王伟
新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第七地质大队 新疆 833000
摘要:水文地质类型在矿山开采和生产中具有不可替代的作用。通过水文地质类型的划分,施工人员可以对矿井的水文地质条件和水害做出正确的判断,并根据判断的情况采取相应的防治措施。随着时间的推移,浅层资源被开采,深层资源丰富,而水文地质条件相对复杂,风险极高。研究复杂条件下矿井水文地质类型的分类方法,可以促进矿井安全顺利开采,实现资源的有效开采。
关键词:复杂条件下;矿井;水文地质;类型划分;方法;
矿井水文地质类型科学合理的划分是煤矿制定防治水规划、实现防治水安全的重要前提条件。矿井水文地质类型划分方法的应用已经取得一定成功,并发挥了作用,但是在实践中,在某些方面仍然存在各种问题,对其应用效果造成影响。
一、矿井水文地质条件评价
1.确定评价目标和原则。在开展矿井水文地质类型划分工作前,首先要明确评价的目标,并根据防治规划和要求对计划方案进行改进。整个评价过程要始终遵循矿井评价原则,从分水平、分区域等多方面入手,保证评价工作的科学性和合理性。在对方案进行调整时,要以评价数据为基本依据,分别从各个阶段入手,对重点区域以及危险区域的工作作出详细的说明。
2.分水平和分盘区评价划分。根据矿井系统划分,需要保证系统独立性,根据子系统要求,要针对性处理。在统一处理阶段,可能存在水文地质条件不符合要求的现象,要分水平、分区域进行评价。
3.分阶段评价。采掘工程会对矿井造成一定程度的破坏,其破坏程度可以通过矿井水文地质条件的变化显示出来。在对水质类型进行评估时,要在采掘开始之前掌握水质的有关信息,同时要做好在规模变化时期的同步检查工作,恢复治理工作依照采掘破坏情况的不同采取相应的治理措施。在进行分阶段评价时,需要首先进行水平的评价,然后对后期的工作进行预测和分析。通过对各个阶段工作的补充和完善,就可完成对施工工作整体的优化。除此之外,矿井水文地质条件在检查过程中存在较多的项目,因此要对基础条件进行有效的分析,并通过重复的勘测工作对影响水文地质条件的其他因素进行分析和预测。不同形式的治理工作也会产生不同的影响,要结合相应的标准对其作出评价。
4.特殊条件划分。不同矿井的水文地质类型也有所不同,尤其要对异常区域做好勘察,防止意外情况的发生。陷落柱的存在使得未来生产重点区域的水文条件非常复杂。考虑到水文地质具体情况,在整个控制阶段,对水流运动方向要掌握,从基准层面入手,为了避免影响子系统,可提前进行勘查。
二、复杂条件下矿井水文地质类型划分条件
1.时间划分问题。多数矿井针对矿井水文地质类型的划分问题,一般多以《矿井水文地质规程》规范要求为主。最新的《煤矿防治水规定》严格要求各煤矿企业必须针对矿井水文地质类型实行重新划分工作。究其原因,主要是矿井水文地质类型会随着开采时间的变化而变化。根据当前情况来看,复杂条件下矿井水文地质类型主要从以下两方面进行合理划分:一方面,《煤矿防治水规定》要求矿井水文地质类型必须每间隔三年重新划分,主要根据过去三年矿井掘进活动、开采等过程所积累下来的数据材料进行参考。并按照上次矿井水文地质类型划分的结果,进行重新借鉴与划分。重点针对矿井水文地质基础材料实行总结与合理分析。另一方面,在矿区水文地质类型的基础上进行再次划分,重点针对矿井水文地质基础材料进行合理总结与划分。在实际分析过程中,主要根据划分时间的不同对矿井水文地质基础资料进行深化分析,目的在于为当前类型划分活动提供基础条件。可以说,划分时间的不同,往往会对水文矿井地质类型的划分结果产生直接影响。
2.分煤层划分问题。位于同一井田内的煤层常常会受到水文地质条件的影响而发生不同的变化。对于此,必须结合分煤层情况对矿井水文地质类型进行合理划分。
结合以往的经验来看,受到煤层埋藏深度以及含水层的影响,矿井水文地质类型也会更加趋于复杂。与此同时,受到矿井构造运动的不良影响,会出现开采下组煤现象。因此,必须结合分煤层划分问题明确划分复杂条件的矿井水文地质类型。
3.老空水分布问题。对于矿井水文地质类型划分工作而言,老空水分布情况始终被视为煤矿水文地质条件的划分基础。究其原因,主要是我国煤矿开采历史悠久且限制问题较多,必须针对矿井周围的老空水问题进行合理分析。
4.矿井涌水量问题。某些矿井涉及的开采时间较长且开采水平始终处于向下延伸的情况,如此一来,旧生产区很难进行任何生产活动。新生产区开采时间不长,虽然涌水量通常较小,但开采面积无法与旧生产区相媲美。对于开采时间较长的生产区而言,涌水量问题会越来越明显,防治水工作相对较困难。
三、复杂条件下矿井水文地质类型划分方法
1.提前确定目标。安全生产原则的确立是煤矿安全生产管理的基础,因此在水平以及盘区划分中,要根据不同水平和区域的评价标准确立科学的安全原则。在进行目标设定时,加强对重点区和敏感区防范措施的准备,防止因防范缺失造成人员的伤亡。
2.现有程度评价。对矿井进行调查分析是矿井水文地质类型划分的重要前提。现有机制要求做好对各种水文地质资料的分析和评价工作,材料也应随着生产的进行而补充完善。一般情况下,深土层水文地质条件的复杂程度是比较高的,在进行评价的过程中,要充分收集有关资料,保证评价的科学合理性。勘察以及资源回收工作也要按照相应的标准实施,以满足生产的要求。随着科学技术的发展,电磁勘察技术已经开始引进到水文地质勘察工作当中,在这种条件下,有关人员要做好立体勘察网络系统的构建,从而对含水层、水位作出更加科学准确的判断,及时发现其中的问题并解决,保证生产的正常进行。
3.分水平评价。生产系统划分要求明确指出要在不同区域完善排水系统,强化排水系统处理问题的功效。由于不同区域的水文地质条件存在差异,因而在对其进行处理时也要区别化对待,如若强行采取相同的方式对其进行处理,不但不能取得良好的效果,甚至还会给生产带来严重的负面影响。因此在进行生产工作时,要始终以当下的条件为基础,保证生产的稳定。在评价阶段,要突出规律,根据涌水量统计和水文比拟可知,要采用分阶段测试的模式,做好精准度测量工作,根据矿井采掘方案以及调整形式,对水文地质条件要分水平进行评价。
4.分阶段评价。矿井水文地质条件受到开采破坏程度和工程揭露程度的影响,要从历史和发展的角度入手,在一定勘察探测过程中,要确定阶段性需要处理的问题。
5.特殊条件。在对水文地质条件进行评价时,要根据不同的环境条件设立不同的形式。如若在不同区域的勘查过程中发现异常情况,需要对该区域的地质条件以及具体情况进行有效的记录和评价,并在评价报告中根据其特征条件以及其他因素对其威胁程度进行有效的判定。
6.指导性评价。水文地质类型划分的目的是为矿山安全生产服务,为安全生产提供保障。在制定矿井防治水中长期发展规划时,要提前对重点区域进行评价,根据水害威胁程度以及防治难易程度可知,如果没有采用集中规划的形式,则直接造成不良影响。指导性评价的另外一层含义是能对出现的问题及时进行处理。根据评价报告,预测出涌水量后,要确定防治水规划调整方式,根据条件变化提前对方案进行调整和实施。
总之,煤矿水文地质条件类型在具体划分过程中,应当与勘探揭露程度进行有效结合,并且在其中效果体现出开采水平以及开采历史相关的技术评价报告。只有这样,才能够严格按照评价原则,对现存于其中的问题进行妥善处理和分析,将矿井水文地质类型划分的基础性、阶段性以及指导性特征充分发挥出来,为防治水提供有效依据支持。
参考文献:
[1]王英.关于复杂条件下矿井水文地质类型划分方法.2020.
[2]武文洁,中国煤矿水文地质类型划分与特征分析.2019.