深層水文地質(zhì)特征及其結(jié)構(gòu)類型分析

孟珊珊

（山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濟南 250001）

近年來，我國的經(jīng)濟水平不斷發(fā)展，隨之而來的是對資源的需求增加。而我們常說的礦產(chǎn)資源產(chǎn)業(yè)也隨著經(jīng)濟的快速進步而不斷發(fā)展迅速，在發(fā)展的同時，安全問題也成了如今不可忽視的問題。隨著我國經(jīng)濟社會快速的發(fā)展，對于生態(tài)環(huán)境的保護以及能源需求也逐漸增加，礦產(chǎn)相關企業(yè)快速發(fā)展，于此同時需要對深層水文地質(zhì)特征進行更加全面的了解。而限制開采工作的重要因素之一就是礦井涌水問題。為了能夠保障礦區(qū)防治水問題和礦產(chǎn)開采安全，本文將對東北礦產(chǎn)資源進行水文地質(zhì)類型劃分和特征分析。在對礦產(chǎn)區(qū)域災害事故進行分析后，保障未來開采工作的安全，進行水文地質(zhì)特征和類型分析是礦產(chǎn)開采工作的重要步驟。

1 礦山地質(zhì)水文事故分析

1.1 自然環(huán)境影響。

根據(jù)對近年來的礦山事故分析可以清楚的知道，礦山事故的危險不能完全規(guī)避，因此，工作人員必須對不可控的自然環(huán)境因素進行實時監(jiān)控，采取針對性的措施盡可能地減少損失。所以，礦山必須有嚴格完善的制度來預防事故的發(fā)生[1]。

1.2 礦山設備準備工作。

首先，必須調(diào)查礦山水文事故發(fā)生的強度，做好準備工作來應對事故的意外發(fā)生。其次，必須了解礦山的雨季降水量，安排合理的排水設施，同時，排水設施在使用期間也需要嚴格進行管理，保證排水設施的正常運行。

1.3 礦山管理影響。

礦山預防工作對礦山的安全開采有著重要的影響，為了維持設備的正常運行，和工作人員的工作效率，我們需要有完善健全的管理制度并嚴格執(zhí)行，一旦在監(jiān)管過程中發(fā)現(xiàn)問題，及時進行整改。與此同時還要求礦山做好防汛措施，排查隱患。

2 當前我國礦產(chǎn)水文地質(zhì)特征分析

2.1 涌水特征分析。

數(shù)據(jù)顯示，我國礦產(chǎn)工程生產(chǎn)的排水量已達我70億m3/年。其中山西、內(nèi)蒙、河北、貴州、河南等13個省市的排水量占總量的80%以上。另外，在大量礦產(chǎn)資源中，山東、河北河南內(nèi)蒙以及黑龍江等省區(qū)有超過60處的礦井正常涌水量能夠達到1000m3/h，地下開采的最大涌水量為陜西的一處礦井，單小時正常涌水量為4900m3/h,最大涌水量為5499m3/h并且統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，地下開采礦礦井的晶大涵水量與正堂涌水量之比為1：9，對甘肅、云南9個最大涌水量與正常涌水量之比為1：9,對于貴州、云南等9個省區(qū)的最大涌水量與正常涌水量之比則超過了2,這是由于這9個省區(qū)地處南方，降水較多，尤其是雨季期間。其中，廣東省側(cè)最大涌水與正常涌水之比達到了3倍，為我們國家最高值[2]。

2.2 我國礦井防治水配備情況。

目前我國許多礦井都安裝了專門的防水裝置，保證礦井工作的高效性。在我國礦井中，為保證施工人員的安全，以及提高礦井的工作效率，會設置專門的防水技術人員，人員對防水設備進行管理，同時提出更多防水的相關措施。就目前我國防水設備的配置狀況來看，平均每個采礦配備有3.7名探放水工，對于一些涌水量較大的礦井探放水工的配備超過10人，對于一些涌水量比較少的地區(qū)則每個礦井內(nèi)的探放水工配備不足2人。對于礦井內(nèi)的探放水鉆機來說,平均每個采礦配備有2臺左右，對于-些涌水量比較大的礦井則超過4臺，對于甘肅等省區(qū)的礦井來說，每個礦井內(nèi)配備1臺。

3 利用物聯(lián)網(wǎng)對礦井進行控制

3.1 自動化控制技術

為了滿足不斷提高的質(zhì)量和效率要求，自動化控制技術在許多工業(yè)領域得到了廣泛的應用。礦井工業(yè)為了提高鉆井效率，伴隨時代發(fā)展，利用先進技術提高鉆井技術。對設備的能力進行開發(fā)，優(yōu)化其性能，保證先進技術與設備的質(zhì)量管理為一體。最終以降低成本為主，提高鉆井技術的發(fā)展，以及礦井的開發(fā)效率。所以不僅能夠?qū)崿F(xiàn)自動鉆機，有大量的自動化設備，如鐵鉆工和功率狹小通道等[3]。自動鉆井技術需要保證鉆井系統(tǒng)有精細的信息處理技術，對所收集到的信息數(shù)據(jù)進行分析與利用，以提高礦井的開發(fā)為主要目標，大力發(fā)展自動化控制技術。

3.2 傳感檢測技術

傳感技術在一定程度上可以實現(xiàn)自動化控制，與自動化控制技術相互結(jié)合，在一定程度上提高系統(tǒng)質(zhì)量，及時的發(fā)現(xiàn)設備的問題故障。傳感檢測技術幫助檢測設備運行過程中所產(chǎn)生的問題，提高安全保護能力，改善礦井發(fā)展。改善各種自動化設備的鉆孔機，使各種先進的傳感技術被廣泛應用于鉆頭系統(tǒng)中。

3.3 機器人技術

在時代快速發(fā)展的過程中，機器人技術在許多工業(yè)企業(yè)都有所應用。機器人技術是結(jié)合自動化控制技術與 傳感檢測技術為一體的綜合性高新技術。鉆井企業(yè)可以根據(jù)機器人技術，對礦井中的水文地理進行檢測，對設備的使用進行評估，對礦井的質(zhì)量進行提高，提高礦井的技術發(fā)展，保證人員安全，以及讓相關人員更加直觀的了解礦井中的水文地理。

3.4 網(wǎng)絡信息化技術

網(wǎng)絡信息技術應用于礦井的開發(fā)利用，可以保證礦井的作業(yè)基礎。網(wǎng)絡信息技術是對通信電纜以及一系列防護系統(tǒng)，以及檢測技術進行一定的幫助，同時可以實現(xiàn)網(wǎng)絡信息與礦井的發(fā)展為一體，保證設備信息與人文信息之間的互通。

4 以東北采礦區(qū)域為例分析安全防治問題

4.1 東北采礦區(qū)域水文地質(zhì)類型

東北區(qū)礦區(qū)數(shù)量高達1788個，占全國總礦區(qū)數(shù)量的13.77%。參與水文地質(zhì)類型劃分的數(shù)量有1655個，占全國參與劃分礦區(qū)數(shù)量的14.39%，東北區(qū)礦區(qū)的核定生產(chǎn)能力高達46379.0，占全國核定生產(chǎn)能力的10.82%。采礦區(qū)域的內(nèi)部水文地理，地下的環(huán)境特征以及開發(fā)過程中所遇到的問題，等一系列值得探討的問題都促使東北礦區(qū)有更快的發(fā)展?jié)摿Α８鶕?jù)東北采礦區(qū)域地質(zhì)特征，可以分為幾類，大中小類型，以及復雜型與極復雜型。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，東北礦區(qū)主要表現(xiàn)為簡單的采礦地質(zhì)區(qū)域，需要對其進行分析與管理，保證礦產(chǎn)資源的更好發(fā)展。

4.2 東北礦區(qū)水文地質(zhì)特征

東北采礦區(qū)域水文地質(zhì)特征主要從涌水量、富水系數(shù)等方面進行分析，充分結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)水系、數(shù)量、復雜程度以及涌水量等因素為東北區(qū)礦區(qū)的開采和中長期計劃的制定提供支撐，進而采取有效的策略保障安全生產(chǎn)。

4.2.1 富水系數(shù)特征分析

富水系數(shù)影響礦井的重要因素，在礦區(qū)的發(fā)展中，需要及時的對所得到的數(shù)據(jù)進行分析。東北礦區(qū)由于地理位置的原因，礦井內(nèi)部的富水系數(shù)要低于我國礦產(chǎn)資源平均富水系數(shù)。2.04m3/t（我國礦井平均富水系數(shù)）。

4.2.2 礦井防治水機構(gòu)和人員及設備保障分析

礦井的防水部門，以及相關技術人員的專用素養(yǎng)影響著礦產(chǎn)資源的發(fā)展。工作人員缺乏對井控安全的認識，主要表現(xiàn)在缺乏對井控風險的識別、對可能造成重大井控安全事故隱患的疏漏、對周圍習慣性違規(guī)行為的忽視、對一些現(xiàn)行規(guī)章制度的缺乏了解和執(zhí)行、缺乏關鍵環(huán)節(jié)建設前的安全生產(chǎn)分析、缺乏對重大施工決策的集體和充分論證，導致對安全事故的預測不足。對人員記性訓練是不是真正的在傳統(tǒng)的培訓過程中，培訓師往往更專注于研究和宣傳理論知識，區(qū)域，這是知識的一部分的人格特質(zhì)較少深入的分析是需要的人員往往更多的培訓。這導致現(xiàn)有培訓缺乏針對性，缺乏對部分員工操作區(qū)域安全控制問題的認識；另一方面，培訓方法陳舊，大部分時間是培訓人員“填鴨式”教學，培訓人員對這一部分的理論缺乏直觀的認識。而書中，又沒有足夠的機會表達自己的意見，這就導致了培訓效果不好。管理不細井控管理過程中，沒有形成統(tǒng)一的業(yè)務管理系統(tǒng)，沒有統(tǒng)一的管理制度和標準，系統(tǒng)的部分條款不精，針對性，可操作性差，導致經(jīng)理人，企業(yè)高管理解偏差，執(zhí)行偏差。

由于新工藝應用、特殊工況處理等關鍵環(huán)節(jié)，沒有配備高技能、豐富實戰(zhàn)經(jīng)驗的現(xiàn)場指導人員，可能導致處置方式不當，后果嚴重。安裝前的準備以及控制設備不到位，測試是在安裝后無法嚴重，維修過程中“走過場”的使用，都可能導致井控設備時，確實需要使用，本質(zhì)安全井控的影響，不能正常運行工作。一方面，企業(yè)問責制不完善，責任執(zhí)行不具體，沒有完整的事后申報制度。在另一方面，在現(xiàn)場問題的一部分是“消化”的問題了，一直沒有充分暴露，問責了。事故發(fā)生后，如果我們不能貫徹“四不放過”的原則，不重視深層次的原因分析，不追究事故責任人的責任，那么事故的教訓就無法吸取，員工也無法震懾，事故隱患將長期重復。

5 總結(jié)

由于我國的地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜，在礦井的開采過程中，需要保證人員安全，需要對地質(zhì)情況進行分析，按照現(xiàn)有的條件進行分析與整合，對相關的地質(zhì)條件進行調(diào)查，加強企業(yè)的管理，積極解決在開采過程中所遇到的問題。在施工過程中，也需要對所出現(xiàn)的情況進行及時的處理，加強設備的管理以及人員技術能力的提高。