详解煤矿水源及其通道隐蔽致灾因素普查方法

   2025-01-23 172
核心提示:水源与通道的普查对于煤矿安全生产至关重要,其内容涵盖地表水体及水利工程、地下含水体和导水通道等方面。一、普查内容1.地表水

水源与通道的普查对于煤矿安全生产至关重要,其内容涵盖地表水体及水利工程、地下含水体和导水通道等方面。


一、普查内容

1.地表水体及水利工程
全面涵盖河流、湖泊、水库、池塘、冲沟、露天采坑等地表水体,详细记录其位置、流量、水位、水量、水质等基础信息;历年降水量和最高洪水位的数据收集,为评估洪水侵袭风险提供关键历史依据。
对地表防排水设施,如堤坝、沟渠、排水沟的位置、汇水和疏水能力,以及上游水库的集中放水动态、河流和泄洪道的畅通状况进行精准勘查。
深入调查塌陷区、积水区、地裂缝区的分布与地表汇水详情,精准剖析地表水体与地下水的补给关系及潜在连通通道,从源头上把控水害风险。
2.地下含水体
细致研究含水层的岩性、厚度、分布范围、埋藏条件等物理特性,精确测定其渗透性、水位、水质类型及富水性分区等水文地质参数。深入探究地下水的补给、径流、排泄路径。
全面考察隔水层的分布稳定性与隔水性强弱,着重分析富水性中等及以上的半固结或较松散砂砾含水层的厚度、胶结程度,以及底板高承压灰岩含水层的岩溶(裂隙)分布、径流特征、富水性、水压、隔水层厚度、补给途径及其与导水断裂构造、陷落柱的关联。
密切关注烧变岩的分布、结构、孔隙裂隙发育程度,顶板离层的发育条件、层位及与含水层、导水构造的补给关系,风氧化带的深度、风化特征及与各含水层、地表水的连通状况,古河床冲刷带的位置、深度和富水性,回填区的围岩界限与底界面标高等关键要素。
3.导水通道
精准确定垮落带、导水裂缝带的发育高度,综合评估其与上覆富水性中等及以上含水体及采空区水淹区域的空间关系。
精确测量底板采动导水破坏带的发育深度,深入分析其与底板富水性中等及以上承压含水层的连通风险。
详细勘查陷落柱的发育位置、空间形态、充填物性质及含(导)水性,全面梳理地质构造和封闭不良钻孔的导水属性,系统构建完整的导水通道风险评估体系。
二、普查方法科学多元

1.资料收集分析
广泛收集煤矿及相邻煤矿的水文地质勘查成果,深入挖掘煤矿含(隔)水层的厚度、分布、岩性等基础资料,全面梳理含水层水位、单位涌水量、渗透系数等关键水文地质参数。
系统分析煤矿近 3 年的涌水数据,包括正常和最大涌水量、突(透)水事件及水文观测记录,详细回顾历史离层水害事故及涉险情况。
精准掌握生产区、规划区内煤层覆岩的岩性、岩体强度及变形参数,全面了解相邻煤矿 200m 范围内的采掘工程动态。
2.现场调查
精确测定地表水体的位置、范围、水位等信息,如实填写地表水体综合调查表。
细致观察由开采或地下水活动诱发的地貌变化、岩溶塌陷形态与分布,精准定位煤矿井(境)界及周边的地下含水体出水点、松散覆盖层和回填区松散体的分布范围,密切监测水文观测孔的水位、水温等动态变化,及时捕捉潜在水害迹象。
井下现场对井巷穿过的地下含水体,详细记录出水含水层的岩性、构造、裂隙或岩溶发育与充填情况,精确测量出水点的位置、标高、涌水量和水温,采集水样进行严格的水质分析。
对井巷穿过的陷落柱,深入调查其岩溶形态、发育程度、分布状况、充填物成分及充水情况。
3.物探探测
灵活选用探地雷达法、地震勘探、磁法、瞬变电磁法等多种技术,如用探地雷达法或地震勘探探测松散层、回填体分布,磁法或瞬变电磁法探测烧变岩,直流电测深法(电剖面法)等探测含水体富水异常区,电磁法等探测陷落柱、古河床冲刷带。
矿井物探在不具备地面物探条件或地面物探未查明时迅速介入,针对不同目标层选用瞬变电磁法、直流电法、槽波地震勘探、无线电波透视法等合适方法。


4.钻探探查
地下含水体钻探严格按照相关规范和勘探目的进行科学布设,钻孔终孔深度确保穿过目标含水层,严格按要求取芯钻进、描述岩芯、采取岩样和水样并进行测试,必要时开展抽(注)水试验。
垮落带、导水裂缝带钻探依实际情况合理布局,严格控制钻孔参数,如数量、轨迹、深度等,确保能有效实测其发育高度。对疑似陷落柱、古河床冲刷带等异常区,在物探发现异常后及时进行钻探验证,并根据预测规模合理加密布孔,确保隐患排查无遗漏。
5.测试与试验
对于与充水含水层有直接水力联系的地表水体,综合运用井上下抽(放)水试验、示踪试验或水质对比分析等方法,深入研究其与地下水的水力联系,精确测算补给、排泄量,全面掌握水体动态规律。
在确定地下含水体水文地质参数、分析含水层渗透系数、查明含水体水力联系等方面,严格按照相应标准开展抽(放)水试验、稳定流注水试验、连通(示踪)试验,并配合水化学分析,确保参数准确可靠。
对地下含水体钻探岩芯,严格依据标准开展颗粒成分、矿物成分、密度等多项物理力学性质及水理性质测试,为地质分析提供详实数据支持。


 
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