矿井开采工程中的地测防治水管理信息系统构建和应用

李彦民，杨 冬

（陕西延长石油巴拉素煤业有限公司，陕西 榆林 719000）

某侏罗纪矿区在我国西部，一般人们的潜意识中都会认为西部地区处于干旱缺水的环境，水文地质条件自然简单。但是近年来随着矿石资源的深度开发，该地区内多个矿石所的水文地质的问题变得十分复杂，水害类型也复杂多样：浅埋矿石在开发的过程当中遗留了很多老（采）空区水，而且侏罗纪矿石也产生了很多比较独特的顶板孔隙、裂隙水，还有很多十分罕见的额风化岩类等特殊富水体，矿区其中还有很多别的矿区没有的矿层裂隙水，矿井水害很有可能会产生的问题，还有防治方面的技术难题，也在日益变得更加严重，在矿石开采的过程当中，严重制约了该区域矿石企业安全高效生产[1]。所以利用现代的技术，尽快建设先进的防治水管理信息系统，以此来让防治水的效率以及质量都可以获得很大提高，尽量降低因为开采而导致的生态系统遭受破坏的情况，让矿石行业也可以获得可持续发展的动力。

1 地测防治水工作在矿井开采中的作用

1.1 生产工作的安全进行

在进行矿石生产的过程当中，防治水工作和生产工作是不是可以安全进行，以及防治水工作能够避免的一些常见问题，比如使用时间比较长的矿井当中出现采空区积水的情况，以及工程建设所导致的压矿范围扩大的问题，还有测量工作的失误所导致的矿井下巷道积水的情况等都有密切的关系。

1.2 促进后续工作开展

在进行矿石生产的过程当中，地测工作和之后工作是否能够顺利展开有直接的关系。在矿石企业施工的每一个阶段，地测工作都有所涉及，比如矿区规划的设计以及矿石的井下操作，还有矿区的开采工作等[2]。地测工作不但和企业的整体开采过程的安全质量有很大关系，还会直接影响企业的经济收益，在矿石生产当中是极为重要的。

1.3 提高矿石企业的收益

在进行矿井开采的过程当中，地测防治水工作和整个开采过程相互结合，地测工作测算出来的矿井以及开采面积的具体大小，能够直接决定企业之后的开采的矿区资源量，这方面价值收益是可以被提前预测到的。而另一方面防治水工作的展开，能够直接保障在开采过程当中各个环节是否安全，尽量降低开采人员的人身安全风险，这一方面的收益是无法估量的，同时也是十分重要的。整体来看地测防治水的工作，能够有效地让企业提高经济收益。

2 地测防治水工作的考量因素

在进行矿石生产的过程当中，地测防治水的工作要考虑到各方面不同的因素，只有这样才能够让地测工作更加准确，也可以让防治水的工作更加安全。一般需要考虑的因素有以下几个方面。

2.1 地质水文勘测工作

地质水文的勘测工作，可以有效地帮助开采人员制定相应的矿井开采的规划设计，同时也可以制定有关防治水工作的相关预备措施。地质水文的勘测工作主要包括有，对地形地貌，还有降水量以及湿度，和霜冻期还有风力特点，各方面情况的了解和记录需要开采人员能够在之前的地质水文的勘测基础之上，结合各种不同的图表和记录，对矿区内的地质情况以及水文情况有一个更加充分的了解，同时也要进行更加严格的分析。

2.2 矿井防排水系统

工作人员必须要能够充分的了解目前矿井的防排水系统的使用情况，这样可以帮助开采人员能够制定相应的防排水的计划，防止因为防排水不及时，而产生积水的现象。一般要能够根据开采的规划设计，来设计相关的矿井主副水仓，还有一些小的排水点，并且能够分别配置相应的水泵，及时的检测矿井排水的设备。同时也要了解设备排水的具体能力，确保设备能够正常的使用，让矿井抵御水灾水害的能力有所增加。

2.3 矿井突涌水情况

矿井突用水一般都会根据降水量所产生的变化，发生一定的改变。对矿井突涌水的具体情况有所了解，可以尽量减少可能产生了突水事故。如果已经遇到了出水事故发生的情况，也可以尽量让开采人员能够及时脱离危险，使开采人员的人身安全得以保障。

2.4 矿层裂隙水的安全性

某矿区榆横北区2号矿层含水是较为特殊的水文地质条件，分析矿层含水的安全性，能够有效地帮助开采人员分析矿层含水的形成原因，评价矿层突水的危险性，并且可以提出一些防治水的技术措施，为之后的矿石安全开采提供更加有力的依据。

3 矿井开采地测防治水管理信息系统

3.1 系统架构

在矿井开采的过程当中，地测防治水管理信息系统在构建的时候，可以按照已有的数据，比如功能层或是系统服务层，以及数据库和支撑层等系统架构，按照系统架构来进行相应的多台分布式服务器的设置。根据比如CAD图形编辑软件，或是NET的组件开发技术等，让地测防治水的过程当中，能够使用更多的信息管理技术，从而实现更多的功能应用。

3.2 系统功能

通过这种系统能够让地测防治水的工作实现办公自动化以及信息数据化等先进的技术，让防治水的工作效率得以提高，使矿石企业能够节约更多的人力物力的投资，从而帮助企业压缩成本，提高效益。

4 矿石生产地测防治水管理信息系统使用

4.1 矿层开采防治水管理

在进行矿石开采防治水管理的过程当中，测算人员可以使用地测防治水的信息管理系统，把已经测算到的数据传递给相应的数据传送人员，让传输人员可以把数据上传到数据库里面，分析人员可以全面的分析数据库当中的数据，对不同的矿层的具体情况提出相应的防治水技术措施，并且能够及时将这一些措施传达给开采的人员。

4.2 矿层开采防治水技术

在矿层开采过程中对含水层防治方面，根据管理信息系统其自身所带的便利性，还有现代的开采设备，相关工作人员能够更加及时的了解到矿井当中的排水情况，随着开采不断的变得更加深入，按照对矿井的涌水量进行观测，可以及时的告知相关的工作人员，是否应该及时增加排水设备。在工作面巷道进行开挖掘的过程当中，因为掘进头的前方导水的构造探查，采用物探以及化探还有钻探相互结合的方法，能够让防治水工作质量有所保障。

4.3 回采工作面防治水技术

在一般进行施工的地段，对各个不同的回采工作面的各个矿层的开采，主要可能发生的水灾隐患就是井下顶板砂岩水层以及上覆采空区之间的积水。所以回采工作面的一些防治水的工作，需要能够全面的和信息管理系统相互结合，使用物理探索以及钻探相互结合的办法，通过对新系统当中所提供到的数据进行全面的管理，能够直接确定具体使用井下直流电法，或者井下音频电透视法哪一种方法来进行顶底板水异常区的探测工作。而在进行工作面的内部构造探查的过程当中，也可以根据数据的要求来决定，到底是应该使用坑透技术还是槽波地震勘探技术来进行发育情况的勘察，为之后的探放水工作也可以提供相应的钻探靶区。在提前预疏放相应的局部富水地段的时候，需要能够全面地通过管理信息系统，进行及时的沟通，确定工作人员之间可以相互协调，从而进行预疏放的工作，避免突然造成井下透水事故。同时对工作面内部的物探异常区域也要进行进一步的钻探验证，从而使矿井其生产安全有所保障。

5 结语

综上所述，随着目前我国的矿石开采力度不断的增加，矿石开采也朝着更深层次的矿产资源不断进行，矿产资源在生产的过程当中所面临的各种不同的地质，还有水文地质的条件变得更加复杂。而地测防治水所面临的形势也更加严峻，矿石企业首先要能够更加积极地来进行防治水新型技术探索还有创新，同时也要能够积极地利用现代技术，通过构建相应的地测防治水的管理信息系统，来对井下防治水管理进行信息化水平的提高。