煤礦水文地質勘探中地震勘探的運用范文

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摘要：

煤礦水文地質條件較為復雜，水害防治整體的工作壓力較大，為煤礦的安全生產埋下了重大的安全隱患，需采用有效手段將地震勘探合理引入煤礦水文地質勘探和水害防治過程中。對地震勘探在煤礦水文地質勘探和水害防治中的應用等方面展開深入探討，為相關研究工作提供一定的參考信息。

關鍵詞：

水文地質勘探；地震勘探；水害防治；經濟效益；參考信息

0引言

為保證煤礦企業安全生產不受影響，技術人員需要在開采過程中首先對礦區水文地質條件進行深入分析，采取可靠的地質勘探技術手段分析礦區整體地質條件，為后續煤炭開采活動順利開展提供可靠保障。同時，受地下水等自然因素的影響，煤炭企業整體的經濟效益受到了一定影響。水害防治的投入成本較大，水文地質勘探的技術要求非常高，直接影響礦區生產效率[1]。

1煤礦水害的主要表現形式

1.1礦井中存在積水的危害煤礦企業在正常作業過程中，礦井中存在一定量的積水，影響作業區的生產效率。這種礦井充水的煤礦水害產生原因較多，主要包括如下幾個方面：

a)斷層間的構造水。礦井內斷層體積較小，斷層數量相對較少，不同的含水層對于煤礦的正常生產有一定影響；

b)采空區積水及廢棄小窯積水；

c)地表水及自然降水。當自然降水較多，地表水含水量較大時，會加快礦井涌水量上升的速度，為礦區正常生產埋下一定的安全隱患；d)砂巖含水層水害；e)陷落柱易導水。除此之外，礦井內部巖土層縫隙、巖溶、頂板破裂等也會導致礦井充水現象的出現[2]。表1所示即為不同煤層采空塌陷產生的導水裂隙帶高度。

1.2古近系地質結構的危害古近系的地質結構較為復雜，砂巖較為豐富，含水性較強，特殊地段地質構造很容易出現地表斷裂的現象，此時附近的河床地表水及自然性降水將會不斷流入這些地表層，形成含水性較多的砂巖層。當砂巖層全部覆蓋在煤炭層上面時，加大了煤炭開采難度，對于具體的開采技術提出了更高要求。當古近系砂巖含水層較多時，將會造成煤炭開采過程中突水現象的出現，容易引起重大的安全事故，這種特殊地質層突水量較大時，將會直接淹沒礦井，阻礙礦區生產作業順利進行[3]。

1.3第四系松散層的危害第四系松散層主要是指粘土層、砂礫層等，這些層的內部結構受到相關作用力的影響，內部地質構造整體平衡性被打破，造成了第四系松散層內部結構不穩定現象。當風化帶的隔水層柱斷裂時，流沙、泥流等各種含水物質將會不斷涌入礦井內部，出現地面塌陷的現象。礦井內涌入的大量積水將會不斷沖擊井下作業區，導致作業面整體結構遭到破壞，堵塞巷道，當流沙等物質涌入礦井的總量不斷增大時，將會淹沒礦井。

2水文地質勘探的主要內容

礦井在正常使用過程中，巖溶的作用力將會引起礦井底板突水現象的出現。為保證煤礦企業正常生產，需要開展水文地質勘探活動。通過分析開采區地質構造特點，確定礦區地質構造條件，為后續水文地質開展工作的順利進行奠定堅實的基礎。水文地質勘探的主要內容包括：

a)利用相關技術手段分析礦井突水現象出現的原因，并找出相關影響因素；

b)分析礦區內部氣壓與水的氣壓之間的相互影響，掌握地質斷裂構造的發育規律；

c)總結礦區的巖溶形成條件、隔水層厚度及巖性變化規律，并綜合評估井下含水層水位的動態變化，豐富勘探內容，為后續勘探工作的順利開展提供可靠的參考依據。

3地震勘探在煤礦水文地質勘探和水害防治中的應用

煤礦井下作業生產區水害現象的出現，需要準確地判斷出導水通道的具體位置，及時消除相關因素的影響，保證礦區生產作業正常進行。利用地震勘探的相關理論，能夠為礦井內部地質條件、巖性的變化規律、巖溶特點、斷裂層的形成原因等方面提供可靠的參考依據，提高煤礦水文地質勘探與水害防治工作的整體效率[4]。地震勘探技術對于礦區內的異常結構敏感度較高，對于巷道的開通狀況、巖層斷裂等提供了重要的參考信息。利用地震勘探技術能夠對落差在5m之內的斷層做出詳細說明，利用計算機處理系統可以顯示出礦井內部褶曲分布狀況，確定巖性變化的客觀規律。由于水文地質勘探需要對引起水害發生的原因做出必要解釋，而采用地震勘探技術可以客觀地反映出礦區陷落柱、采空區等不同區域的整體分布形態。同時，不同煤層之間的合并情況、煤層厚度變化、底板水文地質特點等也能夠利用地震勘探的相關技術手段進行分析。二維地震勘探技術主要是利用數字化的方式對礦區地質條件進行全方位剖析，確定出地震時間剖面，并對礦區地質構造做出充分說明。二維地震勘探能夠反映出礦區10m之內的斷層變化，并確定斷點位置。為了將煤層底板的深度誤差控制在2%之內，需要利用二維地震勘探技術確定10m左右的褶曲[5]。在此技術上，利用三維地震勘探技術能夠對三維空間內煤層構造、巖性的變化、確定煤礦開采區位置提供可靠的參考信息。礦區水害防治對于主巷道整體布局有著嚴格的要求，利用三維數據的動態變化，能夠及時顯示出水害發生時礦區的地質結構變化，提高技術人員處理實際問題的工作效率。利用三維地震勘探可視化技術手段，可以解決煤礦作業區的一系列問題，主要包括：

a)確定出新生界的厚度，具體的深度誤差保持在1.52%作業范圍之內；

b)對5m之內的褶曲幅度變化提供可靠的參考信息，為巷道突水問題預防機制的構建提供可靠的參考依據；

c)查明陷落柱發生的具體原因。由于反射波空白帶的存在，導致礦區生產作業中容易出現塌陷漏斗的現象。此時陷落柱邊緣存在著異常的擾曲反射波，利用三維地震勘探可視化技術可以通過查找結合水相干方差切片的具體位置，確定陷落柱的大概范圍。陷落柱在地震剖面上的示意圖如圖1所示。

4結語

地震勘探理論體系較為豐富，相關技術手段能夠為水文地質勘探工作的開展及水害防治措施的順利實施提供必要的參考依據。地震勘探的相關技術手段為礦區水文地質條件的深入分析提供了重要的參考信息，豐富了水文地質勘探工作內容，拓寬了礦區水害防治的工作思路，有利于提高煤礦企業生產效益。因此，研究地震勘探在煤礦水文地質勘探和水害防治中的應用，具有重要的現實參考意義。

參考文獻：

［1］張大禮.關于煤礦水文地質特征及礦井水害防治的研究［J］.廣東科技，2014(18)：136-137.

［2］王瑞華.李糧店煤礦水文地質特征研究［D］.焦作：河南理工大學，2010.

［3］曾凡品.煤礦水文地質特征與礦井水害的防治技術論述［J］.能源與節能，2014(12)：77-78.

［4］鄧書生.淺談煤礦水文地質特征與礦井水害的防治［J］.科技致富向導，2013(6)：256.

［5］倪宇東.可控震源地震勘探新方法研究與應用［D］.北京：中國地質大學，2012.．

作者:高鵬 單位:山西煤炭運銷集團馬家巖煤業有限公司