礦井之下,水害防治從來不是簡(jiǎn)單的技術(shù)攻堅(jiān),而是關(guān)乎能源安全、生態(tài)守護(hù)與發(fā)展底線的深層命題。
陜煤地質(zhì)集團(tuán)這支“地下治水人”,以西部煤田含水層分布規(guī)律為解題思路,在陜北、晉陜蒙、關(guān)中等重點(diǎn)礦區(qū),構(gòu)建起探、防、治一體化的井下防治水體系,為煤炭綠色安全開采筑牢根基。
砂巖含水層煤田區(qū):立體探治破解富水難題
陜北、新疆天山北麓礦區(qū),以各煤層頂板砂巖含水層為主要水害源,富水性極不均一,且易與上覆采空區(qū)積水形成“上下貫通”的復(fù)合風(fēng)險(xiǎn)。集團(tuán)聚焦“精準(zhǔn)圈定富水區(qū)、阻斷導(dǎo)水通道”核心目標(biāo),創(chuàng)新集成多技術(shù)探防治體系。
在榆神礦區(qū)陜煤地質(zhì)創(chuàng)新采用瞬變電磁法與高密度直流電法綜合技術(shù)體系開展精細(xì)勘查,成功圈定紅土天窗發(fā)育邊界,為建立紅土層“天窗”精細(xì)識(shí)別技術(shù)體系奠定基礎(chǔ),更掐斷了潛水層與基巖的“暗通渠道”,為小保當(dāng)?shù)让旱V防治水工作及資源安全高效開發(fā)提供了靶向防治依據(jù)。
如果說“探與防”是災(zāi)害來臨前的預(yù)警屏障,那么“治”便是險(xiǎn)情突發(fā)時(shí)的攻堅(jiān)利器。
新疆天山北麓礦區(qū),地勘隊(duì)員正緊張地操作著千米定向鉆跨采空區(qū)疏放水,在裂隙發(fā)育如豆腐塊的巖層中“穿針引線”,難度堪比在晃動(dòng)的琴弦上繡花。技術(shù)團(tuán)隊(duì)用三維地質(zhì)建模與井下電阻率成像技術(shù)導(dǎo)航,再以泥漿護(hù)壁與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)護(hù)航,最終完成國(guó)內(nèi)首個(gè)跨空區(qū)疏放水工程。
郭家灘礦業(yè)保水采煤試驗(yàn)示范區(qū),承載著生態(tài)保護(hù)與資源開發(fā)的雙重使命。技術(shù)人員認(rèn)真整合礦區(qū)及周邊地質(zhì)、水文、開采等各類數(shù)據(jù),創(chuàng)新開發(fā)巖性組合分析法,構(gòu)建高精度三維地質(zhì)數(shù)據(jù)體,清晰揭示含水層富水性、斷層含導(dǎo)水性及突水風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。
這就像給煤礦裝上了“透視眼”,實(shí)現(xiàn)了護(hù)得住地下水、采得出放心煤的雙贏。
裂隙、孔隙含水層煤田區(qū):源頭治理平衡開采與護(hù)水
寧東、隴東以及關(guān)中煤田水文地質(zhì)特征呈現(xiàn)“富水性差異懸殊、地下水資源稟賦薄弱”的雙重特點(diǎn)。面對(duì)這種典型的矛盾體,集團(tuán)以探水精準(zhǔn)化、護(hù)水系統(tǒng)化為導(dǎo)向,構(gòu)建源頭防控體系。
在彬長(zhǎng)礦區(qū)楊家坪煤礦,針對(duì)井筒施工面臨的裂隙含水層涌水風(fēng)險(xiǎn),地勘隊(duì)員施工480米深水文孔,實(shí)測(cè)含水層流速流向,為凍結(jié)法加固和井筒掘砌提供關(guān)鍵數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)礦井安全前置。
永隴礦區(qū)中,項(xiàng)目部組建科研團(tuán)隊(duì),通過精細(xì)化鉆孔施工和分層抽水試驗(yàn),摸清含水層“脾氣”,同時(shí)延伸探查范圍至古河道下游,掌握礦區(qū)水文地質(zhì)規(guī)律,為建立地下水三維數(shù)值模型、助力礦區(qū)安全開采提供精準(zhǔn)地質(zhì)依據(jù)。
陜煤地質(zhì)憑借這套組合拳,走出了一條探水與護(hù)水相得益彰的綠色發(fā)展之路。
復(fù)合型含水層煤田區(qū):綜合施策攻克復(fù)雜隱患
晉陜蒙煤田富集區(qū)是西部煤田水害最復(fù)雜的類型之一,含水層類型多元疊加、水害隱患交織共生,是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的水網(wǎng)迷宮。集團(tuán)構(gòu)建探測(cè)、驗(yàn)證、治理全鏈條技術(shù)閉環(huán),在“迷宮”中為煤礦開辟出安全通道。
在山西朔州五家溝煤礦地層深處,物探項(xiàng)目部十年磨劍,以瞬變電磁法、直流電法為“雙劍合璧”,精準(zhǔn)繪制導(dǎo)水裂隙與老空區(qū)分布圖,資料解釋準(zhǔn)確率始終保持行業(yè)高位。特別是在15307輔運(yùn)工作面成功識(shí)別7處富水異常,有效規(guī)避透水風(fēng)險(xiǎn)。
在河興梁煤礦勘查的技術(shù)骨干,則把地質(zhì)與物探參數(shù)揉成新招,創(chuàng)新出多參數(shù)復(fù)合分析法,優(yōu)化富水異常圈定標(biāo)準(zhǔn),讓燒變巖與孔隙水的致災(zāi)因素?zé)o所遁形;陜北部分礦區(qū)則引入數(shù)學(xué)歸一化法、趨勢(shì)面分析法等提取弱異常信號(hào),提取關(guān)鍵信息,同時(shí)創(chuàng)新實(shí)施物探+鉆探、水質(zhì)分析及同位素示蹤“三位一體”探查法,破解復(fù)合型含水層探測(cè)難題,為煤礦的治水工程指明方向。
不管是單一含水層的精準(zhǔn)畫像,還是復(fù)合型水害的系統(tǒng)破題,每一步實(shí)踐都是陜煤地質(zhì)集團(tuán)書寫“水文章”的匠心落筆。如今,這支“地下治水人”繼續(xù)以精進(jìn)技術(shù)回應(yīng)發(fā)展需求,讓能源保供的根基深深扎在綠色生態(tài)的土壤里,在西部煤田上續(xù)寫著“水與煤”和諧共生的新篇章。(文/徐秋艷)