復(fù)合勘探技術(shù)在煤礦水害防治中的應(yīng)用探究

貴州省煤田地質(zhì)局 貴州 貴陽 550081

1 引言

復(fù)合勘探技術(shù)在技術(shù)實(shí)施層面上,具備效率、經(jīng)濟(jì)、精確性等的基本要求,為提升礦井作業(yè)安全,有效防控煤礦的水害問題,積極探索有效的方式,能實(shí)現(xiàn)在工作開展中,獲得較高的實(shí)施指導(dǎo)價(jià)值,全面提升了水害防控能力。

2 復(fù)合勘探技術(shù)概述

復(fù)合勘探技術(shù)通常是指依賴定向鉆進(jìn)的勘察手段技術(shù),其能以良好的鉆進(jìn)勘察優(yōu)勢(shì),在煤礦物探中發(fā)揮積極作用,該項(xiàng)技術(shù)為提升勘探的效率和精確度,通常分為物探技術(shù)以及精確定向鉆技術(shù),物探技術(shù)注重大范圍的目標(biāo)區(qū)確定,精確定向鉆技術(shù)主要是能提升探測(cè)的精確性,確保在復(fù)合勘探技術(shù)的保障上,充分滿足實(shí)際的勘察探索需求。

2.1 礦井物探技術(shù) 礦井物探技術(shù)具有探查成本低、可探查范圍廣、效率高等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),其主要是利用電磁探查、超聲波探查、地質(zhì)雷達(dá)、地震探查、瑞利波探測(cè)等方式,提升探查效率的同時(shí),能快速識(shí)別被探查地區(qū)的基本情況,基本的原理大多為人為發(fā)射各種信號(hào)波或者通信機(jī)制,根據(jù)其在不同地質(zhì)條件下的不同反應(yīng)表現(xiàn),獲取接受端的科學(xué)數(shù)據(jù)接受,能大體上在數(shù)據(jù)整理、技術(shù)分析判斷的前提下,獲得較為可靠的物探結(jié)果,從而為鎖定精確勘探的區(qū)域范圍提供重要指導(dǎo)依據(jù)。

2.2 定向鉆進(jìn)技術(shù) 定向鉆技術(shù)一般需要通過必要的位置識(shí)別設(shè)備,實(shí)時(shí)探查鉆孔傾角、方位角度,確保位置精確。同時(shí)依靠孔底馬達(dá)鉆孔,配置必要的測(cè)量設(shè)備,從鉆桿內(nèi)部引出導(dǎo)線,實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)過程中的數(shù)據(jù)可靠傳遞、輸出,有效分析不同鉆孔位置下的地質(zhì)情況,為提供精確數(shù)據(jù)分析,提供可靠依據(jù)。定向鉆進(jìn)技術(shù)往往能實(shí)現(xiàn)在鉆進(jìn)過程中,具備較高的精確性保障,以精確鉆進(jìn)勘察的方式,大量的節(jié)約了勘察成本,提升了實(shí)際的勘察效果。

3 某礦井水文地質(zhì)條件分析

某礦井降水量多集中夏季,冬季降水量較小,最大月平均降水量為169.2mm(6月份),最小月平均降水量為20.2mm,全年平均降水量1126.71mm；多年平均相對(duì)濕度為78%。區(qū)內(nèi)水系屬長(zhǎng)江水系烏江支流,礦區(qū)內(nèi)地表僅有花灘河,自礦區(qū)西南部花灘流入礦區(qū),該河流流經(jīng)礦區(qū)中部,至東部寄馬莊流出區(qū)外,該河流長(zhǎng)年有水。區(qū)內(nèi)其他溪流地表水全部排往花灘河流,其中最大的支流為天生橋煤礦南部與新寨之間的溪溝。區(qū)域內(nèi)巖層主要為碳酸鹽巖和碎屑巖兩大類。礦區(qū)地貌屬高原地貌,地形相對(duì)簡(jiǎn)單,以中低山為主,內(nèi)部多緩坡,地勢(shì)為西北高、東南低。因受區(qū)域性地質(zhì)構(gòu)造和巖性控制,山脈走向大多與構(gòu)造線一致。受地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜的影響,地層中多存在較大的承壓水區(qū)、滯水區(qū)等隱患,影響礦井作業(yè)等的安全。礦井施工過程中,多存在充水含水層,受地層中承壓水層的影響,在煤礦礦井的施工過程中,不斷的地層擾動(dòng)、承壓水層上部覆土、煤礦開挖,導(dǎo)致承壓水發(fā)生突涌、地層發(fā)生失穩(wěn)的影響較大,導(dǎo)致在實(shí)際的施工過程中,可能存在較大的水害問題,影響礦井的作業(yè)安全。

4 復(fù)合勘探技術(shù)在煤礦水害防治中的實(shí)際應(yīng)用分析

進(jìn)行煤礦水害防治,是進(jìn)行安全礦井施工的必要前提,在實(shí)際的水害防治過程中,有效引入復(fù)合勘探技術(shù),充分利用其復(fù)合勘探中的物探技術(shù),確定施工區(qū)域范圍內(nèi),礦井地下水害的主要層位、范圍及空間分布,同時(shí)應(yīng)用精確定向鉆技術(shù),獲取更加詳細(xì)的水害分布信息,更加可靠的制定有關(guān)的防治措施方案,應(yīng)保障在復(fù)合勘察技術(shù)的實(shí)施過程中,具備較高的承壓水、地層滯水勘察識(shí)別能力,更能以精確的勘察手段,為落實(shí)各種有效的水害防止措施提供必要的依據(jù)。提升復(fù)合勘探技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用能力,是解決煤礦水害問題的有效手段。

4.1 技術(shù)準(zhǔn)備和實(shí)施 本次復(fù)合勘探技術(shù)采取的音頻電透技術(shù),采取單極、偶極設(shè)計(jì),將信號(hào)發(fā)射機(jī)與接受機(jī)設(shè)置為50m和10m的距離,為定向鉆技術(shù)提供差異性的技術(shù)實(shí)施依據(jù)參考,獲取有效的比對(duì)數(shù)據(jù)。復(fù)合勘探技術(shù)實(shí)施之前,做好必要的準(zhǔn)備工作,主要是設(shè)置有效、可靠的導(dǎo)排水通道,同時(shí)配置必要的抽水設(shè)備,提升實(shí)際的不良水害問題應(yīng)對(duì)能力,同時(shí)在地質(zhì)條件不良的環(huán)境下,采取必要的地質(zhì)加固手段,安裝孔口控水閘閥,鉆孔的設(shè)計(jì)主要做好彎曲軌跡的可靠計(jì)算優(yōu)化工作,施工中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,檢查復(fù)測(cè)孔位位置,控制測(cè)量的垂直度,同時(shí)做到在施工過程中,持續(xù)觀察鉆桿、設(shè)備、讀取數(shù)據(jù)等的穩(wěn)定可靠情況,同時(shí)做好取樣和分析化驗(yàn)工作。

4.2 應(yīng)用結(jié)果分析 對(duì)于復(fù)合勘探技術(shù)的水害勘察結(jié)果分析,主要是利用音頻電透技術(shù)獲取必要的數(shù)據(jù)資料,結(jié)合三維虛擬仿真系統(tǒng),繪制勘察數(shù)據(jù)結(jié)果,提升對(duì)數(shù)據(jù)資料的真實(shí)可靠反應(yīng)能力。一般進(jìn)入異常區(qū)后,隨著水壓增加,其會(huì)導(dǎo)致單位鉆孔的出水流量顯著增加,一般以水位高度,測(cè)量對(duì)應(yīng)水壓,技術(shù)實(shí)施過程中,存在進(jìn)入含水層之后的水壓突然增大現(xiàn)象,存在一定的地層不穩(wěn)定影響隱患,同時(shí)出水量提升,需要具備較高的排水能力。更具持續(xù)定向鉆進(jìn),分析水壓和出水量,對(duì)潛水深度、位置、壓力有了較高的確定性,為后期的加固施工、開挖作業(yè)提供可靠安全依據(jù)。

5 結(jié)語

復(fù)合勘探技術(shù)在煤礦水害防治應(yīng)用過程中,需要做到在技術(shù)實(shí)施的各個(gè)環(huán)節(jié)充分優(yōu)化,具備較高的煤礦水害防控能力,全面落實(shí)可靠的技術(shù)手段,規(guī)避不良技術(shù)實(shí)施隱患,以達(dá)到較高的技術(shù)實(shí)施效果。