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現(xiàn)象的體現(xiàn)形式,是其物理性質(zhì)、化學性質(zhì)以及分布、運行規(guī)律的主要探究模式。礦區(qū)水文地質(zhì)條件直接關系到煤礦的安全生產(chǎn),合理的了解地下水因素對水文地質(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效益的重要措施。
關鍵詞:煤礦水文地質(zhì);特征;礦井水害;措施
1.對煤礦進行水文地質(zhì)勘察時的主要內(nèi)容
1.1 對開采煤礦區(qū)域的地下水進行分析
對開采礦山區(qū)域的地下水進行分析,是勘測過程中的重點,因為地下水能夠在很大程度上影響開采礦山區(qū)域的土質(zhì),如果忽視了對地下水的分析,那么就有可能造成采礦區(qū)域的土壤發(fā)生塌陷,危害從事開采煤礦行業(yè)的人員的人身安全。
1.2 在對煤礦進行勘測時,必須了解在礦山處建立建筑物的地基所需要的土質(zhì)類型
在建設礦井之前,必須對開采煤礦區(qū)域的土壤有一個清晰的認識,并且對建筑物所需土質(zhì)類型有一個大致的判斷,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,給進行煤礦開采工作的工作人員帶來危險。
1.3 將勘測數(shù)據(jù)與周圍環(huán)境相結合,綜合分析發(fā)生礦井水害的原因
對煤礦的水文地質(zhì)進行勘測之后,根據(jù)得到的數(shù)據(jù)與周圍環(huán)境的關系,得到發(fā)生礦井水害問題的原因,進而尋找科學合理的方法去解決這些問題。
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,如果在對煤礦進行勘測時忽視了此層含水層對煤礦的影響,那么在進行開采煤礦時,就會給開采工人帶來嚴重的災難。
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,擁有一個完整的結構,硬度和密度都很高,該層的含水量很少,因為巖溶裂隙大多都被填埋,水分進入很困難。
2.2 水文地質(zhì)的主要隔水層的特征
在對煤礦進行勘測時,在煤礦的底部存在著由鋁質(zhì)泥巖組成的隔水層,這個隔水層能夠有效地隔離水分,擁有較為穩(wěn)定的層位,但是該隔水層有時會出現(xiàn)斷層、破碎帶,所以在進行煤礦開采時,因為開采煤礦引發(fā)防水層和隔水層的震動,造成斷層或破碎帶,無法再進行隔水工作。
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會有河流或水庫,在進行煤炭開采的過程中,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,導致河流或水庫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隨著煤層深度的增加而減少,但是煤層上方的含水層會直接向煤層滲透水源,如果在進行煤炭開采的過程中,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巨大的災難。
3.3 煤層下方的含水層
在煤礦開采的過程中,有可能因為測量的不準確,導致開采時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,就會發(fā)生水害,給開采的企業(yè)或組織帶來巨大的經(jīng)濟損失。
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)由于擁有較長的開采煤礦的歷史,但是沒有留下書面依據(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)的分布雜亂無章,人們無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,所以那些進行不規(guī)范開采煤礦的個體戶在進行開采時,很容易發(fā)生礦井水害。
4.如何對礦井水害進行防治
4.1 如何解決地表水引發(fā)的礦井水害
在進行煤炭開采時,建立礦井時要確保牢固可靠,避免開采煤礦時發(fā)生塌陷。另外,礦井的高度要盡量增高,力求高度超過河流或水庫的最高洪水位線,避免暴雨天氣來臨時,發(fā)生河流或水庫的水倒灌的現(xiàn)象。
4.2 如何解決煤層上方的含水層引發(fā)的礦井水害
在對煤礦進行勘測的過程中,要對煤層上方的含水層進行抽水試驗,明確煤層上方的含水層的含水量,在進行煤炭開采的過程中,使用合適的抽水設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
在對煤礦進行開采之前,必須對煤層的深度進行測量,以及煤層下方的碳酸鹽巖的深度,在開采的過程中,開采人員要把握好尺度,避免開采過深,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
在開采煤炭之前,要對開采的區(qū)域盡心準確地勘探,明確老空區(qū)和老窯區(qū)的位置,在進行勘探的過程中,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來進行勘測,以便準確定位老空區(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,為開采煤礦創(chuàng)造安全的環(huán)境。
5.總結語
由于煤礦水文地質(zhì)的特征,導致開采人員在進行煤炭開采工作的過程中很容易發(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)積水過多引起的水害。