黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司南山煤矿 黑龙江鹤岗 154100
摘要:煤矿防治水工作开展的主要目的是为了预防水害对煤矿生产的不良影响,降低安全、质量问题的发生。地质勘探技术为煤矿防治水工作提供了有力的数据支持。文章对地质勘探技术的作用与技术措施展开探讨。
关键词:地质勘探;煤矿勘探;防治水;勘探工作
引言
为了能够保护工作人员的生命安全,促使煤矿企业的进一步发展,满足人们对煤矿资源的需求,加大煤矿开采的力度,便需要在具体的工作实施的过程当中,需要根据当前社会对于煤矿资源的需求以及煤矿企业发展的实际要求,加大水防治工作的实施力度,通过采取综合物探的方法,能够让煤矿资源的开采工作变得更加的顺利以及安全,从而保证煤矿开采工作的顺利进行。
1煤矿防治水中地质勘探工作的重要性分析
第一,有助于探明矿井水的来源。在进行煤矿防治水时,首先应做的就是搞清矿井水的主要来源。矿井水害的类型有多种,水的来源不同,造成的水害也不相同。为了了解工作面周围的水源,通常需打一定数量的探水钻孔。通过探水钻孔弄清水源的分布范围及流向,并重点关注水压。水压是矿井水害强度的一个重要指标,水压越大,则发生突水事故的可能性越大。在勘探时,要重点关注工作面周围采空区的积水情况。在探明水源的前提下,可采取一定的防治水措施,例如对采空区中的积水可采用水泵抽取的方法,对含水层中的水则可采用注浆的方法堵塞水源等。第二,有助于工作面的合理设计。很多情况下,煤矿水害的发生与工作面的设计有关。在布局不合理时,工作面回采会对水源造成较大的扰动,导致煤矿水害发生,例如工作面距离断层比较近时。在地质数据不精确的情况下,工作面采高过大会导致煤层上方隔水层破碎。若能获得精确的地质勘探数据,并用于工作面的设计,则可在很大程度上降低水害发生的强度。此外,掌握精确的地质勘探数据,还可使工作面回采时受地质构造影响较小。第三,有助于完善防治水理论。煤矿防治水是煤炭行业面临的一个难题,即缺少有效的防治水理论,且缺少统一的防治水技术。虽然某些煤矿防治水工作取得了不错的效果,但是由于煤矿地质条件的差异性,这些经验很难得到推广。因此,需要完善目前的防治水理论,以期能更好地进行煤矿防治水。通过煤矿地质勘探数据,充分了解煤矿水害发生的过程,采用大数据找出水害发生的共性,并总结出相应的公式,就可以完善目前的煤矿防治水理论,从而为煤矿安全生产提供指导。
2常见的地质勘探技术措施
2.1瞬变电磁技术
瞬变电磁法,又称为时间域电磁法(TEM)。其通过不接地回线或接地长导线供以双极性脉冲电流,当回线中的稳定电流突然切断后,根据电磁感应理论,发射回线中电流突然变化必将在其周围产生磁场,该磁场称为一次磁场,一次磁场在周围传播过程中,如遇地下良导电的地质体,将在其内部激发产生感应电流,又称涡流或二次电流。由于导电地质体是非线性的,所以脉冲电流从峰值跃变到零,一次磁场立即消失,而涡流并不立即消失,有一个瞬变过程,这个过程的快慢与导体的电性参数(体积规模和埋深以及发射电流的形态和频率)有关。地质体导电性愈好,涡流的热耗损愈小,瞬变过程愈长。这种涡流瞬变过程,在空间形成相应的瞬变磁场,又称为二次磁场。通过接收线圈测量二次场空间分布形态,就可发现地下异常地质体的存在,并确定异常体的电性结构和空间分布形态。
2.2三维地震法
三维地震法属于面积的采集方法,该方法在使用的过程当中主要是通过合理的配置检波点与炮点网格,从而得到地下数据点网点的覆盖次数。采取三维地震法的主要目的便是获得地下目标清晰度非常高的图像以及图像所在的具体部位,与过去在煤矿开采过程当中所使用的二维方法进行相比,三维地震法具有更多的优势,该技术在使用的过程当中,能够扩大勘探的范围,能够将过去的沿侧线扩展到三维空间的观测,并且深度的方向进行相互的结合,能够形成三维的立体观测网。通过使用三维地震法,能够得到地质体的三维数据体。
三维地震法具有很多的优势,比如偏移归位比较准确,并且数据量比较大,同时三维地震法在使用的过程当中,也应用了计算机数据模型成像的方法,能够将在勘查过程当中所收集并且获得的三维空间的数据构建成为一个科学合理的地下地质构造图,从而一定程度上提高了地质勘探的精准度。该种技术能够在地质构造比较复杂的区域得到广泛的应用,并且发挥着极其重要的作用,能够有效的体现异常体和断层的实际情况。
3地质勘探工作下煤矿防治水的防治措施
3.1地表物探,确定最初工作面上部位置
现阶段进行水文地质情况勘测中运用到的主要手段有瞬变电磁法、探地雷达等等。首先运用瞬变电磁探测法的过程中要注重运用重叠回线装置,采用标准时间序列进行勘测。此外还会运用到探地雷达,探测结果显示,在探测底板的范围中,没有发现明显的强反射回波,但是反射回波自身存在不均匀的问题。
3.2加大资金投入
煤矿企业为加强经济收益提升自身竞争力,大多都会减少相应的资金投入,防治水工作的资金投入也十分有限。为有效降低水害事故对煤炭企业的危害,就必须加大防治水工作的资金投入。煤炭企业应不断完善防治水工作基础设施,基础设施是防治水害的有效方式,煤炭企业可以对现有的排水设备进行升级,增强矿井内排水能力,减少水害事故的危害。同时还应加大对救援设备的购进,水害一旦发生就会危及井下作业人员的生命,优质的救援设备可以使相关作业人员的生命安全得以保障。
3.3管理制度必须严格落实
该煤矿在进行防治水的过程中,必须严格执行管理方面的相关制度,并且使管理的效果得以保证。可以从以下4个方面进行管理制度的落实:第一,实现老空区的标准化探查,在进行探查以后再进行采掘工作。第二,实现系统化的探查工作面。进行探查时要指派专业技术人员,并且要做到探查过程科学有序,对资料的整理系统完整。最后分析水害的原因,制定排查措施。第三,不仅长期观测地下水的动态,还要将这一工作任务制度化。公司应当重视这一工作任务,对于地下水的存在状况及其运动规律进行长期探测并建立相应的规章制度。第四,实现防治水工程的规范化。煤矿防治水灾害的技术人员必须严格依照已制定好的工程规划工作。煤矿公司投入资金保证这一工作的进行,并定期检修设备以保证其正常运转。
3.4设计放水孔以及观测孔
对于放水孔和观测孔的设计工作主要在工作面回采期间完成,在这个过程中要注重在工作面岩石钻场内部完成钻孔孔口阀的加固工作。此外,在回采前要注重放水孔的设计,在这个过程中要注重通过对放水孔加压力表的方式来观察其压力,而且要做好针对放水孔的观测工作,形成定期观测的工作制度,要求相关技术人员定期进行水量的观测工作。工作面回采开始之后,要做好出水钻孔的注浆封堵工作,在这个过程中为了保证观测工作的顺利推进,可以选择留下两个出水钻孔,在这个过程中要尽量选择出水量较大的孔,从而更好观察水量的变化,此外还要注重根据水量的变化情况来调整工作,如果发现水量变小,则需要进行透孔,通过完成透孔工作来避免出现积水从而引发水灾害。
结语
综上所述,煤矿水害对煤矿的安全生产构成了较大的威胁,地质勘探工作对于防治水的重要性主要体现在地质勘探工作有助于探明矿井水的来源、有助于工作面的合理设计,对此还需要结合实际情况做好水害勘察,并采取有效的防护措施,保证煤矿生产工作的有序进行。
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