如何做好煤矿生产中水文地质工作
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摘要：随着我国经济的迅速发展，人民生活水平的日益提高，对煤矿能源的需求也迅速提升。而在煤矿生产中，水文地质工作扮演了十分重要的角色。如何切实做好水文地质勘察工作对于煤矿生产具有重要的意义。
关键词：煤矿；生产；水文地质；灾害；安全
中图分类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号：
1.1煤矿生产工作中主要的水文地质灾害方式
按照不同的分类标准，煤矿生产中水文地质灾害的方式也存在着差异，根据水源总类能够将其划分成老窖水、地表水以及地下水事故等。老窖水通常是在采煤挖掘空间中形成的存积的水体，在采煤工作时人为的不慎破坏以及防水煤柱尺寸的不合适，都可能造成透水事故的发生。地表水通常是煤矿地区的自然水源，包括江海、河流、湖泊、水库和大气降水等。地下水通常有基岩裂隙水、岩溶溶洞水以及松散层孔隙水等，如果在煤矿采掘工作中发生穿透地下水层的情况便会引发煤矿透水事故。
1.2煤矿生产工作中形成水文地质灾害的主要原因
在我国的煤矿生产环境中，水文地质条件相对复杂的开采环境比较常见，也为防治水害工作增加了难度。其中主要的原因，个人认为是部分煤矿生产工作者对于煤矿地质水文实际状况认识不够明确、对于透水机理的分析不够详尽、在探测技术上还有所欠缺。此外，煤矿生产监管水平不足、重视程度不够也是煤矿生产中频繁出现灾害事故的重要原因。部分生产条件有限的煤矿企业盲目的为了追求经济利益的最大化，在对地质水文勘察工作不完善、缺乏必要的预防手段，在无法排除矿区内的水害隐患的情况下，急切的组织煤矿开采，就十分容易引发水害事故的发生。在煤矿水位地质探测技术方面的研究也存在着一些不足，无法探查导水构造方面的实际情况。同时，部分煤矿在接替采掘时，由于时间紧张，无法切实遵守防治矿井地质水文灾害情况的相关要求，使得煤矿水害事故更为频繁。
二、水文地质灾害对于煤矿生产安全的影响
基于水文地质条件对矿床造成实际影响的不同，可以划分成以下三种形式：裂隙水、基岩分化岩裂隙水、老窖水。基岩裂隙水主要以潜水的形式存在，其流动能力较强，通常无法确定地下水的流动方向和其他相关的信息。按照裂隙水存储的环境差异，不仅可承压，也可无压。所以在煤矿的开采时，必须对水文地质勘察资料进行详细的分析研究，并有针对性的制定出适宜的安全计划。通常情况下，成岩裂隙不会组成水层，但鉴于陆地喷溢的玄武岩存在的裂隙不断的发育和扩展，逐渐出现了良好的含水层。因此在实际的开采或排水工作中，应该结合其特点，设计和布置坑道。此外，在渗漏计算，孔道的排水孔以及灌浆工程规划时，都必须充分考虑裂隙岩体之间的差异性以及渗透效应和尺度范围。为实现煤矿的正常运营，在实际的开采工作中，应该及时的将煤矿中的地下水排出。这项工作也占据着很大一部分的煤炭开采成本。为降低其生产运营成本，在煤矿的开采完成后，往往会留下了许多的采煤废弃巷道，此时涌入矿道中的地下水，通常就不再排出。这也就成为了老窖水。煤矿开采可能造成下面的影响：
（1）制约了矿区开采的速度。在煤田开采时，矿道内可能出现地下水汇集的情况，使掘进工作进度受到严重的影响，为后期开采的准备带来困难。
（2）破坏了矿山的地质环境，引起公害。在岩溶中富集水的矿床地区，经过长时间地排水工作，不可避免从溶洞中随排水带出了大量的颗粒泥沙，严重的影响了矿区的力学平衡，造成地表水经由坍塌处涌入矿道内，引发矿井淹没事故。
（3）软化围岩或软岩类地质条件下，一旦受到水的长久冲击后，可能改变固有的结构形态，造成内部颗粒的分散，削弱了岩石的整体强度。当岩石强度不足时，出现挖掘岩石等作业震动较大的情况下，可能引发冒顶事故。
三、水文地质煤矿的勘探方法
（1）煤矿勘探方法的选择。对于这些不同的勘探方法，瞬变电磁法，中心回线的装置使用瞬变电磁法（TEM）是一类在没有产生一次场背的情况下，进行观测、研究二次场的时间域的电磁感应的方法。这种方法以装置的轻便，受旁测的影响小和高工效、低成本等诸多特点，被广泛的应用在油气勘探、工程物探、煤田地质的勘探、地下水和地热勘探、考古、地质的构造研究、环境灾害、地质调查诸多领域。
（2）煤矿勘探技术的介绍。这种方法的探测原理，是在发送回线的上面供应电流的脉冲方波，在一般情况下，利用产生方波后沿的下降瞬间，产生一个朝向地下传播，而一次磁场由一次场的激励，地质体将会产生一个涡流，大小取决地质体导电的程度。一次场消失之后，该涡流并不能马上消失，将有一个过渡的过程，且这个过程是衰减的。过渡过程，又会产生衰减二次磁场来向地表不断传播，由地面上的接收线圈，接收到二次磁场的信号，该信号与地下地质结构本身的电特性，有着密切的关系。如果按照不同延迟时间，测量二次的感生电动势，就会得到二次场，随时间衰减产生特性曲线，由发送电流，把他们归一化以后，成为伏安特性曲线。通过对瞬变场，随时间变化而变化规律的研究，可用来勘探地质体的分布情况。野外进行资料采集的时候，使用中心线框装置，记录点和测点重合，能够使得体积效应，减至最小。由于工效等实际需求，勘探工程的中心探头，可在发射线框的中心，甚至是区域内进行接收，理论上可近似认为，发射线框的中心为均匀场。
四、水文地质工作在煤矿生产中的重要意义
煤矿水文地质的勘察和防护工作，在实际的煤矿生产工作中发挥着不可替代的作用，科学严谨的实施煤矿防水控制工作，能极大的降低矿井水害事故频率，有效的控制重大的人员财产损失。地质水文勘察资料的实时和准确，直接决定了煤矿生产工作的安全性与可靠性。此外确保煤矿生产前期普遍的施行水文地质勘察工作，可以更好的帮助煤矿生产企业掌握一定范围的开采状况，制定更好的开采规划。对于旧的矿井，必须在矿图里明确的记录开采范围、矿道内的积水情况、使用年限等。使得煤矿生产企业详细掌握矿区周边水文地质条件，保障煤矿生产的安全有序。一方面能够积极的预报水文状况，使用科学的方法辅助矿井生产施工，另一方面还能够有效降低重大透水事故的频率，并为防水安全规范的制定给予了有效支持，为施工生产的安全进行提供的一个优质外部环境。
五、煤矿生产中水文地质灾害的预防措施
为有效预防和避免煤矿生产过程中出现地质水文灾害的情况，必须坚持预防为主、强化监督管理的思路，建立以技术和管理为核心的综合性的水文地质灾害防止体系。构建起专业的水文地质灾害防治团队，结合煤矿的实际地质情况，做好统筹管理、统一部署。此外还应组织专业技术骨干，对出现的灾害事故情况，开展全面调查和评估，通过研究和讨论，切实掌握灾害的趋势、规律、成因、特征等关键性问题。进而更好的为煤矿开采以及安全生产工作提供有力的支持和技术性的资料参考。同时煤矿生产企业应该切实履行水文地质勘察的基础工作，有计划的开展和实施调查工作，通过物探、钻探等丰富的勘察手段，详细的掌握矿区地质水文条件。在全面落实与总结煤矿水文地质灾害防治工作的基础上，依据各自的灾害类型，构建操作性强的安全技术措施，并对煤矿生产区整体的灾害预防管理工作提供整体性的指导，构建和完善安全、科学、高效的煤矿开采环境，增强煤矿企业的市场竞争能力。
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作者简介：于建国（1976--），男，山东菏泽人，1996年毕业于山东科技大学，现为唐阳煤矿副总工程师，主要从事煤矿开采技术工作。