矿山水文地质勘探现状及新的勘探技术探讨

马相霞

（山东省煤田地质局第四勘探队，山东 潍坊 261206）

井下安全仍然是矿山生产中的第一要素。在进行井下开采工作开展之前，做好水文地质勘探工作，不仅可以保证井下生产安全，还可以提高矿山生产效率。因此，矿企应在实践中，立足于水文地质勘探现状来科学使用新的勘探技术，全面掌握详细的矿山地质环境，以降低矿山生产风险发生概率，确保矿山生产安全进行。鉴于此，本文围绕“矿山水文地质勘探现状及新的勘探技术”进行分析探讨价值意义显著。

1 矿山水文地质勘探的重要作用分析

1.1 有利于科学预测井下涌水量

相关工作人员开展有效的水文地质勘探工作，可据此科学预测出井下用水量。在此基础上，相关人员即可根据井下用水量来制定出针对性的预防方案，即可在矿山井下生产中降低安全事故的发生概率，以保证井下生产安全[1]。简言之，在水文地质勘探工作中，通过使用合理的水文地质勘探技术，可得出矿山开采区域地下水含量，据此分析该区域是否具备开采条件，并根据勘查结果来制定针对性强且可行的矿山开采方案。

1.2 有利于优化井下给排水设计

开展水文地质勘探工作可以获得大量井下数据信息，便于全面了解矿井的水文情况，这样一来，即可在井下给排水设计过程中，借助勘查信息来进行设计方案的优化，便于提高设计方案的可行性和科学性[2]。另外，相关人员可对其进行进一步的综合分析，从而能够在保证井下安全生产的同时，降低矿山开采成本。不仅如此，相关工作人员可利用水文地质勘探结果来分析巷道的地质结构，以明确地质结构中是否存在问题，详细掌握采空区的积水情况，从而有利于顺利开展矿山开采工作，有效提升矿山生产的综合效益。

1.3 有利于降低安全生产事故发生概率

相关工作人员通过开展水文地质勘探工作，可全面掌握井下的环境情况，及时发现其中潜在问题，还可以据此判断出矿山开采过程中潜在安全隐患，这样即可有利于矿企提前制定可行措施来保证矿山安全生产，从而有利于降低矿山安全生产事故发生概率。除此之外，开展水文地质勘探工作可以为矿山开采工作提供大量数据，便于工作人员有针对性地关注安全事故易发点，从而提高矿山开采安全性。

2 矿山水文地质勘探现状分析

近些年来，我国矿山水文地质勘探技术在现代科技快速发展的支持下得以不断进步发展，为提高矿山生产效率和安全性提供了技术支持。但是在实践中，水文地质勘探仍然存在一些现实问题而不利于水文地质勘探工作质量和效率的提升，总结包括以下内容：

2.1 矿山水文地质勘探工作重视度有待提高

矿山开采是一项专业性强且有一定风险的工作，为降低安全事故发生概率，在矿山开采之前往往要安排专业技术人员深入现场做好水文地质勘探工作，以此全面了解矿山开采区域环境的具体情况。而此过程往往需要投入一定的成本。因此，部分矿企为增加经济收益而经常忽略水文地质勘探工作，或者直接走常规形式，无法体现水文地质勘探工作的作用。同时，矿企在勘探工作中，经常会在取样、补孔等方面出现不规范性行为，进而影响勘探工作质量。另外，由于矿企对水文地质勘探工作缺乏重视度，往往会在具体工作中没有刻意地安排专业技术人员开展此项工作，导致在勘探中只能了解基础情况，而无法准确地获得全面的矿山开采区域的水文地质信息，从而无法准确预测出潜在的安全风险，这样容易引发安全事故而威胁开采人员的生命安全。

2.2 新水文地质勘探技术缺乏应用效果

事实上，矿山水文地质勘探工作环境十分复杂，尤其是随着矿山开采量的增加而地下延伸的深度不断增加的情况下，相应的矿井周边的是水文地质环境也变得更加复杂。针对此情况，水文地质勘察技术和设备应不断完善和优化，才能满足水文地质勘探工作需求。但是实际情况是大部分矿山没有引进新型水文地质勘探技术，使得水均衡试验缺乏。同时，诸如GPS、GIS等新型勘探技术的应用较少，这些都对矿山水文地质勘探工作质量产生了负面影响。

3 矿山水文地质勘探工作中新的勘探技术及其应用分析

在矿山水文地质勘探工作过程中，相关工作人员需要实时跟进掌握矿山的实际生产情况，以便准确地预测矿层的含水量和含水区域，从而为开采方案的制定与优化提供有价值的参考数据。在矿山水文地质勘探工作中，针对不同的环境和环节往往要使用不同的勘探技术，现对勘探工作中应用的新技术进行逐一分析，具体如下。

3.1 钻孔透视勘探技术

在矿山水文地质勘探工作中，无线电技术应用较为广泛，其中钻孔透视技术是重要应用之一，应用原理是无线电波对不同地层的反射性与穿透性不一致，可准确分析出岩层里的溶洞和含水层。无线电波在传播过程中，传播系数往往会受到传播介质类型的影响，而不同传播介质的传递系数各不相同，钻孔透视技术就是根据这一特征来获得准确的勘探结果。如在井下地层内有积水，电波在通过积水区域时会产生明显的波动，此刻技术人员只需要根据无线电波的波动情况来判断积水层。除此之外，技术人员利用钻孔透视勘探技术开展水文地质勘探工作，可在勘探岩层表面钻探两个钻孔，并分别放入无线电发射设备和接收设备，这样一来，无线电发射设备在发出无线电信号之后，可在无线电接收设备的支持下及时接收这一信号，而相关工作人员可通过无线电信号频率及幅度变化情况进行定量分析来明确矿井下岩层是否有岩层溶洞、地下水等，并对此进行精准的定位，能够为后续矿山开采工作提供大量具有价值的信息。

3.2 流量测井勘探技术

流量测井勘探技术作为一种新兴技术，应用在矿山水文地质勘探工作中具有一定的优势，集中体现在数据获取数据快，且操作便捷，可减少勘探成本。流量测井勘探技术的应用原理是通过地层不同深度的界面上断面不同的流量来实现不同深度的水位、水层厚度等内容的勘探。在矿山水文地质勘探工作中，相关人员在流量测井勘探技术的支持下，可准确分析地层的含水层和隔水层，从而有利于全面掌握矿区的水文地质情况。这样一来，相关人员在制定矿山开采技术方案时，即可有大量且详细的数据予以支持，从而有利于提高矿山开发技术方案的可行性和科学性，对矿山安全开采具有一定的积极意义。但是需要注意的是在矿山水文地质勘探工作中应用流量测井勘探技术，要求具体开展此项工作的人员必须具备一定的专业性，原因在于利用此项技术获得数据之后，需要技术人员综合分析可能存在的因素，并据此矫正一些参数，而这一过程不能利用计算机技术来完成测量数据的参数模拟，这种情况下对工作人员提出了一定的专业要求。

3.3 γ射线水探勘探技术

在矿山水文地质勘探工作中，γ射线水探勘探技术作为一项常见技术之一。在矿山水文地质勘探工作中，γ射线水探勘探技术的应用领域有探寻破碎底层、勘探裂缝地层发育水等，并且在实践中表现出突出的优势，如设备简单、抗干扰能力强等。γ射线水探勘探技术的应用原理是利用γ射线扫描勘探区域，相关工作人员只需要结合扫描的横向分布情况，即可分析出井下的含水层位置及含水量，进而根据分析结果来判断井下开采是否存在风险。在实践中，γ射线水探勘探技术被广泛应用在矿区表层土覆盖情况下，原因在于地层的深度对γ射线的频率有较大的影响。因此，在矿山水文地质勘探工作中，技术人员要想应用γ射线水探勘探技术展开具体工作，需要对矿区周围的地质环境进行综合分析，确定其是否具备条件应用γ射线水探勘探技术开展勘探工作。另外，在矿山水文地质勘探工作中应用γ射线水探勘探技术，获得的含水量数据信息只是一个参考依据，而不能用于模型计算当中。

3.4 电磁波瞬变勘探技术

在矿山水文地质勘探工作中，除了上述技术之外，电磁波瞬变勘探技术也是一种常用技术，主要采取在地表布设线框，然后向地表中输入阶跃电流，并根据能量变化情况来进行勘探。在实践中，若工作人员输入地表中的阶跃电流若出现中断并产生感应电场，且感应电场还能保持通电状态不变，但是会出现能量随时间变化而发生变化的情况，相关技术人员即可根据感应磁场能量的变化情况来分析得出地层的具体信息。通常来说，地层内含水量大，电阻率则相对更低。基于此，相关技术人员即可根据感应磁场的能力变化情况，分析得出地层的含水量、破裂程度等。

4 结语

综上所述，矿山水文地质勘探工作的开展，可以为井下安全开采提供大量数据信息支持。因此，矿企应在生产过程中立足于矿山水文地质勘探现状，积极探寻有效方式来提升水文地质勘探工作质量和效率。

同时，矿企还要注重新的勘探技术的合理使用，如γ射线水探勘探技术、流量测井勘探技术等，在合理科学应用新的勘探技术的基础上，才能大幅度提升矿山水文地质勘探工作质量和效率，进一步为矿山开采工作的安全性提供充分有效的保障。