中預(yù)防礦井水害。由于鉆孔透視儀測(cè)量操作簡(jiǎn)單，因此其對(duì)突水礦井水害治理中也有所應(yīng)用，利用這種技術(shù)工作人員能準(zhǔn)確找到礦井的突水點(diǎn)和堵水位置。

2.2.2流量測(cè)井法

流量測(cè)井法是自電磁流量測(cè)井儀2008年問(wèn)世以來(lái)才出現(xiàn)的新方法，這種方法是基于電磁流量會(huì)受移動(dòng)的水流影響發(fā)生變化實(shí)現(xiàn)對(duì)井下水文地質(zhì)條件的測(cè)量。通過(guò)電磁流量測(cè)井儀，能有效區(qū)分煤田中的隔水層和含水層。

2.2.3γ射線找水法

γ射線找水法也是應(yīng)用于煤田水文地質(zhì)勘探中的重要方法，實(shí)際應(yīng)用證明，用γ射線找水法尋找基巖斷層和裂隙地帶的地下水具有較高效率，應(yīng)用γ射線找水原理設(shè)計(jì)的γ射線找水儀不僅具有制作成本低、儀器輕便、操作方法簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，且還具有極高的找水效率。γ射線找水儀受地形等因素影響小，實(shí)用效果非常好，很受歡迎。因此，很多單位都引進(jìn)了該技術(shù)，并繼續(xù)對(duì)該技術(shù)做進(jìn)一步的研究與探討，同時(shí)也取得了非常不錯(cuò)的成績(jī)。

3結(jié)語(yǔ)

煤田水文地質(zhì)問(wèn)題一直是影響煤田安全生產(chǎn)的重要因素，隨著中國(guó)淺層煤炭資源開(kāi)采接近尾聲，為做好深層煤炭資源的開(kāi)發(fā)和利用，人們逐漸加大了對(duì)煤田水文地質(zhì)勘探技術(shù)的研究和探索力度。水文地質(zhì)勘探新方法在煤田水文地質(zhì)勘探中的應(yīng)用，極大提升了中國(guó)的煤炭開(kāi)采技術(shù)，為中國(guó)深層煤礦的勘探和開(kāi)發(fā)打下了基礎(chǔ)。

作者：李麗娟 單位：山西省煤炭工業(yè)廳煤炭資源地質(zhì)局