張利 何黎
摘 要:水文地質(zhì)是自然界地下水各種變化和活動(dòng)現(xiàn)象的體現(xiàn)形式,是其物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及分布、運(yùn)行規(guī)律的主要探究模式。礦區(qū)水文地質(zhì)條件直接關(guān)系到煤礦的安全生產(chǎn),合理的了解地下水因素對(duì)水文地質(zhì)條件造成的影響是保證煤礦安全生產(chǎn)的前提和必要條件,更是提高煤礦生產(chǎn)工作效益和良好社會(huì)效益的重要措施。
關(guān)鍵詞:煤礦水文地質(zhì);特征;礦井水害;措施
1.對(duì)煤礦進(jìn)行水文地質(zhì)勘察時(shí)的主要內(nèi)容
1.1 對(duì)開(kāi)采煤礦區(qū)域的地下水進(jìn)行分析
對(duì)開(kāi)采礦山區(qū)域的地下水進(jìn)行分析,是勘測(cè)過(guò)程中的重點(diǎn),因?yàn)榈叵滤軌蛟诤艽蟪潭壬嫌绊戦_(kāi)采礦山區(qū)域的土質(zhì),如果忽視了對(duì)地下水的分析,那么就有可能造成采礦區(qū)域的土壤發(fā)生塌陷,危害從事開(kāi)采煤礦行業(yè)的人員的人身安全。
1.2 在對(duì)煤礦進(jìn)行勘測(cè)時(shí),必須了解在礦山處建立建筑物的地基所需要的土質(zhì)類(lèi)型
在建設(shè)礦井之前,必須對(duì)開(kāi)采煤礦區(qū)域的土壤有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí),并且對(duì)建筑物所需土質(zhì)類(lèi)型有一個(gè)大致的判斷,避免因水文地質(zhì)的特征與建筑物所需的不同而影響建筑物的安全性和穩(wěn)定性,給進(jìn)行煤礦開(kāi)采工作的工作人員帶來(lái)危險(xiǎn)。
1.3 將勘測(cè)數(shù)據(jù)與周?chē)h(huán)境相結(jié)合,綜合分析發(fā)生礦井水害的原因
對(duì)煤礦的水文地質(zhì)進(jìn)行勘測(cè)之后,根據(jù)得到的數(shù)據(jù)與周?chē)h(huán)境的關(guān)系,得到發(fā)生礦井水害問(wèn)題的原因,進(jìn)而尋找科學(xué)合理的方法去解決這些問(wèn)題。
2.煤礦水文地質(zhì)的基本特征
2.1 水文地質(zhì)的含水層的基本特征
水文地質(zhì)的含水層可以分為多個(gè)含水層,其中最主要的是奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層和太原組下段L1-4灰?guī)r巖溶裂縫含水層,下面讓我們了解一下這兩個(gè)含水層的特征。
2.1.1 奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層
奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層中水的分布是不均勻的,但是能夠完成煤層底板之間的水傳遞,如果在對(duì)煤礦進(jìn)行勘測(cè)時(shí)忽視了此層含水層對(duì)煤礦的影響,那么在進(jìn)行開(kāi)采煤礦時(shí),就會(huì)給開(kāi)采工人帶來(lái)嚴(yán)重的災(zāi)難。
2.1.2 L1-4灰?guī)r巖溶裂隙含水層
L1-4灰?guī)r巖溶裂隙含水層的厚度比較均勻,擁有一個(gè)完整的結(jié)構(gòu),硬度和密度都很高,該層的含水量很少,因?yàn)閹r溶裂隙大多都被填埋,水分進(jìn)入很困難。
2.2 水文地質(zhì)的主要隔水層的特征
在對(duì)煤礦進(jìn)行勘測(cè)時(shí),在煤礦的底部存在著由鋁質(zhì)泥巖組成的隔水層,這個(gè)隔水層能夠有效地隔離水分,擁有較為穩(wěn)定的層位,但是該隔水層有時(shí)會(huì)出現(xiàn)斷層、破碎帶,所以在進(jìn)行煤礦開(kāi)采時(shí),因?yàn)殚_(kāi)采煤礦引發(fā)防水層和隔水層的震動(dòng),造成斷層或破碎帶,無(wú)法再進(jìn)行隔水工作。
3.礦井水害主要有哪些
3.1 地表水引發(fā)的礦井水害
埋藏煤礦的地表有時(shí)會(huì)有河流或水庫(kù),在進(jìn)行煤炭開(kāi)采的過(guò)程中,如果埋藏的煤炭與地表的距離很近,那么就很可能造成塌陷,導(dǎo)致河流或水庫(kù)中的水流入埋藏煤炭的地方。
3.2 煤層上方的含水層引發(fā)的礦井水害
一般情況下,煤層上方的含水層的含水量會(huì)隨著煤層深度的增加而減少,但是煤層上方的含水層會(huì)直接向煤層滲透水源,如果在進(jìn)行煤炭開(kāi)采的過(guò)程中,不能有效地吸收煤層上方含水層中的水分,那么就極有可能發(fā)生礦井水害,給采礦人員的家庭帶來(lái)巨大的災(zāi)難。
3.3 煤層下方的含水層
在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中,有可能因?yàn)闇y(cè)量的不準(zhǔn)確,導(dǎo)致開(kāi)采時(shí)破壞了煤層底部的碳酸鹽巖,碳酸鹽巖遭到損害之后,由于碳酸鹽巖底部擁有大量的地下水,一旦地下水的水位高于煤層的話,就會(huì)發(fā)生水害,給開(kāi)采的企業(yè)或組織帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
3.4 老空區(qū)和老窯區(qū)內(nèi)部積水引起的礦井水害
有的地區(qū)由于擁有較長(zhǎng)的開(kāi)采煤礦的歷史,但是沒(méi)有留下書(shū)面依據(jù),所以地下有很多不為人所知的老空區(qū)和老窯區(qū),這些老空區(qū)和老窯區(qū)的分布雜亂無(wú)章,人們無(wú)法從地表的情況找到老空區(qū)和老窯區(qū)的具體位置,因而老空區(qū)和老窯區(qū)里的積水情況也不能為人所知,所以那些進(jìn)行不規(guī)范開(kāi)采煤礦的個(gè)體戶(hù)在進(jìn)行開(kāi)采時(shí),很容易發(fā)生礦井水害。
4.如何對(duì)礦井水害進(jìn)行防治
4.1 如何解決地表水引發(fā)的礦井水害
在進(jìn)行煤炭開(kāi)采時(shí),建立礦井時(shí)要確保牢固可靠,避免開(kāi)采煤礦時(shí)發(fā)生塌陷。另外,礦井的高度要盡量增高,力求高度超過(guò)河流或水庫(kù)的最高洪水位線,避免暴雨天氣來(lái)臨時(shí),發(fā)生河流或水庫(kù)的水倒灌的現(xiàn)象。
4.2 如何解決煤層上方的含水層引發(fā)的礦井水害
在對(duì)煤礦進(jìn)行勘測(cè)的過(guò)程中,要對(duì)煤層上方的含水層進(jìn)行抽水試驗(yàn),明確煤層上方的含水層的含水量,在進(jìn)行煤炭開(kāi)采的過(guò)程中,使用合適的抽水設(shè)備將破壞的含水層中的水全部抽出,避免發(fā)生礦井水害。
4.3 如何解決煤層下方的含水層引發(fā)的礦井水害
在對(duì)煤礦進(jìn)行開(kāi)采之前,必須對(duì)煤層的深度進(jìn)行測(cè)量,以及煤層下方的碳酸鹽巖的深度,在開(kāi)采的過(guò)程中,開(kāi)采人員要把握好尺度,避免開(kāi)采過(guò)深,破壞了煤層下方的含水層,造成礦井水害。
4.4 如何解決老空區(qū)和老窯區(qū)積水引起的礦井水害
在開(kāi)采煤炭之前,要對(duì)開(kāi)采的區(qū)域盡心準(zhǔn)確地勘探,明確老空區(qū)和老窯區(qū)的位置,在進(jìn)行勘探的過(guò)程中,由于老空區(qū)和老窯區(qū)不易被發(fā)現(xiàn),勘探人員必須使用新的技術(shù)來(lái)進(jìn)行勘測(cè),以便準(zhǔn)確定位老空區(qū)和老窯區(qū)的位置,然后將老空區(qū)和老窯區(qū)的積水抽出,為開(kāi)采煤礦創(chuàng)造安全的環(huán)境。
5.總結(jié)語(yǔ)
由于煤礦水文地質(zhì)的特征,導(dǎo)致開(kāi)采人員在進(jìn)行煤炭開(kāi)采工作的過(guò)程中很容易發(fā)生礦井水害,包括地表水引起的水害,煤層上下方的含水層引起的水害,以及老空區(qū)和老窯區(qū)積水過(guò)多引起的水害。