煤矿水文地质勘探现状及新的勘探技术分析

摘 要：煤矿在我国是重要的能源。煤矿的水文地质勘探技术对于煤矿的科学开采具有重要意义。本文介绍了煤矿的水文地质，并且分析了煤矿水文地质所存在的问题，同时研究了煤矿水文地质的勘探方法，讨论了其中某些特殊勘探方法的勘探技术和勘探手段，目的是为了让煤矿的采矿事业变得高效化与高产化。

关键词：煤矿水文地质；地质勘探；勘探技术

中图分类号：P641 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）11-0150-01

引 言

煤矿的开采和挖掘离不开水文地质勘探工作，煤矿的水文地质勘探工作能够顺利进行会对煤矿的生产效率造成直接影响。虽然煤矿地质水文勘探工作经过多年的发展在技术创新上已经取得了一定的成绩，需要在日后的勘探过程中不断改进。重视煤矿水文地质勘探工作，根据煤矿具体情况采用合理的勘探技术是对煤矿企业的基本要求。

1 煤矿水文地质勘探的意义

1.1 提高地质复杂地区开采的安全性

煤矿生产需要面对不同的地质条件和气候环境，井下生产中的不确定因素更多，安全事故的发生概率较高。一些处于特殊地质环境下的矿区容易受不良地质的影响，导致巷道掘进、煤炭回采工作受阻。煤矿水文地质勘探工作可以为煤矿开采提供精确的矿山水文地质状况实测资料，明确水文地质灾害容易发生的区域，采取针对性的安全措施，为煤矿生产方案的制定提供依据，提高开采的安全性。

1.2 确保巷道掘进的效率和质量

在巷道掘进之前，需要在前期进行相应的测量记录，为工人提供准确的开采数据。煤矿水文地质勘探可以促进矿井劳动环境的改善、施工效率的提高以及竣工日期的提前，还可以确保煤矿巷道的稳定，避免巷道掘进过程破坏水层结构，引发安全事故，促进矿井的安全稳定生产。准确的测量数据还可以为巷道的掘进提供科学的指导，避免巷道偏移的出现，降低煤矿企业安全生产措施中的人力、资金和时间成本投入。同时，煤矿水文地质勘探工作也是煤矿给排水工程设计的重要依据，设计人员需要在充分掌握煤矿生产环境状况的基础上才能够实现科学好累的给排水设计。

2 水文地质煤矿的勘探方法

2.1 不同的煤矿勘探方法

在众多的勘探方法之中，瞬变电磁法成为了我的选择，使用瞬变电磁法的中心回线的装置，即一次场背的没有产生的转况下，对二次场的时间域的电磁感应现象进行研究的方法。因为装置的便于携带，并且旁测的影响对其十分有限，工作效率高且成本较低，包括了地下水和地热、工程、油气、煤田地质的勘探、地质调查、地质构造、地质调查等等的诸多领域已经有了此装置的加入。

2.2 流量测井法

流量测井法应用在水文地质勘探过程中能够能够通过测量不同深度的截面在两个断面方向上的流量来获得各个岩层深度、含水层厚度以及滲透性能等参数。之后，勘探人员根据所获得的各项参数的分析结果对含水层和隔水层进行区分，从而使得勘探人员能够对矿井周围的水文环境有着更加清晰的了解。与传统的分层抽水法不同，流量测井法只需要经过一次测量之后便可以获取所需的参数数据。流量测井法应用在水文地质勘探过程中，节省了大量的人力、物力、财力的同时，还可以对含水层的动力特性进行更加全面综合的分析。相对而言，流量测井法最显著的特点就是方便快捷效率高，应用在煤矿找水工作以及后期水害防治工作中作用特别明显。但是，需要引起注意的是，尽管流量测井法已被广泛应用，也解决了煤矿建设和开采过程中的诸多问题，但是流量测井法的工作方式采用的是模拟曲线来表示测井结果，而这种结果会受到很多因素的影响，并且外井径也会对测量的结果产生影响，精确的定量测量在现阶段的水文地质勘探过程中仍然难以实现。另外，流量测井法测量得到结果，用计算机处理起来很难，这也在一定程度上影响了流量测井法的进一步发展。

2.3 γ射线找水法

γ射线找水法的工作原理就是通过在指定位置测量γ射线的横向与纵向不均匀分布，从而确定煤矿所处区域的地层断裂带，达到确定含水层深度与位置的目的。γ射线找水法主要是通过判断煤矿地下断裂带的位置与构造来确定水量，因此也被称为间接找水法。由于γ射线找水法在设备以及操作性方面表现出较为明显的优势，这一方法已经被广泛运用于我国的煤矿水文地质勘探工作中。但利用γ射线找水法所计算得到的煤矿断裂层含水量只能作为参考，需要综合其他方法才能够得到确定数值。

2.4 瞬变电磁法

瞬变电磁法应用在煤矿水文地质勘探过程中，首先需将线框铺设到需要进行水文地质勘探的地标，紧接着将阶跃电流输入到线框中，然后断开回线电流，这样一来有电时产生的磁场将保存到线框下部空间中产生的感应场中，并且随着时间会持续地向下传播和扩散，遵循能量不断递减的规律传播和扩散，这样就能够通过感应场能量变化的观测获得构造情况，从而实现对水文地质情况的勘探。地质岩石的湿度是影响煤矿地层结构电阻率的一个重要的因素，如果岩石的湿度不断增加，那么电阻率将会下降的越快。另外，就断层区域的电阻率而言，岩石的破碎程度以及水分含量也会对电阻率造成很大影响，并且富水性越高的区域电阻率越高。所以，对于一些有特点的水文地质情况而言，勘探人员可以依据这些因素迅速做出准确判断。

3 结 语

我国社会经济的发展，促进了科学技术水平的提高，煤矿水文地质勘探水平也有了明显提升。尽管目前的煤矿水文地质勘探现状不容乐观，在煤矿水文地质勘探中科学合理应用瞬变电磁法、流量测井法、γ射线法等技术方法，将使煤矿水文地质勘探工作上一个新的台阶。

参考文献

[1]张美萍.煤矿水文地质工作中存在的问题及解决措施[J].能源与节能，2014，19（11）：124～125.

[2]兰红强.煤矿水文地质问题及勘探技术探讨[J].内蒙古煤炭经济，2014，8（12）：190～191.

[3]周永恒.浅析煤矿水文地质工程中存在的问题[J].地球，2015，16（4）：31.

收稿日期：2018-3-5