綜合勘探技術(shù)在煤礦水害防治中的研究與應(yīng)用

1 綜合勘探技術(shù)方法采用
　　未封閉鉆孔導(dǎo)水性研究綜合勘探技術(shù)是一個(gè)非常新的課題，目前在國(guó)內(nèi)還不為多見(jiàn)。靈露礦未封閉鉆孔較多（達(dá)70多個(gè)），而且一旦出現(xiàn)導(dǎo)通現(xiàn)象，礦井將產(chǎn)生大量突水，勢(shì)必會(huì)造成淹井，對(duì)井下生產(chǎn)和工作人員的生命帶來(lái)嚴(yán)重威脅，經(jīng)濟(jì)損失將不可估量。所以這是一個(gè)非常棘手的問(wèn)題，也是一個(gè)新的挑戰(zhàn)。針對(duì)礦區(qū)面積較大、未封閉鉆孔較多的特點(diǎn)，對(duì)礦區(qū)水文地質(zhì)進(jìn)行深入研究，制定了最新的綜合勘探技術(shù)方法，采用瞬變電磁勘探、水文鉆探、水文測(cè)井、對(duì)比抽水試驗(yàn)相結(jié)合的綜合勘探技術(shù)方法，對(duì)未封閉鉆孔導(dǎo)水性作出評(píng)價(jià)。
　?。?）瞬變電磁勘探：主要是劃分出整個(gè)勘探區(qū)內(nèi)地層分布情況，以及依據(jù)地層沉積規(guī)律結(jié)合電法電阻率物性反映，劃分出主要地層含水層段，主要查明勘查區(qū)Ⅱ2、Ⅱ3主采煤層頂部各含水層及層組分布范圍及產(chǎn)狀。本次瞬變電磁勘探特點(diǎn)是根據(jù)區(qū)內(nèi)實(shí)測(cè)瞬變數(shù)據(jù)曲線的變化，結(jié)合數(shù)據(jù)反演成果及勘探區(qū)內(nèi)鉆孔資料推斷解釋，圈定出了區(qū)內(nèi)三個(gè)含水層組的分布范圍、厚度及變化情況，并圈定隔水層較薄區(qū)作為的危險(xiǎn)地段，為水文鉆孔布設(shè)提供靶區(qū)。（2）水文鉆探：根據(jù)對(duì)工作區(qū)以往水文地質(zhì)資料的分析研究，再結(jié)合地層、構(gòu)造、情況，以及電法勘探成果和本次研究工作的需要，本著經(jīng)濟(jì)、合理、有代表性的原則，共施工了四組水文地質(zhì)孔（共13個(gè)水文地質(zhì)孔）。水文鉆探成井采用較新的工藝：a.止水方式采用同徑、異徑，托盤(pán)海帶加泥球分層止水;b.過(guò)濾器采用鋼管橋式過(guò)濾器，大大增加了孔隙率。（3）水文測(cè)井：主要采用常規(guī)測(cè)井及流量測(cè)井，對(duì)所測(cè)鉆孔進(jìn)行巖性劃分，對(duì)含水層的深度、厚度及含水量進(jìn)行解釋。水文測(cè)井的特點(diǎn)是對(duì)每個(gè)含水層都進(jìn)行了分層流量測(cè)井，擬補(bǔ)了混合抽水獲取不到的水文地質(zhì)參數(shù)。所獲取的各個(gè)含水層的水文地質(zhì)參數(shù)，為礦井今后的水文地質(zhì)工作提供充分的水文地質(zhì)依據(jù)。（4）對(duì)比抽水試驗(yàn)：由于本區(qū)含水層數(shù)目較多，本次工作不可能對(duì)每個(gè)含水層都進(jìn)行抽水和觀測(cè)。所以把全部含水層劃分成四個(gè)含水層組，分別對(duì)四個(gè)含水層組進(jìn)行抽水和觀測(cè)。本次抽水試驗(yàn)共進(jìn)行四組孔（13個(gè)孔）對(duì)比抽水試驗(yàn)。抽水試驗(yàn)特點(diǎn)在于：a.抽水主孔和觀測(cè)孔分別位于已知未封閉鉆孔兩側(cè)，更能直接地驗(yàn)證原鉆孔中各含水層組之間水位變化和水力聯(lián)系;b.在不存在未封閉鉆孔的原始地層狀態(tài)下布置一組孔抽水孔，查明原始地層狀態(tài)下各含水層組之間水位變化和水力聯(lián)系;c.共布置四組抽水孔（A、B、C、D）進(jìn)行對(duì)比抽水觀測(cè)，更全面、客觀、具有代表性地反應(yīng)實(shí)際情況。
　　2 未封閉鉆孔導(dǎo)水性分析
　　2.1 地層原始條件下各含水層組之間水力聯(lián)系
　　D組孔（D1、D2、D3）附近不存在以往鉆孔，所以能夠較客觀地反映地層原始條件下各含水層組之間水力關(guān)系。
　　（1）根據(jù)D組孔各含水層組靜止水頭高度分析
　　從表1可看出，D組孔三個(gè)含水層組靜止水頭標(biāo)高均不同，說(shuō)明三個(gè)含水層組之間不存在水力聯(lián)系。
　　（2）根據(jù)D組孔抽水條件下各含水層組水位變化分析
　　 從表2可看出第Ⅰ含水層組與第Ⅱ含水層組之間不存在水力聯(lián)系;第Ⅱ含水層組與第Ⅲ含水層組之間不存在水力聯(lián)系。 　　2.2 鉆孔未封閉條件下鉆孔中各含水層組之間水力聯(lián)系
　　A組孔的A1、A2、A3分別位于未封閉鉆孔77-62兩側(cè);B組孔的B1、B2、B3分別位于未封閉鉆孔77-45兩側(cè);C組孔的C1、C2、C3、C4分別位于未封閉鉆孔77-57兩側(cè);對(duì)上述三組孔進(jìn)行抽水，能夠比較客觀地反映出存在未封閉鉆孔條件下鉆孔中各含水層組之間水力關(guān)系。
　?。?）根據(jù)各組孔各含水層組靜止水頭高度分析
　　 從表3中可看出，A組孔三個(gè)含水層組靜止水頭標(biāo)高均不同，說(shuō)明三個(gè)含水層組之間不存在水力聯(lián)系; B組孔三個(gè)含水層組靜止水頭標(biāo)高均不同，說(shuō)明三個(gè)含水層組之間不存在水力聯(lián)系;C組孔四個(gè)含水層組靜止水頭標(biāo)高均不同，說(shuō)明四個(gè)含水層組之間不存在水力聯(lián)系。
　?。?）根據(jù)各組孔抽水條件下各含水層組水位變化分析
　　從表4中可看出：在三組孔抽水試驗(yàn)過(guò)程中，各含水層組之間水位不發(fā)生變化，由此可判定第Ⅰ含水層組與第Ⅱ含水層組之間不存在水力聯(lián)系、由此可判定第Ⅱ含水層組與第Ⅲ含水層組之間不存在水力聯(lián)系、第Ⅲ含水層組與第Ⅳ含水層組之間不存在水力聯(lián)系。
　　3 未封閉鉆孔導(dǎo)水性評(píng)價(jià)
　　在地層原始條件下，根據(jù)各含水層組靜止水頭高度不同和抽水情況下各含水層組水位無(wú)相對(duì)變化兩個(gè)方面，可判定各含水層組之間不存在水力聯(lián)系;鉆孔未封閉條件下，根據(jù)鉆孔中各含水層組靜止水頭高度不同和抽水情況下各含水層組水位無(wú)相對(duì)變化兩個(gè)方面，可判定鉆孔中各含水層組之間不存在水力聯(lián)系;通過(guò)以上三個(gè)方面的代表性結(jié)論，可綜合判定目前地層條件下研究區(qū)內(nèi)未封閉鉆孔正常情況下未導(dǎo)通各個(gè)含水層組，不具導(dǎo)水性。