探析煤矿水文地质工程中存在问题和勘探技术方法研究

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1、探析煤矿水文地质工程中存在问题和勘探技术方法研究　　摘要：本文对煤矿的水文地质进行了介绍，并且对煤矿的水文地质所存在的问题进行了分析。同时，针对煤矿的水文地质的勘探，进行了研究，对特殊的煤矿类型的勘探方法，进行了勘探技术和勘探手段的讨论。关键词：煤矿水文地质；问题；勘探方法；中图分类号：F407.1文献标识码：A文章编号：一、煤矿水文地质1.1水文来源类型水文的类型可划分为三种：地下水、地表水以及断层水。第一，地下水，根据煤矿水文的岩性组合、特征以及水力的性质等诸多因素，将矿区内各含水层分成散层孔隙的含水层、岩溶裂隙的含水层、岩溶裂隙的含水带、二叠系裂隙的含水层、

2、二叠系统岩溶水强的含水带。散层孔隙的含水层，主要由残积以及坡积物组成，其岩性主要是黄色和黄褐色的粘土砂土、砂粘土以及碎石土等。因为厚度不大，其富水性弱，是弱含水层。岩溶裂隙的含水层，上覆和下伏的地层间岩性，都逐渐变化着，没有明显的标志，一般厚约170m5左右。这种水文地质以裂隙的含水为主要来源，含水性比较弱，水质属于低矿化的重度碳酸盐钙水。岩溶裂隙的含水带，是薄层硅质层、厚层和中厚层状的燧石灰岩，一般厚度约为33m。钻孔中的岩溶裂隙普遍发育，多数半填充状，常见的有蜂窝状和海绵状的溶蚀小孔，具有明显水蚀痕迹，水位和上部地层有着明显的变化，漏水和消耗量很大。二叠系裂隙

3、的含水层，岩性是砂质泥岩和泥质粉砂岩、岩浆、煤、石灰岩，一般组厚度251m。该层是基岩裂隙的含水层，富水性也弱，是弱含水层。二叠系统岩的溶水强含水带，岩性是玄武岩，顶部多呈深灰色和浅灰绿色凝灰岩，厚度在40m左右，内含基岩的裂隙水。下段为凝灰岩，没发现有涌漏现象。该组地层的富水性弱，是弱含水层。第二，地表水，由降雨、灌溉、植被，江河湖泊的涌入带来，在深层的煤矿中，地表水带来的水量补给并不占多数，甚至很少。所以，并不做主要研究。第三，断层水，有的矿区内断层较少，分为地面可以被查明的以及未出露地层表面的盲小的断层。由于有这些断层存在，对煤矿地下水的补给、流向以及排泄都

4、有一定的影响，由地面调查以及部分的钻孔资料，隔水、断层。1.2充水的因素分析5第一，充水水源，充水水源主要分为直接性充水水源以及间接性充水水源。直接性充水水源，为风化，构造的裂隙水，间接性充水水源，为基岩的裂隙水，茅口岩的溶水。第二，充水通道，通过地质的钻探资料，煤矿区内基岩的节理、裂隙比较发育，这些都是连通的含水地层以及煤层的天然性通道。在未来煤矿开采的过程中，由于煤层的大面积开采，必定将会引起大量的采矿的裂隙会出现，这些人工的裂隙，将会是沟通含水地层以及煤层的良好通道。第三，充水机理，煤层的顶板砂泥岩的裂隙，其充水机理在重力的作用下，沿岩石的原生节理、采动裂隙

5、、裂隙、导水断层一系列的充水通道，以滴水或者淋水的形式不断进入巷道，煤层开采，受到顶板含水层的影响较小。第四，在开采条件以后，水文地质的问题预测。开采的过程中，因为煤层的大面积开采，必定将引起采矿的裂隙出现，裂隙的出现，有可能成为导致地下水改向的重要因素，煤矿的隐伏断层不断发育，断层带的力学性质比较弱，较容易受到采动的影响，从而发生应力的变化，从而形成地下水的通道。煤矿产区内主要含有煤地层，为弱性含水层，在煤矿床的开采中，对此段岩的溶裂隙水，影响较小。二、水文地质煤矿的勘探方法2.1煤矿勘探方法的选择5对于这些不同的勘探方法，我选择了瞬变电磁法，中心回线的装置使用

6、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。2.2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

7、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。2.

8、3地下水化