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矿区水文地质勘探的技术要求

时间:2022-10-29 08:36:03 来源:网友投稿

摘 要 对矿区水文地质进行细致全面的勘探是开展矿山建设、实现安全生产的基本要求,随着能源开采量的加大,安全生产是全社会普遍关心的问题。水文地质勘探可以对地下水的分布和变化规律有基本的了解,采取必要的措施预防和解决存在的水文地质问题,对矿区水文地质灾害的预防起到关键的作用。随着科学技术的发展,矿区水文地质勘探新技术不断的开发和应用,本文对矿区水文地质勘探的技术加以介绍和分析,对水文地质勘探中存在的问题分析并提出解决的措施建议。

关键词 矿区;水文地质勘探;技术

中图分类号:P64 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)23-0206-01

为了满足经济飞速发展对能源的需求,我国的资源开采量不断增加,矿山建设的数量和规模不断加大,特别是煤矿的需求量的加大,使得矿产开采运行速度加快。伴随着开采量的增加,安全生产的问题也成为全社会共同关注的问题。水文地质勘探是矿区建设和开采运行的基础工作,做好水文地质勘探工作对发现水文地质方面的问题,及时采取措施防范和规避十分有利,是预防矿区发生水文地质灾害的基本保障。本文着重对矿区水文地质勘探的技术进行研究和探讨。

1 矿区水文地质勘探的必要性分析

我国地质结构复杂,水文地质受多方面因素的影响,为了矿井建设的安全施工和安全投入运行,必须对矿区进行水文地质的勘探,了解矿区的基本水文地址特征,从而有针对性的制定水文地质的防范方案,设计与水文地质特征相适应的矿井建设。水文地质勘探的准确性和全面性是矿井建设和运行的技术政策、分类指导的有效依据。对矿区进行水文地质看唐是矿井对地下水进行有效防治的基础,具有举足轻重的关键地位,可以说水文地质勘探工作的质量直接关系着矿井防治水工作的质量。只有对地下水文地质的情况及其变化规律进行掌握,才能及时的采取有效的措施,真正的做到防患于未然,使工作具有目的性。矿区水文地质勘探技术是建立在地质学科、地球物理勘探学科、岩土工程学科等多种学科的基础之上的,随着其不断的融合和发展,最终形成独立的学科并在实践中不断地发展完善。

2 矿区水文地质勘探技术

1)综合物探技术。

综合物探技术结合了地震预测技术和电法勘探技术,主要对矿区的地质构造和矿井水的问题进行勘探。综合物探技术操作起来方便快捷,成本投入低。在使用物探技术对矿区进行水文地质勘探时,可以将矿区的高分辨率三维地震数据体的作用充分发挥,在根据获取的钻孔资料对采矿的目的层的地质构造进行细致的分析,从而建立起系统的、完整的地层构造的立体图像。同时配合电法勘探技术对矿区地下水的储存情况、分布情况、岩溶裂隙的程度进行深入的研究和分析,达到对地下构造的隔水层厚度和导水性了解的目的。

2)地下水化学及同位素研究。

在水文地质化学研究中,同位素研究和应用在水文地质学科中取得了良好的效果,成为地下水化学研究中的重要方法。同位素研究有效的提高的地下水方面关于形成、储存及其变化等的研究质量,使得对地下水补给的开源、强度、比例以及具体位置的判断准确性有了明显的提高。

3)水文地质钻探技术。

水文钻探技术应用时间较长,任何水文地质勘探技术都是建立在水文地质钻探技术的基础之上,在水问地质勘探中此种方法应用最广,具有非常重要的地位。我国的煤矿主要分布在气候比较干旱的西北方地区,缺水相对严重,在对矿区进行水文地质钻探中尽量减少用水量。通常,在煤矿矿系下奥陶系岩溶含水层中多会有泥灰岩层夹在其中,在钻探时地层坍塌或者漏失的情况时有发生,加上钻孔结构的复杂更是加重了钻探的难度,对此要对钻孔结构和钻孔技术进行深入的研究,以有效的解决此类问题。

4)3S技术。

3S技术指的是GIS技术、GPS技术和RS技术,通过计算机的数据处理,将三种技术相融合对水文地质进行勘探。三种技术各有优势,将三者结合起来实现勘探工作的一体化、流程化,在现今水文地质勘探中最主要的技术。在此三种技术中,以RS遥感技术最为主要,配合计算机技术建立起全方位的遥感体系,是智能化勘探的有力支撑,有效的提高勘探工作效率。

5)流量测井技术。

流量测井是近年来开发应用的一种新的勘测方法,主要用来测量钻孔过程中不同深度水流在横截面中的流量。使用流量测井发,只要孔中有水流运动都可以对隔水层和含水层进行划分,而且能够对每一层的厚度、方位、渗水的情况加以掌握。流量测井法使用方便,效果稳定,受到行业内的广泛认可。

6)射线勘探技术。

射线勘探主要用于矿区的找水,通过射线在不同岩石的不同反应,来对地下水的存在状况加以判断。应用此种技术可以准确的掌握地下各层的构造,尤其在断层破碎带或者岩层裂隙带的找水工作中适宜应用。此种方法具有经济性,操作方便快捷,有效的提高工作效率,具有很强的推广价值。

3 矿区水文地质勘探中存在的问题及解决对策

传统的水文地质勘探中通过抽水试验、电测井等技术对灰岩含水性的变化进行勘探,但是并没有取得理想的效果。这是由于勘探方法有限,得到资料和数据不全面造成的。钻孔水位只是表示的混合水位,冲洗液的量也是混合的消耗量,得到的是综合的结果,比较笼统,缺乏详细的资料,无法对岩层钻孔内含水量及其变化规律准确的反映出来。通过钻孔进行抽水试验,不仅耗费大量的人力、物力和财力,而且钻孔抽水数量有限,很多矿区都是混合抽水,试验资料有限,无法为含水层和隔水层的划分方面提供充分的、可靠的依据。另外,点测井的技术对含水层和隔水层的水流变化规律仅限于大致的反映,对其底板的解析不能准确的反映和判断,不能作为二者划分的依据。

要解决以上问题,可采取分段压水试验的方法。分段压水试验压水段上端是止水塞,下端是孔底,根据实际勘探的岩溶结构状况和裂隙发育情况来确定两端试验段的长度。同径止水可采用“三爪止水器”,这样可以得到某一段位的压水试验资料,将各段资料进行综合分析,从而确定地下水层的分布及变化规律。同时配合使用井下流速仪对不同深度的孔内水流进行测速,从而对含水层的厚度加以确定。

参考文献

[1]栗占有,王秋平.对我国煤矿水文地质现状及勘探技术的探讨[J].中华民居,2013(12).

[2]赵艳斌.综合地质勘探方法在煤矿生产中的应用[J].煤矿现代化,2012(4).

[3]煤田地质勘探钻孔简易水丈地质观测规程(80)煤地字第638号[S].

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