曹曉亮
冀中能源股份有限公司東龐礦 河北邢臺(tái) 054201
在煤礦地質(zhì)工程勘察的工作中,相關(guān)部門應(yīng)該全面分析與研究水文地質(zhì)問(wèn)題,遵循科學(xué)化的原則,統(tǒng)一相關(guān)的工作標(biāo)準(zhǔn)與要求,打破傳統(tǒng)煤礦地質(zhì)工程勘察的局限性,達(dá)到預(yù)期的工作目標(biāo)[1]。
水文地質(zhì)情況對(duì)地下礦山資源開采帶來(lái)巨大影響。水文地質(zhì)勘探是研究水文地質(zhì)條件,從而揭露和探明深部水文地質(zhì)條件的一項(xiàng)重要工作。水的防治及其相關(guān)工作是煤礦周邊環(huán)境勘察的重要部分,區(qū)域內(nèi)不同的水文狀態(tài)將直接影響勘察工作的工藝選用和勘察效率。①水文地質(zhì)環(huán)境對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響。礦區(qū)現(xiàn)場(chǎng)巖石的形狀結(jié)構(gòu)決定著地下水的儲(chǔ)量和地下與地表之間的水利狀況,煤礦生產(chǎn)施工時(shí)極易產(chǎn)生地下蓄水、冒水和地表積水等現(xiàn)象,迫使礦區(qū)設(shè)備被迫在存水區(qū)作業(yè)面上施工,設(shè)備的工作效率必然下降??拥婪e水還會(huì)影響巷道的正常使用,降低生產(chǎn)效率。在煤礦生產(chǎn)前,技術(shù)人員要對(duì)煤礦周邊區(qū)域做好檢測(cè)和調(diào)查,充分熟知本區(qū)域內(nèi)實(shí)際作業(yè)情況,以減少在開采生產(chǎn)過(guò)程中有可能產(chǎn)生的不利因素,保證作業(yè)效率與生產(chǎn)質(zhì)量。②水文地質(zhì)環(huán)境對(duì)安全生產(chǎn)的威脅。安全生產(chǎn)是煤礦的首要任務(wù),是降低成本、提升經(jīng)濟(jì)效益的首要環(huán)節(jié)。煤礦生產(chǎn)中透水和冒頂是常見而且是危害較大的安全事故,而造成透水和冒頂?shù)脑蚺c煤礦水文地質(zhì)有極大的關(guān)系。不明開采面地下水系構(gòu)成和走向,盲目開挖就會(huì)造成透水事故。礦區(qū)中遍布著的砂巖、軟巖、泥質(zhì)巖,如果被水浸含水量超標(biāo),就會(huì)降低巖石強(qiáng)度,遇震動(dòng)就會(huì)引發(fā)巷道的冒頂和片幫,對(duì)礦工的人身安全造成極大威脅。在開采生產(chǎn)之前,必須對(duì)可能發(fā)生的非安全性事故進(jìn)行徹底排查,消除一切事故隱患。③水文地質(zhì)環(huán)境對(duì)煤礦安全系數(shù)的影響。煤礦生產(chǎn)的特殊性決定了它是安全保障性較低的工程之一,控制施工作業(yè)的最基本保證永遠(yuǎn)是安全工作。水文地質(zhì)的復(fù)雜性又使之成為煤礦安全作業(yè)的最大隱患。因此,水文地質(zhì)環(huán)境勘察單位要向煤礦開采團(tuán)隊(duì)提供詳盡的安全系數(shù)測(cè)算,以使他們能夠在作業(yè)前全面了解礦井的充水條件,預(yù)防水害引起的事故發(fā)生。④水文地質(zhì)環(huán)境對(duì)儲(chǔ)量測(cè)量的影響。煤礦作業(yè)區(qū)域的煤炭?jī)?chǔ)量是很關(guān)鍵的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),它關(guān)系到施工人員和施工設(shè)備的配備和數(shù)量等。如果因?yàn)樗牡刭|(zhì)環(huán)境造成到煤礦儲(chǔ)量勘察測(cè)量值的失誤,將會(huì)為施工方帶來(lái)不必要的成本增加。⑤水文地質(zhì)對(duì)環(huán)境穩(wěn)定性的破壞。在地下水的作用下,礦區(qū)覆蓋的可溶性巖石將會(huì)產(chǎn)生松解,轉(zhuǎn)移土層的原有結(jié)構(gòu),導(dǎo)致礦區(qū)地面的坍塌。同時(shí),水的強(qiáng)大作用力會(huì)造成礦區(qū)邊坡的巖體內(nèi)摩擦角和黏膜力等的破壞,削弱邊坡巖石的抗剪力,導(dǎo)致礦區(qū)邊坡滑坡等災(zāi)害性事故發(fā)生??辈榧夹g(shù)人員事先一定要對(duì)區(qū)域內(nèi)的煤礦、煤窯的井口所處位置、開采狀態(tài)、礦井積水情況和煤礦的動(dòng)態(tài)性變化等進(jìn)行詳細(xì)勘察[2]。
煤礦地質(zhì)工程的勘察工作中,水文地質(zhì)研究工作的實(shí)施,主要是針對(duì)地下水資源的分布特點(diǎn)與狀態(tài)進(jìn)行全面分析,了解地下水的運(yùn)行狀況,詳細(xì)研究地下水的特點(diǎn)。煤礦地質(zhì)勘察工作中,可以按照水文地質(zhì)的研究結(jié)果,對(duì)地下水資源的分布特點(diǎn)與實(shí)際情況作出準(zhǔn)確分析,確保各方面工作的安全性,預(yù)防煤礦開采對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響。在水文地質(zhì)勘查過(guò)程中,如果相關(guān)部門與工作人員未能全面開展各方面的水文地質(zhì)分析和研究工作,將會(huì)導(dǎo)致煤礦開采的安全性降低,在開采期間如果沒(méi)有掌握水文地質(zhì)特點(diǎn)會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成破壞,不利于相關(guān)煤礦開采工作的有效實(shí)施。
現(xiàn)如今最為廣泛運(yùn)用的煤礦水文地質(zhì)勘察技術(shù)就是流量測(cè)井法,能夠在煤礦開采前對(duì)礦床內(nèi)部各巖層所含有的地下水量及分布進(jìn)行系統(tǒng)的探測(cè),從而幫助技術(shù)人員掌握水層的具體深度及滲透情況,從而劃分出含水層和隔水層,幫助后期的開采入口確定工作和開采規(guī)劃制定。該方法在發(fā)展和運(yùn)用上也具有一定的局限性。此方法操作技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單,對(duì)工作人員的要求低,加之計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用,可以有效制定出模擬曲線,通過(guò)模擬曲線反應(yīng)出相應(yīng)的數(shù)據(jù)。由于此方法采集的水層數(shù)據(jù)較為粗略,且容易受各種因素干擾,導(dǎo)致產(chǎn)生較大的變化,影響到最終的采集數(shù)據(jù),在一定程度上對(duì)安全有一定的影響[3]。
煤礦在開采前要進(jìn)行鉆探工作,一方面是采集巖樣,從而進(jìn)行化學(xué)性分析,評(píng)估開采價(jià)值;另一方面是通過(guò)鉆孔查明水位地質(zhì)情況。采用透視儀協(xié)助勘探工作。透視儀的探頭中具有電磁波發(fā)射感應(yīng)裝置,發(fā)射機(jī)發(fā)射出電磁波后,電磁波穿透巖石介質(zhì),被感應(yīng)裝置所接收,通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理,主要是運(yùn)用物理原理知識(shí),計(jì)算出巖石介質(zhì)的厚度及巖層發(fā)育狀態(tài)。此方法具有一定的準(zhǔn)確性,收集到的數(shù)據(jù)更加標(biāo)準(zhǔn)、科學(xué),對(duì)煤層賦存范圍內(nèi)的突水點(diǎn)位置可精準(zhǔn)掌握。
綜上所述,水文地質(zhì)問(wèn)題對(duì)煤礦地質(zhì)工程的安全性、穩(wěn)定性與承載力會(huì)造成直接影響,合理研究水文地質(zhì)問(wèn)題,對(duì)提升安全性與穩(wěn)定性具有重要意義。因此,在實(shí)際工作中應(yīng)該注重水文地質(zhì)勘查,做好勘察前的準(zhǔn)備工作,積極采用3S 技術(shù)、流量測(cè)井技術(shù)等開展工作,保證有效完成各項(xiàng)地質(zhì)勘察任務(wù),提升工作效率。