水利水电工程师:浅析煤田水文地质勘探
来源:    发布时间: 2019-08-04 13:36   34 次浏览   大小:  16px  14px  12px
水利水电工程师:浅析煤田水文地质勘探

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  水文地质勘探是研究水文地质条件的主要手段,它是在水文地质测绘的基础上进行的,是以揭露和探明深部水文地质条件为目的的工作。在实际工作中,应根据勘探区的水文地质勘探类型,结合地貌、自然地理条件,合理地选择钻探、地球物理勘探、浅井、坑探等多种勘探手段,以查明矿井开采的水文地质条件。

  因为矿区作业需要地下操作的特殊性,矿区安全事故近几年来频频发生。究其原因,这与没有在矿区开挖之间对矿区的水文地质环境进行全面勘测和调查分不开关系。矿区作业是一项复杂的开挖工程,因为其经常在地下进行,如果不了解当地的水文地质环境情况就对其进行盲目开挖,极易出现透水事故,对矿区的安全产生很大的威胁。矿区的水文地质环境和矿区的安全息息相关,矿区的水文地质环境为安全的矿区作业提供事实依据,对矿区的安全具有深刻的影响力。

  水文地质环境影响矿区的安全生产,因此对矿区的水文地质环境做好勘查工作具有重要的意义,但是在实际的矿区安全检测中,水文地质环境的勘察容易被忽视,这是因为勘察结果中的水文参数很少直接被引用参考,所以勘察人员很少对矿区水文地质环境进行深入性和投入性的勘察,但是正是由于这种勘察工作中的盲点,致使地下水引发严重的岩土危害,甚至造成不可估量的恶劣后果。因此,对矿区的水文地质的勘测应加大重视力度,严格控制实际勘察中的数据信息的完整性和真实性,提出及时的规避安全隐患的有效措施,只有这样,矿区的安全生产才能得到保障。

  水文地质条件作为煤矿生产的关键影响因素,一直是煤矿勘探工作中的重点内容,工作人员要想保证各项生产活动的顺利进行,就必须立足于水文地质条件相关问题对于煤矿生产的影响,做好对于煤矿水文来源与影响的具体表现等问题的深入把握。下面就具体地对煤矿生产中的水文来源类型及具体问题两个问题加以分析:

  自然界中各种形式的降雨、植被锁水、灌溉用水、江河湖泊涌流等,均为煤矿地表水的来源,但是,这些水源在深层煤矿的补给水源中仅占很少一部分,一般不作为研究主要对象。断层水存在于煤矿区的断层部位,会影响到地下水的流向与补给、排泄状况,在进行勘探时,一般需要通过地面调查或者钻孔勘察,来判定其分布状况,某些矿区中断层地质较少,只有一些未层裸露于地表的盲小断层及已查明的地表层。

  煤矿工作者以岩性组合及其特征、水力性质等因素作为依据,将矿区内的各个含水层划分为以下几个部分,即:散层孔隙、岩溶裂隙、二叠系裂隙的含水层,以及岩溶裂隙、二叠系同中岩溶水较强的含水带。以散层孔隙中的含水层及岩溶裂隙中的含水带的地下水状况为例,散层孔隙中的含水层主要是由碎石土、砂粘土等组成,含水层厚度不大,且富水性较弱,属于弱含水层,而岩溶裂隙中的含水带,主要由燧石灰岩、硅质层构成,约有33m的厚度,但其裂隙多呈现蜂窝或者是海绵状溶蚀孔,存在明显的水蚀状况,该层中.水量的消耗及渗漏问题较为严重,上部地层及水位的变化较为显著。

  煤矿生产工作所受到的水文地质状况的影响,主要表现为三个大的方面,即:矿区水源不足以维持正常生产、矿井地质受水害影响严重、矿区的环境污染,在进行勘探工作时,主要便以这三个方面的问题为切入点。

  在我国,煤炭资源的分布与水资源分布大致呈现相反方向,占据全国90%煤炭资源的北方地区,其地下水含量仅占全国的30%,而山西、陕西、内蒙、宁夏四个重要煤炭资源分布区所占的水资源更少,在全国地下水源含量中约占6.78%,各主要煤矿区域水源严重缺乏。据某项统计数据显示,我国大型的煤矿生产基地每天所需的总水量均在296方以上,而当前实际供水的能力仅仅为每天152方左右,煤矿生产工作呈现出严重缺水的问题,矿区水文状况难以为煤矿生产提供坚实的保障。

  目前,我国重点煤矿区域中的矿井,约有27%存在于复杂的水文地质环境中,国家500多个大型煤矿生产区域均深受水害的威胁。而且,新时期,矿井开采深度的不断增加,使得其水害问题进一步加剧,严重破坏了矿区生产工作的顺利实施。以我国华北地区为例,该地区约有160亿t的煤炭资源分布于底板承压水的地质环境中,矿区生产工作受底部溶岩水的影响极其严重。

  煤矿生产活动的开展,会产生大批的井下排水、生活用水等,这些水的随意排放,不仅会严重影响矿区原有的水文地质环境,使矿区的地下水位降低,矿区的浅层含水层被疏干,导致矿区呈现出塌陷或大旱等水文地质问题。而且,排出的水资源中含有未经处理的存在化学物质的脏污水,使得周围居民生命健康及农业生产活动等饱受影响,同时,水资源的不合理排放,也使得煤矿生产工作在水资源方面的开采成本大幅度提升。

  在地质勘查过程中,除对水文地质问题进行研究,还要将与岩土有关的水文地质问题放在重点的位置进行分析,地质勘查中需要从自然地理条件看,水文地质勘察中的自然地理条件包括气象水文特征和地形地貌等内容,其中前者主要应该包括工程地区的季风情况以及气候的湿润程度等;而后者主要包括工程所在区域的基本特征,以及地形的平坦开阔程度、地貌的侵蚀情况以及地表堆积物情况等分析。

  对地下水位的评价机制不断进行更新和完善,适应水文地质勘察工作的需要,控制地下水位的变化,降低对建筑物的影响。所以进行水文地质勘查的时候,要根据不同的情况采取不同的解决措施,分析地下水的影响和作用,对地下水存在的问题做出提前预测和预防。

  水文地质勘察工作中,岩土的水理性质会对勘察工作造成一定的影响,是岩土和地下水的相互作用下显示的性质,包括容水性、持水性和透水性等,与岩士的固态、液态和气态特征紧密相关。一般的水质频率是每年进行两次采样,分别在地下水的枯水期和丰水期进行。按照具体的情况,可以适当的对采样次数进行增加,在了解水质变化规律后,也可以1-2年进行一次采样。在岩土体中的地下水有很多种类,可以根据埋藏条件的不同划分为:上层滞水、潜水和承压水;按含水层不同的空隙性质划分孔隙水、裂隙水和岩溶水。地下水形式的不同,对水理性质的影响也不同。对水理性质的数据进行测试分析,可以在水文勘察的工程中,对地下水水位和水量的变化提供基础设计依据。

  为了促进水文地质勘测工作的稳定运行,我们要针对水文地质勘察工作中地下水存在的问题展开分析,加强地下水在水文地质勘查工作中的重视,对造成问题的影响因素进行信息收集和分析,结合勘察地区和建筑工程的实际情况,制定相应的解决措施,保证水文地质勘察工作的真实有效,以促进其建筑物的稳定性的提高,促进工程的进行和发展。

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