探討煤田水文地質(zhì)勘探技術(shù)

焦裕敏

（山東省地質(zhì)測繪院山東濟南250002）

探討煤田水文地質(zhì)勘探技術(shù)

焦裕敏

（山東省地質(zhì)測繪院山東濟南250002）

煤炭是一種重要的能源資源，對我國經(jīng)濟的發(fā)展具有重要的作用，因此，需要加強對礦區(qū)水文地質(zhì)勘探技術(shù)的研究。本文將主要圍繞煤田水文地質(zhì)勘探技術(shù)展開論述。

水文地質(zhì)勘探技術(shù)特點

1　前言

我國水文地質(zhì)勘探工作從50年代開始，經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展，取得了舉世矚目的成就，相比前蘇聯(lián)、美國以及其他國家，我國水文地質(zhì)勘探工作的特點是起步晚、發(fā)展迅速。50年代，首次建立起全國性的水文地質(zhì)工程隊伍；60年代，在東部大平原和西北缺水地區(qū)這些特殊的地理區(qū)域進行了水文地質(zhì)的普查；70年代，全國三分之二以上的地區(qū)完成了水文地質(zhì)的普查工作，水文地質(zhì)勘查技術(shù)更加完善，地下水動態(tài)觀測站在各省市自治區(qū)陸續(xù)建成；80年代，我國的水文地質(zhì)勘探工作過程中，開始重視水文環(huán)境，加強環(huán)境立法；水文勘探發(fā)展到當前，數(shù)字地球建成，地理信息中的3S（GIS、GPS、RS）應(yīng)用于處理水文地質(zhì)的空間數(shù)據(jù)，以及專業(yè)性軟件隨著計算機的發(fā)展廣泛應(yīng)用于水文地質(zhì)的勘探，為水文地質(zhì)工作的發(fā)展提供了技術(shù)上更加有力的支持。

2　水文地質(zhì)勘探的目的

水文地質(zhì)勘探是水文勘探技術(shù)工作者為了了解某區(qū)域的水文地質(zhì)環(huán)境以開發(fā)利用相關(guān)資源而進行的科學探究工作。出于不同目的和要求，水文地質(zhì)勘探又可以進一步劃分為普查和勘探，普查是綜合性的，用以表達普查結(jié)果的水文地質(zhì)圖的比例尺為1:20萬，而水文地質(zhì)勘探是在已用普查方式探明地下水的分布后對特定區(qū)域水文資源的深入調(diào)查，服務(wù)于專門目的，如從居民健康考慮，對區(qū)域內(nèi)供水水文的調(diào)查，采礦時對礦床水文地質(zhì)的勘探等。

3　水文地質(zhì)勘探內(nèi)容和要求

（1）泉水調(diào)查：查明出露地貌位置和地質(zhì)條件、成因類型、補給來源、流量、水質(zhì)、水溫、訪問其動態(tài)變化情況。選擇部分代表性強的泉取樣，進行水質(zhì)化學全分析和作細菌、污染、放射性分析。（2）老硐調(diào)查：查明硐Eli地貌位置和地質(zhì)條件、老硐形狀、斷面、長度、揭穿層位和巖性、出水量、水質(zhì)、水溫、訪問其動態(tài)變化情況。選擇有代表性的取樣進行水質(zhì)化學全分析和作細菌、污染、放射性分析。（3）地表水體調(diào)查：查明河流、溪溝點的地貌位置和地質(zhì)條件、水位、流量、水質(zhì)、水溫、與地下水的聯(lián)系，訪問其動態(tài)變化情況。

4　礦區(qū)水文地質(zhì)勘探技術(shù)方法

4.1綜合物探技術(shù)方法

綜合物探技術(shù)方法是將地震以及電法勘探方法結(jié)合在一起，主要是解決在煤礦開采過程中出現(xiàn)的構(gòu)造與礦井水的問題，這種方法比較快捷方便，并且具有較大的經(jīng)濟性。在進行煤礦采區(qū)物探時，一方面是充分地利用采區(qū)的高分辨率三維地震數(shù)據(jù)體，再結(jié)合已有的鉆孔資料，對采區(qū)的目的層構(gòu)造進行科學合理地分析、說明，構(gòu)建一套完整系統(tǒng)的立體構(gòu)造圖像。

4.2地下水化學及同位素研究

地下水化學在屬于水文地質(zhì)學的一門基本學科，對生態(tài)環(huán)境有著重要的影響。近幾年隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，同位素研究和應(yīng)用在水文地質(zhì)學中得到了廣泛地推廣，漸漸成為水文地質(zhì)化學中的一種重要手段。加強對同位素方法的研究，有助于加強對地下水的起源、形成、儲存以及質(zhì)量的變化等方面的研究，同時，可以正確地判斷地下水的補給開源、補給強度以及補給比例、補給的具體位置等。

4.3水文地質(zhì)鉆探技術(shù)

無論采用何種現(xiàn)代技術(shù)勘測方法，獲取水文地質(zhì)信息的最直接、最有效的方法仍舊是水文鉆探方式。水文鉆探方式是一種比較常用的勘測方式，對煤田水文地質(zhì)勘探有著重要的作用。我國的煤地層主要分布在山前、盆地邊緣等地區(qū)，這些地區(qū)比較干旱，相當?shù)厝彼虼耍枰哟髮?yīng)用鉆進過程中少用水甚至是不用水技術(shù)的研究，比如，空氣反循環(huán)以及泡沫鉆進等技術(shù)。同時，一般情況下，煤系下伏碳酸鹽巖埋藏得比較深，奧陶系巖溶含水層中多層泥灰?guī)r夾層，在鉆進的過程中，經(jīng)常出現(xiàn)地層漏失以及地層坍塌的情況，同時由于鉆孔結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，嚴重影響著正常安全進尺，因此，需要研究針對性解決問題的鉆探技術(shù)以及合理的鉆孔結(jié)構(gòu)。

4.4“3S”技術(shù)

“3S”技術(shù)是GPS、GIS、RS三項技術(shù)的整合，它以計算機的數(shù)據(jù)分析、繪圖技術(shù)，及遙感、成像技術(shù)等為基礎(chǔ)，進行勘探工作，是目前煤礦生產(chǎn)中水文地質(zhì)狀況勘探的主要方法，可以有效借用三種技術(shù)的優(yōu)勢，以保證其勘探工作在信息的采集、處理以及分析等方面的一體化實旅。“3S”技術(shù)中較為主要的技術(shù)為Rs遙感技術(shù)，它與計算機技術(shù)相結(jié)合，可通過構(gòu)建全方位完善的遙感體系，是吸納對于煤炭資源水文地質(zhì)狀況的自主、自動的智能化勘測調(diào)查，以節(jié)省勘探工作人員，提升勘探工作效率及質(zhì)量。而此項技術(shù)與GPS、GlS結(jié)合應(yīng)用，能夠使水文地質(zhì)勘探工作更加順利的實施，并得到更加精準的結(jié)果。

4.5流量測井法

當前時期，流量測井法在水文地質(zhì)的勘探工作中，屬于較新的一種方泫，它主要用來對不同深度階段的鉆孔橫截面中的縱向流量狀況進行測量。只要鉆孔中存在縱向的水流運動，利用該方法，均能夠?qū)崿F(xiàn)對于含水層及隔水層的有效劃分，同時達到對于各層的位置、厚度以及滲透狀況等參數(shù)的掌握，此種方法便捷穩(wěn)定，在目前煤礦生產(chǎn)的找水及預(yù)防水害工作中應(yīng)用較為廣泛。

5　礦區(qū)水文地質(zhì)勘探技術(shù)的特點

在礦區(qū)水文地質(zhì)勘探過程中，可以充分利用礦井的有利條件，做到井上、下相結(jié)合，以增強時空優(yōu)勢。在礦區(qū)水文地質(zhì)勘探試驗時，進行以井下放水試驗（有時包括連通試驗）為主的井下勘探，井上、下結(jié)合觀測的綜合勘探方法。這種以井下放水試驗為中心的礦井水文地質(zhì)綜合勘探方法，不僅大大擴大了勘探空間，使勘探工程的布置帶有立體性，而且放水試驗的水量和水位降深可以不受抽水設(shè)備能力的限制，能夠較真實地模擬礦井建設(shè)、生產(chǎn)過程中的地下水流場特征，對礦井水文地質(zhì)條件的評價和預(yù)測更接近于礦井建設(shè)、生產(chǎn)的實際，從而可為礦井建設(shè)、生產(chǎn)過程中的礦井防治水工作提供可靠的水文地質(zhì)依據(jù)。

6　結(jié)語

綜上所述，隨著煤炭工業(yè)的快速發(fā)展，為煤礦地區(qū)的水文地質(zhì)工作的開展提供了良好的機遇。因此，需要加強對煤礦水文地質(zhì)學科的研究，綜合使用多種水文地質(zhì)勘探技術(shù)，從而不斷促進我國能源工業(yè)的發(fā)展。

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[3]邵鳳云,邵世德,徐長順；沿海地區(qū)地下淡水的物探勘查方法研究[J]；安徽地質(zhì)；2010.

P641[文獻碼]B

1000-405X（2015）-7-301-1