水文地质勘查在煤矿地质工程中的重要性

樊荣

摘要:在矿山地质工作中，水文地质调查是一项十分重要的工作。文章阐述了水文地质勘探的概念、意义，以及在此基础上对其进行了较为详尽的阐述。在此基础上，介绍了目前国内外在水文地质勘探中所采用的几种主要方法与技术，并对它们的重要性与必要性进行了分析。结合实例，论证了水文地质勘探在矿山地质工程中的应用价值。并对今后的工作进行了展望。

关键词：水文地质勘查、煤矿地质工程、重要性、应用、案例分析

引言：

矿井地质工程在现代化矿井中占有举足轻重的地位。但是，在煤炭开采过程中，也产生了一系列的环境问题，其中，水文地质问题尤为突出。水文地质调查作为一种有效的方法，其成功应用对保障矿井的安全与可持续发展起着十分重要的作用。文章主要阐述了水文地质勘探在矿山地质工作中的重要作用，并对该工作的具体实施进行了论述。

一、水文地质勘查的定义和目的

1.1 水文地质勘查的定义

水文地质勘探是研究地下水在地层中的运移规律，主要研究地下水的成因与补给方式，水文地质条件与变化规律，地下水-岩石圈交互作用机理等。

1.2 水文地质勘查的目的

研究成果可为我国煤炭资源开发与利用提供可靠的理论基础和技术支撑。

二、水文地质勘查在煤矿地质工程中的应用

2.1 煤矿底板稳定性的评价

水文地质勘探既可通过测定、分析地下水位、地下水压力等参数，又可根据地下水流状态及导水特征推测底板岩层的承载能力。在此基础上，提出合理的采煤设计方案，确保底板稳定，防治地表沉陷。

2.2 煤层底板窜水的预测与治理

水文地质调查是通过观察、分析煤层底板附近的地下水、水压来判断其是否有可能发生窜水。在查明煤层底板窜水原因及窜水路径后，可根据实际情况采取设置排水孔、设置抽排设备等措施，对煤层底板窜水进行有效的控制与治理。从而有效地预防了井下窜水事故，保证了矿山的安全。

2.3 采空区水溶涌水的防治

水文地质调查可以通过观察和分析采空区的地下水水位及地下水的化学组成，判定采空区的水溶突水的来源、渗透路径及涌水量，并对其发展趋势进行预测。据此，通过设置加固围岩预剪切加固措施、设置排水沟、增强采空区排水性等科学措施，对采空区突水进行有效治理，减少突水灾害，保障矿山安全生产。

2.4 控制矿井排放和废水处理

水文地质调查通过对矿山排污、污水治理进行合理的规划与监控，保证了矿山出水水质符合国家规定。通过对矿区地下水进行监测，并对其进行水质分析，能及时了解矿区排污水体中污染物浓度的变化，以及对地下水的污染状况。通过对矿山排污进行治理，采用适当的污水处理工艺，可减轻地下水对地下水的污染，保护生态环境。

三、水文地质勘查的主要方法和技术

3.1 地下水位和地下水压的测定

在水文地质调查中，地下水水位及地下水压力的测量是一个重要环节。通过在井下埋设水位仪、水压计等仪器，实现了对地下水位及地下水压力的实时监控。研究成果可为矿井底板的稳定性评价、地下水运移规律的研究和地下水的合理开采提供理论依据。

3.2 地下水化学特征的分析

对地下水的化学性质进行研究，主要是通过对地下水样品的取样，来了解地下水中的物质组成以及不同种类的离子含量。通过对其化学性质的研究，能够对矿区地下水体中是否含有重金属和硫酸盐等污染物进行有效的评价，从而为矿山的治理提供一定的理论依据。

3.3 地下渗流的模拟与预测

在此基础上，提出了一种新的地下水数学模型，并对其进行了数值模拟。在此基础上，对地下水的渗流与运移进行数值模拟，实现对地下水水位变化、地下水流速及方向的预测，为煤矿开采、地下水资源管理及地下水资源的管理、制定合理的开采计划及地下水资源的保护提供科学依据。

3.4 废弃矿井的水文地质监测

对废弃矿山进行水文地质监测，就是对其进行监测与控制。在此基础上，通过在矿区内布设水位监控井、水质监控井，实现对矿区地下水水位变化及水质污染状况的实时监控，为矿山安全生产与环保治理提供理论基础。同时，监测结果也可应用于矿山废弃地的治理及后期开发，使其对地下水的污染降到最低。

四、水文地质勘查在实际案例中的应用与分析

4.1 某煤矿水文地质勘查案例分析

以某矿井为例，运用水文地质勘探的方法，对矿井地下水的分布、地下水的运移规律及其对矿井生产的影响进行了综合分析。根据现场调查及资料分析，该区地下水有逐渐降低的趋势，其流动方向除受地质结构影响外，还与降雨、地表水体相互作用等因子有较大关系。在煤矿开采中，地下水是制约矿山稳定与生产安全的主要因素，应采取强化地下水监测与预警，合理控制开采进度，采取防渗与排水措施，确保煤矿安全稳定运行。

4.2 某矿区废弃矿井水文地质勘查案例分析

本文以某矿山为背景，在对其进行水文地质调查与分析的基础上，对其水文地质条件进行了较为系统的评价。在此基础上，通过对矿区地下水水位、地下水流向、水化学特性等指标的分析，揭示了矿区地下水位变化对地下水环境的影响，如地下水污染、地下水水位波动等。为此，本项目拟从废弃矿井封堵与排水、加强环境监测与水资源管理、控制废弃矿区周边地区开采等方面，对废弃矿山进行治理，以维护地下水环境的健康和生态的平衡。

五、水文地质勘查在煤矿地质工程中的重要性和必要性

水文地质勘查在煤矿地质工程中具有重要的意义和必要性。通过水文地质勘查可以准确了解煤矿地下水的运动和分布情况，评估煤矿底板稳定性，预测和防治废弃矿井涌水等问题，保障矿井的安全生产和环境保护。

六、水文地质勘查的挑战与展望

目前，在开展水文地质调查工作中，仍面临着技术方法有待提高、资料收集与分析精度有待提高等问题。为此，必须加大科研力度，促进水文地质勘探技术的创新和应用。

结论：

水文地质调查是保障矿井安全生产、保护生态环境的基础性工作，是矿山地质工程建设的关键。实例分析表明，水文地质勘探在矿山地质工程中的运用是显著的。在今后的工作中，要进一步加大对该领域的研究与应用，为我国煤炭工业的可持续发展提供更加有力的支撑。

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