水文地质勘查在煤矿地质工程勘查中的重要性

水文地质勘查在煤矿地质工程勘查中的重要性

丁伟

山东新查庄矿业有限责任公司  山东省泰安市肥城市   271612

摘要：在工程规划与施工中，通过水文地质勘查，能够详细了解地下水的各种关键参数，包括地下水位深度、水流流动方向以及水质特性，这些信息对于基础设施项目规划和施工至关重要。例如，在隧道、桥梁和地铁等工程中，如果施工不了解地下水情况，可能面临一系列如地下水渗漏、土壤涌水、基础稳定性等问题。通过水文地质勘查，能够预测并减轻这些问题的风险，从而采取适当措施确保工程的安全性和可持续性。

关键词：水文地质；勘查；煤矿地质；重要性；分析

引言：在目前煤矿生产中，大部分煤矿都使用常规的采矿技术，而没有对煤矿地质勘探技术做出新的要求。水文地质勘查是一种系统性的科学研究，旨在调查和理解地下水在地下介质中的分布、流动、质量和水力特性。在煤炭生产中，地质勘查技术是矿井生产的关键，也是矿井的安全保证，一套完整的矿井地质勘查技术，可以避免各种事故的发生，保证全体职工的生命，同时也能够加快矿井的采掘速度，从而为煤矿生产带来更多的经济利益和社会利益。

1.分析煤矿地质工程勘查的应用

中国地域广阔，地貌多样，因此煤矿地质勘探技术较为多样化。目前使用较多的煤矿地质勘察方法为地表法和矿井法，这两种方式都有其适用的情况和优势。地质雷达勘探技术是一种新兴的技术，主要是利用地面上的各种材料的电学特性，通过这些方法，操作者可以通过地球上的电磁波，了解到这里的矿石和矿石的成分，以此来判断采矿的困难程度，保证采矿的顺利进行。地质雷达勘探技术效率很高，能够在矿业开采过程中避免各种危险，实现最大限度的经济利益并保证开采人员的安全。高密度电阻仪也是一种有效的煤矿地质勘探技术，高密度电阻仪能够根据地底的电导特性，来确定地底的某些物质，以及某些特定的煤层的分布。在使用高密度电阻仪时，可以根据地层中的电流分布，推断出下面的岩层的走向。无线电技术在煤矿地质勘探中也较为常用，无线电技术在使用的时候，煤矿开采人员会将电磁波辐射到地面上，从而确定矿井的具体位置和矿石的位置。由于无线电波传播时，各种矿石对其产生的作用也不尽相同，所以，煤矿开采人员可以通过这些差异来判断矿区特定的岩层分布，进而绘出煤炭矿区的岩层分布。在当前的矿井工程中，对无线电技术的依赖程度较高，无线电技术对周围的生态环境危害性趋近于零，且准确率很高，保证以后矿井的正常生产。

2.水文地质勘查的方法和技术分析

2.1地下水化验分析

地下水化验分析是水文地质勘查一项关键的技术，可以确定包括水中的化学成分和溶解物质以及污染物等地下水水质特性的关键参数，这些数据对于评估地下水质量和环境保护以及矿井安全性是十分重要的。地下水化验分析的第一步是采集地下水样品，采样点通常情况下是位于不同深度和位置，以查明地下水系统全貌。注意，采样时需要使用无污染的设备，避免外部污染对样品的影响。同时，采集后的水样需要立即进行冷藏和封存，防止样品发生化学变化。此外，化学成分分析还包括测量如钠、钾、氯、硝酸盐等其他离子和元素的浓度，用以进一步了解水体来源和流动路径，这对于指导水质改善和水处理工艺选择非常关键。最后的一项重要任务是需要将化验数据与国家或地方水质标准进行比较。

2.2环境同位素分析

同位素是化学元素不同原子形式，是具有相同的原子序数，既具有相同的化学元素，却又不同的中子数，质量数不同，同位素之间的差异体现在核结构上，但因为它们有相同的电子配置，意味着它们具有相同化学性质，会以相似方式与其他化学物质发生化学作用。环境同位素分析通常关注氢、氧、碳、硫、氮等元素的同位素比例。在研究地下水质勘查中，环境同位素分析可用于研究地下水中的有机和无机化合物污染物。

2.3分析地电法

水文地质特征识别是地电法在水文地质勘查中的重要内容，通过地电法可以准确是被地下不同地质介质的边界，其中包括地下水体和含水层以及土壤等，具体来说，地电法的原理是基于电导率差异，即不同类型的地质介质具有不同电导率，电导率指物质导电能力的度量。通常，地下水体和含水层具有较高电导率，而岩石和土壤则具有较低电导率。当电流通过地下材料时，会受到材料电导率影响，从而在地下产生电压差。通过测量这些电压差，可以推断不同地质介质的位置和分布。在此之外，勘查人员还可以进行一系列电阻率测量，沿着地面或孔隙线排列，然后就这些测量数据绘制剖面图，展示地下地层的电阻率分布。地电法剖面图通常以深度为横坐标，电阻率为纵坐标，以此形成一幅地下地层剖面的可视化图像。通过分析电阻率剖面图，勘查人员能够了解不同地层的性质。

3.分析水文地质勘查在煤矿地质工程勘查中的重要性

3.1提高资源评估效率

水文地质勘查提供了煤炭资源评估的基础数据，包括地下地质结构和地下水位和水质、地下岩层等信息，能够有助于确定可开采的煤炭储量，为项目经济可行性提供出相应的依据。同时根据水文地质勘查数据，地质学家能够进行资源储量的估算，包括可开采的煤炭量、质量和分布，准确的储量估算对于煤矿项目的规划、投资和生产计划至关重要。此外，水文地质勘查不仅有助于确定现有储量，还有助于评估资源可持续性。通过了解地下水位和水质，可预测开采活动对水资源的影响，确保煤炭开采的可持续性。

3.2保证工程设计效果与安全

水文地质勘查提供包括岩层和断层以及地下水位等关于地下地质结构的详细信息，了解地下地质条件，有助于避免开采过程中可能会遇到的困难和地质问题，根据水文地质数据能够自定出适当的支护措施，例如矿柱设计、锚杆支护等，从而确保地下开采的安全。此外，能够根据水文地质勘查所得数据，了解地下水位置和水位变化，并以此为参考，规划和实施地下水的排水和管理系统，从而确保矿井的干燥和安全。而且，水文地质勘查通过了解地下地质条件有助于减少事故，可以提前采取措施，预防事故，从而确保煤矿开采的安全，保护矿工生命和财产安全。

3.3分析预防地质灾害

考虑到煤矿地下工作环境和地质条件，地质灾害预防在煤矿工程中的应用十分关键，水文地质勘查是通过了解数据分析和地下地质条件，帮助识别包括坍塌、冲击和地滑等不同类型的地质灾害。基于水文地质数据和地下地质条件，进行详细的风险评估，如确定地质灾害发生的概率和严重程度等，进而为采取适当措施提供指导。

总结：综上所述，我国的矿井地质勘查技术仍有很多缺陷，因此，有关单位必须尽快采取相应的对策。水文地质勘查在煤矿地质工程勘查中的重要性不可忽视。通过深入了解地下水位、水质、地下水流动等关键因素，可为煤矿开采工程的安全、可持续性和环保性提供基础。这不仅有助于减轻地下水对工程造成的潜在风险，还能促进资源评估、污染防控以及保障社会责任的履行。因此，水文地质勘查在煤矿工程中的战略地位是不可置疑的，为保障煤矿可持续发展提供了大力支持。

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