深層水文地質特征及其結構類型分析

孟珊珊

（山東省第一地質礦產勘查院，山東 濟南 250001）

近年來，我國的經濟水平不斷發展，隨之而來的是對資源的需求增加。而我們常說的礦產資源產業也隨著經濟的快速進步而不斷發展迅速，在發展的同時，安全問題也成了如今不可忽視的問題。隨著我國經濟社會快速的發展，對于生態環境的保護以及能源需求也逐漸增加，礦產相關企業快速發展，于此同時需要對深層水文地質特征進行更加全面的了解。而限制開采工作的重要因素之一就是礦井涌水問題。為了能夠保障礦區防治水問題和礦產開采安全，本文將對東北礦產資源進行水文地質類型劃分和特征分析。在對礦產區域災害事故進行分析后，保障未來開采工作的安全，進行水文地質特征和類型分析是礦產開采工作的重要步驟。

1 礦山地質水文事故分析

1.1 自然環境影響。

根據對近年來的礦山事故分析可以清楚的知道，礦山事故的危險不能完全規避，因此，工作人員必須對不可控的自然環境因素進行實時監控，采取針對性的措施盡可能地減少損失。所以，礦山必須有嚴格完善的制度來預防事故的發生[1]。

1.2 礦山設備準備工作。

首先，必須調查礦山水文事故發生的強度，做好準備工作來應對事故的意外發生。其次，必須了解礦山的雨季降水量，安排合理的排水設施，同時，排水設施在使用期間也需要嚴格進行管理，保證排水設施的正常運行。

1.3 礦山管理影響。

礦山預防工作對礦山的安全開采有著重要的影響，為了維持設備的正常運行，和工作人員的工作效率，我們需要有完善健全的管理制度并嚴格執行，一旦在監管過程中發現問題，及時進行整改。與此同時還要求礦山做好防汛措施，排查隱患。

2 當前我國礦產水文地質特征分析

2.1 涌水特征分析。

數據顯示，我國礦產工程生產的排水量已達我70億m3/年。其中山西、內蒙、河北、貴州、河南等13個省市的排水量占總量的80%以上。另外，在大量礦產資源中，山東、河北河南內蒙以及黑龍江等省區有超過60處的礦井正常涌水量能夠達到1000m3/h，地下開采的最大涌水量為陜西的一處礦井，單小時正常涌水量為4900m3/h,最大涌水量為5499m3/h并且統計數據顯示，地下開采礦礦井的晶大涵水量與正堂涌水量之比為1：9，對甘肅、云南9個最大涌水量與正常涌水量之比為1：9,對于貴州、云南等9個省區的最大涌水量與正常涌水量之比則超過了2,這是由于這9個省區地處南方，降水較多，尤其是雨季期間。其中，廣東省側最大涌水與正常涌水之比達到了3倍，為我們國家最高值[2]。

2.2 我國礦井防治水配備情況。

目前我國許多礦井都安裝了專門的防水裝置，保證礦井工作的高效性。在我國礦井中，為保證施工人員的安全，以及提高礦井的工作效率，會設置專門的防水技術人員，人員對防水設備進行管理，同時提出更多防水的相關措施。就目前我國防水設備的配置狀況來看，平均每個采礦配備有3.7名探放水工，對于一些涌水量較大的礦井探放水工的配備超過10人，對于一些涌水量比較少的地區則每個礦井內的探放水工配備不足2人。對于礦井內的探放水鉆機來說,平均每個采礦配備有2臺左右，對于-些涌水量比較大的礦井則超過4臺，對于甘肅等省區的礦井來說，每個礦井內配備1臺。

3 利用物聯網對礦井進行控制

3.1 自動化控制技術

為了滿足不斷提高的質量和效率要求，自動化控制技術在許多工業領域得到了廣泛的應用。礦井工業為了提高鉆井效率，伴隨時代發展，利用先進技術提高鉆井技術。對設備的能力進行開發，優化其性能，保證先進技術與設備的質量管理為一體。最終以降低成本為主，提高鉆井技術的發展，以及礦井的開發效率。所以不僅能夠實現自動鉆機，有大量的自動化設備，如鐵鉆工和功率狹小通道等[3]。自動鉆井技術需要保證鉆井系統有精細的信息處理技術，對所收集到的信息數據進行分析與利用，以提高礦井的開發為主要目標，大力發展自動化控制技術。

3.2 傳感檢測技術

傳感技術在一定程度上可以實現自動化控制，與自動化控制技術相互結合，在一定程度上提高系統質量，及時的發現設備的問題故障。傳感檢測技術幫助檢測設備運行過程中所產生的問題，提高安全保護能力，改善礦井發展。改善各種自動化設備的鉆孔機，使各種先進的傳感技術被廣泛應用于鉆頭系統中。

3.3 機器人技術

在時代快速發展的過程中，機器人技術在許多工業企業都有所應用。機器人技術是結合自動化控制技術與 傳感檢測技術為一體的綜合性高新技術。鉆井企業可以根據機器人技術，對礦井中的水文地理進行檢測，對設備的使用進行評估，對礦井的質量進行提高，提高礦井的技術發展，保證人員安全，以及讓相關人員更加直觀的了解礦井中的水文地理。

3.4 網絡信息化技術

網絡信息技術應用于礦井的開發利用，可以保證礦井的作業基礎。網絡信息技術是對通信電纜以及一系列防護系統，以及檢測技術進行一定的幫助，同時可以實現網絡信息與礦井的發展為一體，保證設備信息與人文信息之間的互通。

4 以東北采礦區域為例分析安全防治問題

4.1 東北采礦區域水文地質類型

東北區礦區數量高達1788個，占全國總礦區數量的13.77%。參與水文地質類型劃分的數量有1655個，占全國參與劃分礦區數量的14.39%，東北區礦區的核定生產能力高達46379.0，占全國核定生產能力的10.82%。采礦區域的內部水文地理，地下的環境特征以及開發過程中所遇到的問題，等一系列值得探討的問題都促使東北礦區有更快的發展潛力。根據東北采礦區域地質特征，可以分為幾類，大中小類型，以及復雜型與極復雜型。根據數據顯示，東北礦區主要表現為簡單的采礦地質區域，需要對其進行分析與管理，保證礦產資源的更好發展。

4.2 東北礦區水文地質特征

東北采礦區域水文地質特征主要從涌水量、富水系數等方面進行分析，充分結合礦區地質水系、數量、復雜程度以及涌水量等因素為東北區礦區的開采和中長期計劃的制定提供支撐，進而采取有效的策略保障安全生產。

4.2.1 富水系數特征分析

富水系數影響礦井的重要因素，在礦區的發展中，需要及時的對所得到的數據進行分析。東北礦區由于地理位置的原因，礦井內部的富水系數要低于我國礦產資源平均富水系數。2.04m3/t（我國礦井平均富水系數）。

4.2.2 礦井防治水機構和人員及設備保障分析

礦井的防水部門，以及相關技術人員的專用素養影響著礦產資源的發展。工作人員缺乏對井控安全的認識，主要表現在缺乏對井控風險的識別、對可能造成重大井控安全事故隱患的疏漏、對周圍習慣性違規行為的忽視、對一些現行規章制度的缺乏了解和執行、缺乏關鍵環節建設前的安全生產分析、缺乏對重大施工決策的集體和充分論證，導致對安全事故的預測不足。對人員記性訓練是不是真正的在傳統的培訓過程中，培訓師往往更專注于研究和宣傳理論知識，區域，這是知識的一部分的人格特質較少深入的分析是需要的人員往往更多的培訓。這導致現有培訓缺乏針對性，缺乏對部分員工操作區域安全控制問題的認識；另一方面，培訓方法陳舊，大部分時間是培訓人員“填鴨式”教學，培訓人員對這一部分的理論缺乏直觀的認識。而書中，又沒有足夠的機會表達自己的意見，這就導致了培訓效果不好。管理不細井控管理過程中，沒有形成統一的業務管理系統，沒有統一的管理制度和標準，系統的部分條款不精，針對性，可操作性差，導致經理人，企業高管理解偏差，執行偏差。

由于新工藝應用、特殊工況處理等關鍵環節，沒有配備高技能、豐富實戰經驗的現場指導人員，可能導致處置方式不當，后果嚴重。安裝前的準備以及控制設備不到位，測試是在安裝后無法嚴重，維修過程中“走過場”的使用，都可能導致井控設備時，確實需要使用，本質安全井控的影響，不能正常運行工作。一方面，企業問責制不完善，責任執行不具體，沒有完整的事后申報制度。在另一方面，在現場問題的一部分是“消化”的問題了，一直沒有充分暴露，問責了。事故發生后，如果我們不能貫徹“四不放過”的原則，不重視深層次的原因分析，不追究事故責任人的責任，那么事故的教訓就無法吸取，員工也無法震懾，事故隱患將長期重復。

5 總結

由于我國的地質結構復雜，在礦井的開采過程中，需要保證人員安全，需要對地質情況進行分析，按照現有的條件進行分析與整合，對相關的地質條件進行調查，加強企業的管理，積極解決在開采過程中所遇到的問題。在施工過程中，也需要對所出現的情況進行及時的處理，加強設備的管理以及人員技術能力的提高。