工作面顶板含水层水害防治技术探索与实践

由于矿井顶板含水丰富,回采期间矿井最大涌水量达到900m3/h以上。为了实现安全回采,回采前期研究工作面顶板含水层地下水赋存特征,探查验证顶板物探结果,判断含水层对工作面开采时的影响程度,并通过放水试验进一步获取含水层相关水文地质参数,获取含水层涌水量、水位随时间等变化规律,为工作面及采区顶板水疏放工程优化布局提供科学依据。通过探查及放水实验孔数据实测,最终确定工作面疏放水方式,有效地降低工作面水害的威胁程度,确保了工作面回采后的安全生产。     

矿井带压开采疏水降压可行性模拟分析

基于华北太原组煤层受到奥陶系灰岩含水层高承压水威胁,为提高煤炭资源采出率,减少煤炭资源损失以及降低矿井带压开采的危险性.通过分析奥灰含水层的水文地质条件,进行了带压开采危险性评价,利用Visual MODFLOW软件建立矿井水文地质模型,设定安全疏降水压为1 MPa,计算了矿井奥灰含水层疏降水量.从疏降水量大小、矿井排水能力、水文地质条件、水资源综合利用等方面进行了疏水降压可行性分析.结果表明,当疏降水量为8 676 m3/d时,经过9d排水,奥灰水压可稳定并降至1 MPa,达到设计的安全水位,疏水降压是可行的,矿井带压开采可以安全进行.     

基于Visual Modflow的太原组灰岩涌水量预测及其对下组煤开采的影响分析

该文利用双柳煤矿郭家山风井揭露的太原组灰岩含水层人工疏放水量及地面水文孔的长期观测资料,建立了Visual Modflow数值模型,通过参数反演,计算出太原组灰岩含水层的水文地质参数,并运用解析法和数值法预测了下组煤采掘过程中不同水平的矿井涌水量,为矿井下组煤采掘防治顶板水提供了设计依据;分析了太灰水对下组煤开采的影响,提出了对顶板太灰水的防治水技术措施。     

煤层顶板钻孔疏放水技术优化

为解决对疏放工程优化布置、疏放效果评价等缺乏深入研究造成的顶板含水层过度疏放或者疏放不足等问题,以柠条塔煤矿S1200-3工作面为研究对象,进行钻孔疏放水优化。针对以往工作面疏放水存在的问题,在明确含水层水文地质特征及矿井涌水量影响因素后,实施井下疏放水试验,分析疏放水效果定量化指标,并在此基础上进行煤层顶板水疏放效果优化;通过灰色关联度理论,提出了疏放水效果判别准则。通过对所施工钻孔进行集中统一、持续疏放,可减少上覆含水层对工作面回采的影响,相关方法可以为实现矿井安全开采、降低疏放水成本提供一定借鉴。     

大阳煤矿水文地质条件分析

通过对大阳煤矿及周边水文地质基础资料及井上下水文观测数据的调查分析,结合回采工作面水文资料,系统地分析出矿井的充水因素及水文地质条件。采用大井法预测了采掘活动对含水层的影响,并对奥灰含水层进行了突水危险性评价,为矿井的防治水工作提供了有力保障,确保煤矿的安全生产。     

何岗井田16_上煤层开采矿井涌水量预计

在分析含水层、隔水层及含水层水力联系等水文地质特征基础上,采用大井法对直接顶板十下灰含水层放水量进行了预计,利用单位涌水量及疏降水深度,对底板十三灰含水层及奥灰含水层疏水量进行了预计,给出了矿井正常涌水量和最大涌水量。     

复杂水文地质条件的矿井奥灰疏降水量预测

针对矿井奥灰含水层在疏降水量数值预测中边界条件和内部结构难以概化问题,以蔚州矿区单侯矿井为例,在综合分析抽(放)水试验、矿区地质剖面以及矿井突水等水文地质资料的基础上,建立区域性自然边界模型,刻画矿区边界条件的水力性质及含水层内部结构的非均质性特征,并在利用地下水位动态观测资料对模型进行识别验证的基础上预测出矿井疏干开采方式下的疏降水量。     

Ⅱ622工作面太灰水威胁程度及安全回采防治措施

刘桥一矿Ⅱ 6 2 2工作面地质及水文地质条件比较复杂 ,太灰水严重威胁着工作面的安全生产 ,回采过程中太灰水突出的可能性很大。针对工作面现状 ,井下采取了注浆手段 ,加固了断层破碎带 ;对物探异常区进行了底板探注工作 ,封堵了裂隙带 ;同时采取了近位疏放大灰水的措施 ,降低了水压 ,减小了工作面的突水系数 ,保证了工作面的安全回采与收作 ,满足了矿井的安全生产 ,取得了显著的经济效益。     

南屯煤矿奥灰放水试验的数值模拟研究

为了查清奥灰含水层水文地质条件,基于矿井的地质及水文地质条件及奥灰放水试验资料,建立了适合本矿井的水文地质模型,利用GMS软件数值模拟功能,对水文地质模型进行了识别和验证,计算了奥灰含水层水文地质参数。为预测奥灰涌水量、认识奥灰水文地质条件提供了依据。     

疏水降压技术在西坡煤矿水害防治中的应用

西坡煤矿5号煤层开采受太原组灰岩含水层的影响,存在突水危险性。文章通过分析矿井水文地质特征,在5111综采工作面施工放水孔,建立水文观测系统,查明了太原组灰岩含水层富水性。经过疏水降压,确定含水层水文地质参数,建立了疏放水量与水位降深之间的关系,实现了工作面安全带压开采。     

陈四楼煤矿太灰水渗流场数值模拟

首先建立了陈四楼煤矿研究区的水文地质模型,然后运用Visual Modflow软件对研究区太原组上段灰岩含水层进行了数值模拟计算,获得的地下水流场与实际情况相符,水文地质参数与实际条件相符,模拟试验结果进一步说明了太灰岩溶含水系统地下水径流条件较好,降落漏斗迅速扩展后,保持缓慢的发展趋势,说明太原组上段灰岩含水层静储量较小,渗透系数较大,有一定的侧向补给量。     

基于Visual Modflow的煤层底板灰岩水疏放性分析

根据卧龙湖煤矿首采区的水文地质概念模型,应用Visual Modflow软件对该区进行了地下水流数值模拟分析。模型的识别与检验表明,所建模型能够较好地反映当地的实际水文地质条件。此外还分析了卧龙湖煤矿首采区10煤层底板太灰水的疏放效果,为进行首采区10煤层底板太灰水的防治设计提供了依据。     

煤矿井下疏水保水开采技术应用

山西新潮煤矿岩溶地下水丰富,大量涌水,给矿井施工和开采造成很大困难。为确保煤矿正常生产,经过对矿井岩溶水系统水文地质条件的分析研究,采用打疏水钻孔的疏水技术,将矿井太原组灰岩含水层的涌水疏排到下部奥陶系灰岩含水层中,疏干太原组灰岩含水层中的水,并将水储藏于奥陶系水层中,收到了预期效果,实现了绿色保水开采的目的。     

隐伏岩溶地下水动态特征及水文地质模式分析

以淮南煤田潘二煤矿2次放水试验及"5.25"陷落柱突水等资料为基础,采用地下水系统分析、构造控水理论及统计分析等方法,对区内主要含水层间的水力联系和断层的导(阻)水性进行了系统分析。结果表明:奥陶系灰岩含水层与太原组C3Ⅲ段灰岩含水层之间存在密切水力联系,2个含水层水位响应和变化幅度近乎一致,而与太原组C3Ⅰ和C3Ⅱ段灰岩含水层间水力联系弱;F1断层在太原组C3Ⅰ和C3Ⅱ段灰岩含水层中为阻水断层,而在太原组C3Ⅲ段和奥陶系灰岩含水层为导水断层,DF1断层在太原组C3Ⅰ段含水层为阻水断层,而在太原组C3Ⅱ、C3Ⅲ段和奥陶系灰岩含水层中为导水断层。     

Hydrogeological Model for Groundwater Prediction in the Shennan Mining Area,China

Coal mining can seriously affect groundwater systems in aquifers that overlie the coal seam, especially in dry and water-stressed areas where protection of groundwater resources is very important. Through generalization of the hydrogeological conditions and analysis of the actual groundwater flow field in a confined weathered bedrock aquifer overlying the Shennan mining area in northern Shaanxi, a hydrogeological conceptual model and numerical groundwater flow model were established. FEFLOW finite element software was used to solve the model and dynamic groundwater data were used to validate it. The study area was hydrogeologically modeled by repeatedly adjusting the parameters. The model was then used to simulate the effect of mining on the overlying aquifer based on the mining plan for the next 5 years by adjusting the quantity of water discharged, the hydrogeological parameters of the upper water-bearing zone, the characteristics of the groundwater flow field, and the predicted water balance after 5 years. The results show that the maximum drawdown could be as high as 50 m (northeast of the Zhangjiamao Mine). A cone of depression centered on the Ningtiaota, Zhangjiamao, and Hongliulin mines will be formed that will influence more than 75% of the simulation area.     

基于Visual Modflow的地下水污染模拟研究

新峰一矿地下水是矿区的主要供水水源,随着采矿活动的加剧,地下水受到一定程度污染。为了预测地下水环境的变化,利用Visual Modflow软件建立了新峰一矿地下水水流模型和污染物运移模型进行模拟。收集整理了大量地下水监测报告和研究报告的数据用于模型的建立,详细的地下水位和水质监测数据用于模型校正。用校正的模型分析预测了未来5 a内太原组上段灰岩含水层地下水中污染物扩散趋势。     

山西煤矿区环境地质问题及治理对策探讨

针对目前我国煤炭开采对地质环境破坏的现状,分析和评述了发生在山西煤矿区的主要环境地质问题,指出了煤矿开采对地质环境破坏的主要表现形式为地表变形、水资源受损、水环境变异、生态环境衰退和地貌景观改变,并根据煤矿区地质环境破坏特征,提出了相应的恢复治理和防范措施。     

Groundwater Source Discrimination and Proportion Determination of Mine Inflow Using Ion Analyses: A Case Study from the Longmen Coal Mine,Henan Province,China

Complex hydrogeological conditions in China’s coal mines have contributed to frequent mine water disasters. A simple and effective method to determine water inflow sources and paths is therefore essential. The Longmen Mine, located in Henan Province, in central China was used as a case study. A Piper diagram and cluster analysis were used to screen the characteristic values of 18 water samples from potential aquifers. A comprehensive fuzzy evaluation of the groundwater ions was carried out to determine the main source of the total mine inflow. Then, based on conservation of ionic masses, a matrix function was established to calculate the groundwater recharge composition. Finally, using measured water inflows for the Cambrian limestone aquifer, the calculated and observed results were compared. The results showed that the Carboniferous Taiyuan Formation limestone aquifer (the L₇ limestone aquifer) accounts for 60.8% of the total mine inflow, while the Cambrian limestone and roof sandstone aquifers account for 34.8 and 4.4% of the inflow, respectively. The normal mine inflow totals about 19,200 m³/day, of which 6,840 m³/day is from the Cambrian limestone aquifer. This agrees well with the calculated value of 6,720 m³/day. Thus, the method is feasible and reliable.     

基于同位素方法的矿井突水水源定量分析研究

在分析山西龙泉煤矿水文地质特征及工作面突水特征的的基础上,研究了矿区各类水体的水化学及环境同位素特征,确定了01工作面突水水源为太灰、奥灰混合水,利用同位素方法定量计算了太灰水占工作面突水来源的46%,而奥灰水占54%。研究结果表明：应用同位素方法能定量、准确判断出矿井突水的主要来源,可为制订有效的防治水措施提供科学依据。     

采动影响下井田主要充水含水层水化学环境演化分析

为了揭示采动影响下井田主要充水含水层水化学的时空演化规律,运用多元统计学中的主成分分析法对淮北矿区任楼井田不同时期的“四含”、“煤系”、“太灰”与“奥灰”水样的常规水化学数据（K ++Na +,Mg 2+,Ca 2+,Cl -,SO2-4,HCO-3与CO 2-3）进行分析,确定了方差贡献率较大的第一与第二主成分,分别代表“脱硫酸”作用和“硬化”作用,并揭示包含于其中的“咸化”过程,进而得到各主要充水含水层水样主成分得分的时空分布。研究成果表明：任楼井田“四含”水化学环境受控于基岩面,采动影响大;“煤系”水化学环境受断层与岩溶陷落柱控制,采动对其影响不大;“太灰”水化学环境受断层与岩溶陷落柱控制,采动影响大;“奥灰”水流交替快,水化学环境受采动影响小。井田主要充水含水层水化学环境的时空演化除了与自身所处的地质背景有关外,采动是一个不可忽视的影响因素。