综合物探方法在煤矿防治水中的应用分析

发表时间:2021/3/11   来源:《建筑实践》2020年第35期   作者:陈世宇
[导读] 在煤炭进行勘探、建设以及开采的过程当中
        陈世宇
        盘州市煤炭开发总公司  贵州六盘水  553000
        摘要:在煤炭进行勘探、建设以及开采的过程当中,由于受到地质条件以及技术因素等限制,使得煤矿防治水工作存在一定的难度,给煤矿企业的进一步发展带来一定的阻碍,不利于保护工作人员的生命安全。因此为了能够做好煤矿防治水工作,便可以采取综合物探的方法,提高煤矿防治水工作的水平以及效率。下面,文章就综合物探方法在煤矿防治水中的应用展开论述。
        关键词:煤矿防治水;综合物探方法;具体应用
        引言
        在煤矿作业可能发生的安全隐患中,水害灾害是其中一项重大的事故,轻微的水害就会对煤矿企业的生产造成一定的影响,更严重的水害事故甚至会威胁煤矿生产的整体安全,带来非常巨大的经济损失和人身安全隐患。为了能够保护工作人员的生命安全,促使煤矿企业的进一步发展,满足人们对煤矿资源的需求,加大煤矿开采的力度,便需要在具体的工作实施的过程当中,需要根据当前社会对于煤矿资源的需求以及煤矿企业发展的实际要求,加大水防治工作的实施力度,通过采取综合物探的方法,能够让煤矿资源的开采工作变得更加的顺利以及安全,从而保证煤矿开采工作的顺利进行。因此探讨综合物探方法在煤矿防治水中的应用,这对煤矿水害事故的应对具有重要的意义。
        1不同水源的突水特征
        1.1工作面底板灰岩水突水的特点
        首先,采掘工作面压力增加会导致底板膨胀。主要是指底鼓体积大于500mm的情况。其次,工作面的底板会引起裂纹,并在外力作用下逐渐增大,然后导致沿裂纹渗漏。在流动的水的影响下,裂缝将逐渐增加,导致水量增加。如果底板的渗漏量超过一定水平,此时,渗煤将停止,在此阶段,水的颜色有时会变得清澈,有时会变得浑浊。这种情况是指底板的运动。当水变得浑浊时,如果底板稳定,则水的颜色会变得清晰。最终,当石灰岩水从工作面的底板破裂时,顶板和底板会破裂,水会沿着裂缝喷出。同时,还会伴随着“刺耳的水声”,有时底板会出现“底部爆炸”,产生很大的声响。与此同时,在这个阶段,会涌出大量呈清澈或浑浊的水。
        1.2顶板松散含水层的突水特征
        顶板松散的含水层中的突水特征是突水区域内有潮汐,随着滴水和淋水,潮汐会逐渐增加。经过观察,可以发现水中几乎没有细沙。水有时是透明的,有时是浑浊的。水和沙的量会增加,直到发生大量的水和沙的破裂为止。如果隔离煤柱保留得太小,工作面顶部就会垮塌,裂缝与疏松的孔隙含水层连通,导致涌水量突然增加,水色时而清时而浊,并出现流沙,流沙经常出现断续。
        1.3断层突水特征
        岩石层在断层附近相对破裂,因此造成工作面压力和喷水量增加的情况时有发生。断层水通常已得到充分的补给,大部分为“活水”,很少出现“挂红”现象。在岩石巷道中挖掘时,遇到了断层水,有时在裂缝岩石中可以看到“淤泥”,并且底部会出现喷射浑浊水的现象。
        1.4采空区突水特征
        采空区突水主要是由长时间的水积聚引起的,并且水中会有很多杂质溶解。供水不畅的水源称为“死水”。它的特征主要是“挂红”的外观,水的含酸度较大,水的味道涩,有大量的H2S气体(蛋臭味),吸水迅速,流动速度快。
        1.5地表水突水特征
        地表水的水源主要有大气降水与地表水体,其中地表水体主要包括:江河湖泊、水库沟渠、坑塘、池沼泉水和泥石流等水源。

地表水水害的通道,主要为井口、采空冒裂带、岩溶地面塌陷坑或洞、断层带以及煤层顶底板或封孔不良的旧钻孔充水或导水。
        2综合物探在煤矿防治水中的应用
        2.1瞬变电磁法的应用分析
        瞬变电磁法现如今在煤矿防治水工作当中发挥着极其重要的作用,应用也越来越普及。瞬变电磁方法主要应用在寻找地质构造陷落柱和电阻率比较低的富水采空区,通过使用瞬变电磁方法能够在比较短的时间内更好的了解采空区的状况,从而做好防治煤矿水害的工作。在探测陷落柱的过程当中,使用瞬变电磁的方法能够发挥重要的作用,经过调查可以发现矿井当中的陷落柱的产生与奥灰岩溶裂缝的存在具有极其密切的关系,产生该现象的主要原因便是由于受到岩溶裂缝的发育以及扩大的影响,使得底层附近在受到挤压之后由于在重力的影响出现坍塌的问题,该条件下陷落柱内部填充物比较的松散以及复杂,因此在受到挤压作用力的时候容易导致塌陷问题的发生,使得原本比较正常的地层结构遭到一定的破坏,当地层结构遭到破坏之后容易在下雨天气积累非常多的雨水,不利于煤矿开采工作的顺利进行,难以保证工作人员生命安全,因此需要要求煤矿企业做好防治水工作。陷落柱与煤层两者之间具有较大的区别,陷落柱与煤层的电性和密度等差异都比较大,通过使用瞬变电磁的方法能够在对含水陷落柱进行准确的探测,从而获取相应的断面图。通过对获得的断面图进行全面的分析,能够直观的研究该区段以及附近的陷落柱的具体状况。经过调查可以发现,在勘测的时候使用顺变电磁的方法,能够发现陷落柱存在比较明显的低阻电性的特点,能够与陷落柱的状况完全一致,因此该物探技术所获得的电性特征能够更好的为防治水工作提供重要的参考依据。在瞬变电磁法长期的发展过程当中发挥着极其重要的作用,能够有效的做好水害的预防以及治理工作。在采空区勘查的过程当中,使用瞬变电磁法也能够发挥重要的作用,由于采空区存在比较严重的岩体体塌陷、破碎的问题,从而提高了电阻率值,当采空区的充水之后会使该区域充满水体。通过根据特性采取瞬变电磁法对地下岩层进行动态的监测,能够有效的了解地层结构的状态以及含水的状况,准确的把握采空区的地质条件。
        2.2三维地震探测陷落柱
        在煤矿开采的过程当中,很多开采区域都会由于各种因素的影响出现地质塌陷的问题,从而出现陷落柱或者煤层遭到一定的破坏。不仅仅会破坏煤层的结构,同时也会给煤层的地质勘探工作带来一定的干扰以及难度。陷落柱的形成是非常繁琐的过程,需要经过比较漫长的时间,一般是块度差异比较大,非常的不均匀,从性质的方面对陷落柱进行分析,可以发现陷落柱的填充物比较的复杂,同时会呈现波速低和松散等特点,并且陷落柱的附近通常是砂岩以及泥岩,该部位具有相对比较高的承接稳定性和密度。通过采取三维地震法进行探测可以清晰的观察到陷落柱的状况,从而为煤矿公司的探测相关工作的进行提供比较准确有效的地质资料,更好的制定煤矿安全措施,从而在进行煤矿生产的过程当中选择比较科学合理的防治方法,有效的降低由于水害所发生的安全事故问题,保证煤矿安全工作的顺利进行,保障工作人员的生命安全。除此之外,在实际的应用过程当中三维地震法具有比较好的应用价值,能够为开采方提供比较有力的资料,促进煤矿企业的进一步发展,避免不必要经济损失的发生。
        结语
        在煤矿防治水工作的过程当中,可以使用瞬变电磁法以及采空区三维地震勘探等综合物探的方法,但是为了能够更好的发挥综合物探方法,在煤矿防治水过程当中的作用,便需要根据实际的地质状况以及地质特点。通过做好煤矿防治水工作,做提高工作的效率,保证开采工作的顺利进行.
        参考文献:
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        [2]郑凯凯,宋瑞涛.综合物探方法在煤矿防治水中的实践分析[J].内蒙古煤炭经济,2017(10):16-17.
        [3]管志强.综合物探方法在煤矿防治水中的运用研究[J].科技与企业,2012(23):370.
        [4]付玉刚,张宏.综合物探方法在煤矿防治水中的应用[J].西部探矿工程,2012,24(01):183-185.
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