煤田水文地质测量

煤田业的发展对于经济社会的发展有着重要的作用,而煤田的水文地质测量又是煤田业中的关键部分,因此,如何进行煤田水文地质的测量至关重要,本文就煤田水文地质测量进行了分析,通过分析使得煤田水文地质的测量更加科学更有利于煤田业的而发展,也进一步推动经济的发展科技的进步。

煤田水文地质测量

经济的快速发展离不开能源的支持,因此,需要对煤炭进行一个探勘,明确所能够供应的能源量。煤炭是国民经济发展的命脉,对社会经济的发展具有举足轻重的作用。所以,必须重视煤炭水文地质情况,以确保煤炭能够为我国的经济发展做出更多、更大的贡献。

一、煤田开采过程中存在的水文地质问题分析

基于如上关于煤田水文地质的简要阐述可知,加强对煤田水文地质问题的分析,利于煤田的顺利开采。笔者根据实际的工作经验以及查阅相关的文献资料,总结出如下几个煤田开采过程中存在的水文地质问题:

1、煤矿采空区积水。煤田在实际的开采过程中,往往会遇到五大灾害的严重威胁,其中水患对煤矿所造成的经济损失最大,其中煤矿采空区积水是水害威胁的一项较典型的灾害。该灾害往往会造成在煤矿积水区或者承压水威胁区一部分储量不能或者暂时不能得到开采等,严重地阻碍了煤矿开采的顺利进行。究其原因,主要在于煤矿采空区积水具有一定的静储量,一旦出现透水事故,那么水势会非常猛,且水量大,而且还伴有大量的有毒有害气体的产生,对煤矿环境造成较大的影响。

2、岩溶矿区地面塌陷。我国石灰岩的分布范围比较宽广,据统计,其面积高达200万平方千米。这些石灰岩与煤田之间的关系非常紧密,一部分构成了煤层的盖层,另外一部分构成了煤层的沉积基底,而且还要一部分夹于各个煤层之间。这些石灰岩绝大部分均富含有水分,岩溶性比较强,在煤田开采的时候常常会成为煤矿充分的一个主要源泉,而且还会成为地面的塌陷关键因子,对煤矿的安全生产造成非常大的危害。

岩溶矿区地面塌陷形成的机理主要包括:(1)重力作用。主要包括盖层的自重以及外在的负荷。盖层的自重作用是造成岩溶矿区地面出现塌陷的一个最为重要的原因,主要包括如下三种情形:a.上盖层存在的风化作用,使其强度出现明显降低,而致坍塌;b.自然降水而使得地表水渗入至地层;c.在岩溶空间上修建建筑,使其负荷增大。

(2)潜蚀及吸蚀作用。前者一般发生在存在偷税松散层覆盖的岩溶化区域,后者指的是地下水很快脱离顶部盖层之后,由于岩土颗粒与水分子之间的分子引力作用而出现的一种特殊的现象。此作用能够使得岩溶空间出现真空状态,从而形成负压,当该负压达到一定程度的时候,便会造成塌陷的出现。

3、矿区的水环境存在较为严重的问题。煤矿区在生产生活中的需水量较大,并且还涉及到井下排水问题,在处理这些问题时需要有较高的成本,如在山西开采煤矿对所需要损耗的水资源严重不成比例,每开采一顿煤就需要损耗2.48吨的水资源,在这个过程中也严重的影响到了矿区的水文地质环境。为了煤矿生产的需要,将浅层的地下水疏干,并且使得矿区的地下水位大幅度的下降,有的矿区还出现了因为采矿和长期的抽水而导致地面坍塌的情况,因此而产生更多的生态环境问题。

二、煤田防治水工作的对策和建议

1、煤田开采以安全第一,预防为主。“安全第一,预防为主”一直是煤田开采中重要的生产指标,加强以人为本综合治理,制定安全的管理措施,防止安全事故的发生。加强管理层专业知识培训,把更好的治理策略运用于实际,构建“双基”为主。在开采过程中,不能忽视水文地质条件,按正规步骤勘察水文地质情况,保证信息准确,让防治工作更完善。明确管理人员,构建管理体系,任何人员都要听从安排,建立水文地质勘察小组,培养人员的专业性,通过他们的严密勘察务必找出影响煤田水害频繁发生的原因、特点、趋势、规律及主要问题,为进一步做好煤田开采过程中预防水害安全工作提供决策的基础资料,根据资料做好预防工作,从而有效保证工作人员的安全,减少安全事故的发生。

2、加强水文地质基础工作。水文地质工作主要的范围就是有目的性对地面或井下水进行勘察,并正确使用物探或钻探等方法来严密勘察矿井的水文地质条件。提高监测技术,完善观测工作,收集准确的数据,制定一套长期策略与治水计划。若在进行煤田开采与勘察时,也要根据实际情况不断改进或更新资料。

3、加强煤矿采空区积水问题的防治。煤矿采空区积水是影响安全的一大水害因素,一旦出现煤矿采空区积水问题,会严重地影响到煤矿开采的顺利进行。解决该问题首先应通过地面物探、三维地震勘探以及瞬变电磁勘探,对该煤田采矿区域范围内所出现的采空区积水的区域。

对出现积水之前各个小煤矿相关工作人员进行走访与调查,并加强与当地政府之间合作,取得小煤矿采掘资料,在采掘工程平面图上,标明积水区及其最低点的具体位置、积水量、水压以及积水区域大小,在确保资料真实可靠的条件之下外推150米作为探水线,然后将其外推约80米,即为探水警戒线。当施工工作面进入警戒线之后,采取物探先行,对于物探低阻出现异常的区域,那么就需要进行钻探炎症。施工工作面进入探水线全部采用钻探手段,按照相关标准要求,钻探50米,且允许掘进进尺为30米即可。然后在距离实际积水线边界处约20米的地方停止掘进,进行打钻放水,在确定放完积水以及没有透水风险之后,才能够继续进行掘进。

4、加强地面塌陷的防治。对地下水的疏导以及排泄等过程进行有效的控制,以防止出现水位的急剧升降;使用注浆以及钢梁水泥板对人工顶板进行制作,这样能够有效地加固覆盖层,且能够有效地堵塞地表水的集中下渗通道。将人工顶板安装完毕之后,可使其标高高于周边地区,为了能够防止大气降水或者出现地表水集中渗入其中。在可能产生吸蚀破坏的岩溶矿区设置若干个通气孔,并与外界大气之间相连通,在水位下降过程中,其作用主要有二:一是能够防止形成真空而产生负压,其二是能够对岩溶空腔之内的气体或者水对覆盖层的冲击力起到缓冲的作用。在一些岩溶的强径流带或者河床、小溪地带的矿区,这样能够采用铺砌防渗工程。

5、完善治水措施。根据气候条件的差异,要结合矿区水文作业开展情况,提前做好监测与预防措施,务必将隐患全部在萌芽期扼杀。水文地质专业的队伍统一协调,全方位的调查,联系近年来发生严重突水灾害的原因、水量等相关资料,吸取教训,结合实际情况建立排水、防水与疏水系统。通过这些工作,务必找出煤田水害发生的特点、原因、存在问题等,为煤田安全开采提供保障。

三、结语

在煤田开采中水文地质条件占有重要地位,是煤炭工业必须重视的问题。因为,地质的健康稳定直接影响到煤炭业的发展。在整个发展过程中其起到一个决定性的作用。所以,首先就应该关注煤田水文地质的测量问题,因为只有进行了准确的测量才有利于后续工作的开展,才有利于地质的健康稳定。但是,目前我国在这个方面做得并不好,因为基础性工作没有得到很好的落实,就导致了投入的不足,而正是因为投入的不足也就进一步导致了研究的不彻底以及不科学,这样一来,整个地质问题就没有得到很好地解决。

所有的这些最终会使得煤田的水文地质工作不能够满足煤炭业可持续发展的需要。因此,为了保证煤炭业的健康可持续就应该对煤田水文地质问题引起重视,让其适应经济发展的需要,满足煤炭业发展的要求。所以,应该对煤田水文的地质测量引起高度重视,因为这样能够很好的推动经济的发展科技的进步,也有利于生态文明建设。其意义是深远的。

在煤田开采中要注意以安全第一、预防为主。做好水文地质勘察预防工作,不仅有效的保证了煤田开采的生产安全,还加强预防水害的能力,促进了煤田产业更加持续稳步发展。

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