水文地質條件分析論文

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水文地質條件分析論文

　　第一篇：五溝煤礦西三采區灰巖水文地質條件分析

　　摘要：文章在通過對五溝煤礦水文地質條件分析的基礎上，明晰了礦井含隔水層及地下水補徑排特征。結合采區放水試驗資料，分析了區內主要斷層的導、隔水性及各含水層之間水力聯系程度，認為控水構造是決定西三采區灰巖水文地質條件復雜程度最關鍵因素，由露頭到深部其賦水醒逐漸減弱，地下水徑流條件逐漸變差。在礦井開采過程中，應加強對陷落柱的觀測，對主要斷層應留足防水煤柱，加強探放水工作。

水文地質條件分析論文

　　關鍵詞：水文地質條件；斷層導、隔水性；水力聯系

　　引言

　　五溝煤礦位于宿南-臨海童礦區童亭背斜西翼，該礦目前開采10煤層，其底板距離太原一灰頂板的間距為32～67.38m，平均間距為47.20m。目前開采水平位于-250～-700m之間，突水系數均大于規定的安全值0.06MPa/m，在煤層開采過程中，存在底板突水危險。西三采區位于西部水文地質單元內，它介于F3和F16斷層之間，為該礦接替采區。為進一步查明該區內10煤層底板灰巖的水文地質條件及其富水性特征，在采區的1031工作面的風、機巷道掘進過程中對其開展對太原組灰巖水聯合放水試驗。通過試驗，利用獲得的.水位、水壓、水量、水質、水溫等觀測數據，分析西三采區的斷層導隔水性；灰巖含水層的補、徑、排條件；太灰其與底部奧陶系灰巖含水層、“四含”之間垂向上的水力聯系，從而為工作面及該采區太原組灰巖水防治提供依據[1-3]。

　　1采區水文地質特征

　　1.1地下水補給、徑流和排泄特征

　　（1）新生界第四含水層（組）受淺部開采影響的“四含”水，其上受第三隔水層（組）阻隔，使其與地表水及一、二、三含地下水無水力聯系。

　�。�2）二疊系砂巖裂隙含水層（段）二疊系含煤砂巖裂隙大多不發育，富水性差，滲透性弱。區域范圍內二疊系含水層補給條件差，水平徑流微弱，以儲存量為主。

　�。�3）太灰、奧灰巖溶裂隙含水層（段）（如圖1）

　　1.2斷層導、隔水性

　�。�1）F16斷層導隔水性分析F16為正斷層，走向近東西，傾向南，傾角70°，落差10～80m，東端與五溝斷層相交，在礦井內的走向長度2.5km。F16斷層推斷為導水斷層。如圖2。

　　（2）F2斷層的導隔水性分析該斷層處于三采區內部，正斷層，走向北東向，傾向南東，傾角70°，落差為0-60m，北端與五溝斷層相交，南端與F3斷層相交，在礦井內的走向長度約2km。F2斷層帶為弱富水性，為導水斷層。

　　1.3各含水層之間水力聯系

　　（1）相鄰的太原組1-4灰含水層水力聯系。該范圍內的太原組灰巖裂隙分布不均，主要為淺部較發育，富水性相對較強，而深部發育差，富水性弱。

　�。�2）與奧灰含水層水力聯系。從奧灰水位長期觀測孔資料分析可知：奧灰孔在掘進及放水試驗影響下，對太灰水有一定的補給。在兩次放水過程中，水8、水11兩個奧灰孔水位降幅小，且水位恢復過程中，水位呈現出震蕩、且以跳躍式方式下降，存在明顯的滯后性，因此，二者之間存在弱導水聯系。

　�。�3）與“四含”之間水力聯系。西三采區灰巖露頭區“四含”與太灰之間沒有放水補給關系。

　　2結束語

　　西三采區邊界斷層F3、F13斷層具有一定的阻水性，而F16斷層具有一定的導水性；采區內部F2斷層將1031工作面和整個西三采區劃分成兩個塊斷，該斷層具有一定的導水性，兩個塊斷富水性具有一定的差異性；地下水由露頭向深部的流動，但受不同尺度的構造及裂隙發育程度控制，除邊界斷層外，還受到內部斷層控制�！八暮彼c太灰水之間水力聯系較弱，但在采區露頭基巖風氧化帶處，四含水可通過基巖裂隙或采動裂隙補給礦井。礦井生產過程中，對主要斷層應留足斷層防水煤柱，并做好相應的防范措施，以防斷層突然涌水，對礦井安全生產造成危害。加強探放水工作，采用疏水降壓的方式對奧灰含水層底鼓隱患進行防治，以防灰巖水發生底鼓突然涌水而對礦井安全生產造成危害。

　　參考文獻

　　[1]趙元強，王同華，傅靜.葛亭煤礦1160采區水文地質條件分析[J].中國煤炭地質，2008，5：42-47.

　　[2]趙東云，尹尚先，馬玉姣.劉店煤礦水文地質條件分析及涌水量預測[J].華北科技學院學報，2009，6（4）：30-34.

　　[3]徐魯勤，張生，劉杰.淮南煤田新集一礦1煤組水文地質條件分析[J].中國煤炭地質，2012，9：37-41.。

　　第二篇：煤礦水文地質條件分析思考

　　摘要：從概述煤礦水文地質條件分析出發，探討煤礦水文地質條件探查技術，探討各種煤礦水文地質條件勘查的目的和任務，以期為相關理論研究和實踐工作提供一定借鑒。

　　關鍵詞：煤礦；水文地質條件；分析

　　引言

　　隨著社會經濟發展進步，煤礦安全逐漸成為人們越來越關注的焦點問題，而水安全又是其中的重點問題。通過相關報道不難發現，煤礦水安全事故頻發。2015年1月，安徽省淮北一煤礦發生突水，造成7人死亡；2015年4月，山西大同姜家灣煤礦發生透水事故，造成21人死亡；同月，黑龍江七臺河市一煤礦發生透水事故，造成6人死亡；2015年6月，福建三明市一煤礦發生透水事故，造成3人死亡；同月，湖北恩施州一煤礦發生透水事故，造成3人死亡。僅僅2015年一年，就發生了多起煤礦水安全事故。而導致煤礦水安全事故頻發的一個主要原因就是水文地質條件分析不當。在這個背景下，研究煤礦水文地質條件分析的諸多問題，具有重要的現實意義。

　　1煤礦水文地質條件分析概述

　　在對特定煤礦的水文地質條件進行分析時，應該根據具體情況，從自然地理環境中的氣候、地層特征等方面入手，具體包括地表水、地下水、各地下水含水巖層分布情況、充水水源、充水通道在內的井內充水因素等。在充水水源中，可以具體細分為大氣降水、地表水和地下水三個方面，充水通道也可以通過冒落、導水裂隙、充水強度等方面著手分析。在針對不同的待分析水文地質環境時，需要采用不同的煤礦水文地質條件分析方法。

　　2煤礦水文地質條件探查技術

　　2.1煤礦水文地質條件勘查方法

　　為了實現不同煤礦水文地質條件的綜合勘查，提升防治水方案的制定水平，為礦井涌水量開展科學合理的預測提供基礎，可以綜合運用以下幾種探查方法：GIS遙感平臺下的探查、水文地質鉆探、水文地質試驗、水文地質物探及建立水文地質觀測網、水文地質調查、水文地球化學研究等[1]。

　　2.2煤礦水文地質條件的補勘情況

　　如果待分析的煤礦井田面積過大，那么在其基礎上實現大范圍物探的工作量也會非常巨大。從中國目前煤礦水文地質條件分析實踐來看，在對大面積范圍內古河道及古沖溝進行探查時，尚未探究出有效、經濟的探查方法。因此，在對于井田面積較大的煤礦水文地質條件進行分析時，需要采取一定的補勘措施。GIS平臺下的遙感水文地質條件調查是一種較為常用的補勘手段，主要工作原理是首先圈定可疑富水區域和古河道區域，重點運用地面電法的驗證手段，在可疑富水區域及重點劃分區域進行著重勘查。運用煤礦水文地質鉆探的方式進行可疑地段水文地質資料的獲取。在進行此方案的運用過程中，煤礦水文地質條件的補勘進度能夠得到進一步加快，物探及鉆探工作的負擔和工程強度能夠在短期內提升，降低補勘成本。

　　3煤礦水文地質條件勘查的目的和任務

　　3.1GIS平臺下的遙感探查

　　為了實現待分析區域內完整的水文地質單元的獲取，可以采用遙感探查的方式。重點勘查區域內地下水的補水、逕水及排水情況，是遙感勘查的關鍵。在此基礎上，對待分析區域內的'水文地質測繪面積進行重點圈定，并且查明礦床疏干內可能施加影響的范圍和補給邊界情況。除此之外，礦床充水因素及礦區內的水文地質邊界情況等都需要勘查清楚。采用遙感探查的方式具有一定優點，其中最為突出的優點就是可以進行非接觸、遠距離探測，這樣不僅可以大大降低探查人員的工作量，同時還可以提高探測結果的準確性。但在實際應用過程中，遙感探查還具有一定局限性，這主要是因為遙感技術可以使用的電磁波是有限的，無法對一些水文特征進行準確反映。

　　3.2水文地質鉆探

　　為了獲取最直觀的水文地質資料，需要利用水文地質鉆探的手段。針對勘探孔、水位觀測孔、抽水試驗孔等進行施工，是水文地質鉆探的重要內容。開展水文地質鉆探的任務主要包括對鉆孔的編錄進行詳細描述，以獲取各種地質水文資料。地質水文資料主要包括含水層水位、沙層厚度、潛水含水層厚度、正常基巖頂界面、基巖厚度等，除此之外，還包括含水層和隔水層的巖性、裂隙的發育程度和富水程度等。為了給礦井涌水量的評價和實施提供更為豐富的水文地質資料，提升疏降水開采的可行性，可以通過鉆探勘查來對第四系含水層和侏羅系直羅組和含水層進行水文地質情況的勘測，從含水層的厚度、空間展布和富水性等方面入手[2]。與此同時，為了提供更多的地質水文資料，實現第四系松散層潛水和地表水體的更有效防治，需要對第四系與基巖風化帶之間的紅土隔水層進行勘測，勘測內容包括厚度、分布情況、穩定性、阻水能力等。對于富水異常的區域進行驗證遙感的檢測和物探圈定的勘測，也是行之有效的方法。水位地質鉆探鉆孔直徑比較大，對水文地質可以進行全面探查。但水文地質鉆探的工藝比較復雜，在應用過程中需要使用到大型鉆孔設備。

　　3.3水文地質物探水文地質物探工作主要任務包括以下幾點：

　　a)查明和圈定富水范圍；

　　b)測定含水層厚度；

　　c)為富水程度進行定性和定量；

　　d)勘查松散層厚度和基巖頂面起伏形態，明確其分布范圍。

　　在開展水文地質物探過程中，需要盡可能采用分辨率較高的高密度電阻率勘測方法，實現富水區域內分布范圍的探測和最終確定。在進行水文地質勘測方法的選定時，需要綜合分析各種檢測方法的優劣，選用適宜的方式。水文地質物探的分辨率比較高，使用比較方便，但使用成本比較高，探查結果準確度不高。

　　3.4含水層放水試驗開展

　　放水試驗的主要目的是建立水文地質數值模型，然后在此基礎上進行參數反演。滲透系數、給水度等不同地段的水文地質參數都能夠獲取。在此基礎上，進行正演計算，預計礦井涌水量，開展預疏放孔的優化布置工作。在分析煤礦水文地質條件時，需要分析煤礦的主要充水水源，準確判斷出主要充水水源類型。如果礦井的主要充水水源存在于侏羅系直羅組砂巖含水層，第四系松散層含水層次之，那么就可以確定開展放水試驗的防水層為侏羅系直羅組砂巖含水層。在進行放水試驗過后，需要實時監測直羅組砂巖含水層及第四系松散含水層的水位。在開展放水試驗的基礎上，能夠獲取直羅組砂巖含水層的補給量等信息，對第四系潛水的補給位置進行進一步圈定[3]。在利用水文地質試驗的基礎上，進行含水層水文地質參數確定及明確含水層富水性，能夠獲取不同含水層之間水力聯系信息，實現礦井涌水量的準確評價，其中包括不同盤區及工作面的涌水量信息。含水層放水試驗一般是在進行擴建礦井或礦井疏排設計補充勘探時使用，探查結果比較可靠，但一般只能在礦坑中使用。

　　3.5水文地球化學研

　　究在水文地球化學研究中，主要包含三方面研究內容，即水化學成分的分析和研究、同位素組成的分析研究和示蹤試驗的化學研究。開展水文地球化學研究的目的和任務包括以下內容：

　　a)進一步查明地下水的補給、徑流和排泄條件等，從本質上來說，地下水是一種能夠很大程度上反映地下水環境狀況的溶液，對其進行分析能夠對其它水文地質條件進行協助分析；

　　b)判別煤礦井突水水源，并且在此基礎上實現礦井防治水措施的制定。在開展突水水源判別工作時，關鍵程序在于各個含水層地下水特征組份的尋找；

　　c)勘測查明第四系含水層和直羅組含水層之間的水力聯系，在此基礎上查明地表水和含水層之間水力聯系。

　　水文地球化學研究比較重視對地下水所處的介質環境進行研究，但在水文地質條件方面的應用還處于初級階段，還有很大的提升空間。

　　3.6建立地下水長期觀測網

　　在對水文地質孔進行施工的基礎上，建立井田地下水長期觀測系統，能夠為實時動態資料的采集奠定基礎，以上資料是對地下水系統中分布和影響規律進行查明和探究的基礎，也能夠為礦井內部的防治水方法探究提供充分的資料和依據。在進行地下水長期觀測網絡的建立時，主要內容包括以下幾點：

　　a)了解不同含水層或同一含水層但區段不同水位變化情況，確定井田范圍內地下水流場；

　　b)動態觀測豐水期和枯水期的地下水位，分析對地下水位產生影響的主要因素，明確地下水位動態變化與其它因素之間的關系，包括降水、礦井疏排水、地表水體等；

　　c)有效控制激發流場的分布情況，獲取井田或采區內部地下水徑流分布情況；

　　d)對含水層地下水位進行加密觀測，能夠在井下突水發生時確定其水源和途徑，及時實施補救措施。

　　該種方法可以長期監測水文地質情況，獲取實時監測數據；缺點是建設成本比較高。

　　4結語

　　在進行煤礦水文地質條件分析過程中，應根據煤礦實際情況，選擇合理的探查方法，這樣才能確保探查結果的準確性。無論如何，針對煤礦水文地質條件的相關問題開展更深入的探討具有重要的價值。

　　參考文獻：

　　［1］王力.三交河煤礦水文地質條件及礦井充水因素分析［J］.煤炭技術，2012，31(11)：65-67.

　　第三篇：礦區水文地質勘探方式思考

　　摘要：工業生產效率的日益提高，使我國的經濟實力以及科技實力更為豐實，此時工業領域對煤炭資源的使用量也呈現上升的趨勢，由此也帶動了我國采礦事業的發展進程。但是近些年，煤礦坍塌等礦難事故頻頻發生，造成了經濟損失的同時引起了社會動蕩。對事故發生原因進行分析，了解到因為在采礦過程中沒有做好礦區水文地質勘探工作，不能對礦區的安全隱患及時地清理，最終導致礦區危險事故的發生。

　　關鍵詞：礦區；水文地質；勘探方式；研究

　　礦區是煤炭采集的主要場地，目前隨著我國工業生產對煤炭資源的需求量日益增多，許多礦區擴大了建設規模，頻繁的組織礦工開展采煤行動。但是由于對礦區水文的地質缺乏勘探工作，使礦工的人身安全得不到保證。該文筆者對水文地質勘探中存在的缺陷進行分析，研究一些可行的方式去推進對水文地質勘探的工作發展的進程。

　　1分析傳統礦區水文地質勘探中存在的不足

　　首先，勘探人員沒有對礦區的自然環境以及人文環境進行充分地探索工作，致使他們只是掌握一些膚淺的常識性內容，因此,在制定礦區水文地質勘探報告時，大部分內容是依據主觀體驗對該礦區水文地質進行分析以及評價工作，沒有深入地對其性質進行挖掘。

　　其次，在水文地質勘探手段的選擇上存在局限性。我國大部分礦區受到巖石溶液承壓水的制約。礦區底部水分突然流出是極為常見的現象，造成這種現象的原因可能是巖溶開裂縫隙中的水文結構發生突變，或者是由于水流與礦巖之間壓力相互作用造成的，當然也不排除礦區巖土自身結構發生改變這一因素。可以說，造成底部水流突出的原因是多種多樣的，而傳統的水文地質勘探手段被應用時，一次應用只能勘探以及查明一種造成水流突出的原因。再者由于造成水流突出的原因有很多種，各個礦區底部的水流突出現象形態各異，比方說，有的礦區在巖溶斷層發生底部水流突出這一常見現象，此時的巖溶是罪歸禍首，但是進行采礦工作時因為壓力的改變也可能造成底部水流突出的現象。因此，在水文地質勘探手段的選擇上達不到統一的標準要求。

　　最后，因為技術人員不能對灰巖的'含有水分和隔開空氣的水流層面進行有效地劃分，這樣他們對兩者的厚度以及層面不能明確的掌握，最終致使水文地質預算時，不能將具體數值（抽出水的數量以及含有水分層面的厚度）帶入到固定公式中。因為采集的數據不周全，導致技術人怨神怒無法根據水文地質的變化規律采取有效的措施對礦區“堵塞”水質進行“疏導工作”。傳統的水文地質勘探工作，只是在與灰巖垂直層面，憑借簡潔的勘探工具對灰巖表層的水分進行測量工作，這種水文地質勘探數段不適用在現代礦區復雜的水文地質環境中。

　　2依據勘探管理機制，開展水文地質勘探工作

　　近些年國務院陸續頒發了一些與加強煤炭生產采集以及礦區地下水管理的制度，《固體地質勘查》《礦區水文地質和工程地質勘查規范》這類制度符合我國礦區地質與礦產資源行業的要求，該類制度是在對礦區水文、地質進行系統的調查工作以后制定的。它總結了物理勘探法、化學勘探法以及鉆探、測試等各類方法的優勢以及缺陷，這樣礦區勘探人員就會在最短的時間內選擇與當地礦區水文地質相符的勘探方法開展工作，提高了工作效率。此外在該制度體系中，明確了與煤炭采集工作中各種充水、排水情況有關的環境地質問題，并提出了預防途徑以及解決策略�？傊灰皶r地參照與礦區勘探有關的管理體制，結合該礦區水文地質的現狀，采取合理地勘探方式，此時的礦區水文地質勘探工作就會取得令人滿意的效果，礦區隱患得以降低。

　　3拓寬礦區水文地質勘探的范圍

　　煤炭資源采集過程中，地下水的流動形式對礦區開采工作造成很大的負面影響，為了使地下水對開采工作的破壞程度降低至最低水平，礦區水文地質勘探人員就必須拓寬水文地質勘探的范圍，探究地下水源存在的區域，摸索不同地段地下水流動的方式。此時勘探人員可以采用鉆探的手段，將地下水流抽出或者注入，這樣就能探測出地表以下某一礦區地下水流的發展以及變化規律，同時檢測出該礦區某區域巖層自然分級的情況。為了達到拓寬礦區水文地質勘探范圍的目標，那么就對勘探人員提出標準，要求他們在勘探工作中，準確地掌握重點的工作內容，在工作開展的進程中，落實有規劃、有目的、有針對性的勘探指導方針，在此過程中分析礦區充水原因，歸納地下水在不同時段的變化規律，做好工作筆記，為日后礦區防水治水工作做基礎。

　　4綜合應用不同的物理勘探方法

　　從以上的論述中可以知道，礦區水質地質勘探的方式有物理勘探法，化學勘探法，鉆探以及各種檢測方法，其中物理勘探方法在礦區水文地質勘探中應用頻率最高。物理勘探方法能夠有效地解決煤炭采集過程中遇到的礦區構造或者是充水，排水等復雜問題，在對這類礦區開采進行處理時，可以將地震勘探（高分辨率三維地震勘探）與電法勘探這兩種物理勘探方法有機結合，加以應用，最終得到三維數據和鉆孔資料數據信息，這樣就實現了對礦區目標構造層詳細分析的目的，此時勘探人員可利用獲得的數據信息使礦區構造層的立體圖像得以還原。依據數據以及參照立體圖像，水文地質研究人員就能夠確切地掌握該礦區壓蓋隔水層的厚度�？傊�，積極地應用多種物理勘探方法開展水文地質勘探工作，可以得到準確性高的數據，為水文地質的分析工作提供基礎。

　　5結語

　　礦區水文地質勘探工作是一項繁雜而系統的工程[1]，其實促進勘探工作質量提高的方法以及策略很多，除了上文闡述的幾點以外，還可以通過提高勘探人員的技能水平以及職業素養使這項工作得以完善。該文筆者結合工作經驗，提出了這樣的建議：在進行礦區水文地質勘探工作時，要加強組織與管理工作力度，注重對文獻資料的采集以及整合工作，為了使當地的礦區建設處于安全狀態中，就必須對這些水文地質資料進行開發與應用，解決該礦區水文地質所引發的問題。

　　參考文獻

　　[1]李常.礦區水文地質勘探[J].科技與企業,2014(8):149.

　　[2]馬睿,張學東.礦區水文地質勘探存在的問題及應對策略[J].內蒙古煤炭經濟,2015(8):8.

　　[3]王盛,許亞軍.礦區水文地質勘探關鍵問題的探討[J].礦業工程,2009(3):8-10.

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