深部近距离煤层开采底板破坏规律实测对比研究

基于大屯矿区地质和水文地质条件的分析与研究,奥灰水是深部7、8煤层开采底板突水的最主要威胁源,8煤底板破坏特征影响奥灰水防治设计。以矿区徐庄矿8199工作面为例,建立物理模拟模型,对单采8煤层及先采7煤后采8煤两种开采条件下底板破坏特征进行了模拟。并利用直流电法对该工作面开采过程的底板破坏规律进行了实测。发现压煤开采规范中经验公式预估和塑性力学理论预估获得的底板破坏深度值比直流电法实测值偏大,与单采8煤的物理模拟结果较为接近;物理模拟先采7煤后采8煤的底板破坏深度与直流电法实测值较为接近。基于以上分析对矿区新设计深部开采近距离煤层工作面底板破坏深度预估方法提出了建议。     

g-C_3N_4光催化还原Cr(Ⅵ)研究进展

六价铬Cr(Ⅵ)是目前废水中常见的污染物,使用光催化技术是一种很有前景的处理Cr(Ⅵ)的方法。类石墨相氮化碳(g-C_3N_4)是一种具有广阔前景的不含金属的光催化剂,由于其良好的热学与化学稳定性、无毒、廉价且易制备等特点,受到学术界的广泛关注。本文介绍了g-C_3N_4光催化还原Cr(Ⅵ)最新的研究进展,包括:反应机理、光催化的制备及改进方法。最后,对目前面临的挑战和未来研究前景做了展望。     

铜陵翠湖公园水体污染生态治理

翠湖的主体部分位于铜陵市翠湖公园内,是一处受到人为污染的景观水体。以翠湖治理为例,结合水利防洪、生态工程和园林绿化等原理,通过生态净化系统的自净能力对其进行深度治理。初期运行结果表明,透明度、DO和COD等理化指标达到预期的地表水环境质量V类标准;而氨氮和总磷含量得到明显控制,该区域内氨氮和总磷最低含量分别达到4.91 mg/L和0.447mg/L,接近V类水质标准,整体水质情况得到全面改善。     

含瓦斯煤体渗透失稳判别式

为了研究含瓦斯煤体渗透失稳发生机理,假设煤层以分层形式发生失稳,提出"修正气压梯度"指标。应用总应力法,推导"临界修正气压梯度"的数学表达式,该式表明:"临界修正气压梯度"与煤体抗剪强度成正比、与煤层圆形(矩形)暴露面半径(短边宽度)成反比。结合该式,对煤与瓦斯突出的一些现象及渗透失稳发展过程影响因素进行了分析,得出失稳分层厚度随气压梯度降低而增加,以及失稳推进速度不是常量等结论。     

煤矿灰岩防治水连通试验研究

为探查张北煤矿西二一煤采区1#探放水斜巷C33上1#顺层孔出水水源及岩溶通道发育情况,采用示踪试验方法,选择地面各层位观测孔先后投放NH4Cl、KI、食品红示踪剂,井下C33上1#出水孔作为接收点进行采样,分析示踪剂浓度随时间变化特征。结果表明:井田内C3Ⅰ组、C3Ⅱ组灰岩含水层,奥灰含水层及寒灰含水层均存在不同程度的水力联系,证实了该出水水源为石炭系、奥陶系、寒武系灰岩含水层混合水。     

大田坑头矿区铁矿床成矿规律及找矿方向探讨

对大田坑头矿区铁矿床地质特征进行分析,就矿区成矿规律、找矿方向进行探讨。     

厚煤层综放开采覆岩动力灾害原理及防治技术

随着我国煤炭开采深度的不断增加,冲击地压等煤岩动力灾害日益加剧,严重影响到煤矿安全生产。综合采用理论分析、装备研发,技术开发、工程实践等方法,研究了厚煤层综放开采的覆岩运动特征、动静叠加载荷作用下冲击动力灾害发生原理,提出了坚硬顶板多点拖动式分段水力压裂冲击防治方法,并在神东布尔台煤矿开展了工程应用。结果表明:综放开采中-低位关键层破断方式逐渐由悬臂梁式过渡为砌体梁式,控制采掘扰动形成的动载荷,改造覆岩破断形式是解决冲击动力灾害的关键。通过顶板分段水力压裂弱化技术实施,压裂最高压力30.7 MPa,破裂压降最大达10.0 MPa,出现3.0 MPa以上压力降200余次。单个压裂钻场弱化影响范围达走向300m,倾向230m;压裂后顶板来压步距、动载系数、最高压力较未压裂段分别降低了20.00%～69.70%、5.79%～7.90%、13.44%～18.37%,验证了顶板弱化的有效性。     

采场围岩变形与破坏监测技术研究进展及展望

深部煤炭资源开发面临更多复杂、多变、高难的开采地质问题,采场围岩形态结构是矿井安全生产的重要评价指标之一,开展采场围岩变形与破坏测是判别矿井隐蔽致灾地质问题的重要技术保障。在煤炭工业快速发展的近20余年时间里,围岩体形变监测技术取得了长足的进步,基于矿山采场围岩体变形与破坏的影响因素,按照监测形式对监测技术进行了划分,归纳了当前用于矿山采场围岩变形与破坏监测的钻孔测试技术、地球物理探测技术、光纤监测技术及其他测量技术及其特点,结合煤层顶底板、巷道两帮空间监测的工程应用实例,介绍了不同监测技术的主要进展、优缺点以及适用性,讨论了探测技术的革新趋势和未来矿井安全生产中采场围岩变形与破坏监测技术的发展方向。同时,也认识到现有监测技术虽然已取得显著的监测效果,但是仍不能够满足矿井现代化、智能化生产需要。对于监测技术的进步而言,既需要技术装备的不断优化,更是要跨学科、跨专业科学技术理论的完善与更新。在当前地学大数据、云计算、人工智能新一轮科技创新基础上,今后采场围岩变形与破坏的监测技术必然向多元化、多参数、智慧化、全程监控的方向发展,监测方式也将不断地向可视化、动态化的监测预警模式过渡,融合监测技术发挥多参数的作用将越来越重要。     

人工林树种对矿区复垦土壤肥力质量影响及评价研究

为探究人工林对复垦土壤肥力水平的影响,以淮南矿区潘一矿复垦区杨树林、女贞林和桧树林3种典型人工林分为研究对象,通过实地采样和室内试验,测定林地不同深度土壤的容重、p H值、有机质、总氮、速效氮、总钾、速效钾、总磷、速效磷等9项指标,利用灰色关联度方法定量分析3种林地土壤肥力状况,并进行了综合评价排序。结果表明:①单因素方差分析表明,3种林地土壤的pH值、总氮、总磷、总钾等4项肥力指标在不同树种间差异不显著(P0.05),土壤容重、有机质、速效氮、速效磷、速效钾等5项肥力指标在不同树种间差异显著(P0.05)。②对照全国第2次土壤普查养分分级标准和2009年该复垦区土壤肥力指标监测结果,容重、有机质、速效磷、总钾、速效钾等5项指标肥力水平显著提高。pH值、总氮、速效氮和总磷4项指标肥力水平与2009年该复垦区土壤水平较一致。总磷和速效氮可以作为复垦区土壤肥力提升的限制因子。③3种林地土壤加权灰色关联度综合评价值大小排列顺序为:杨树纯林桧树纯林女贞纯林,其中杨树林地土壤属于Ⅰ级(优)水平,桧树林地和女贞林地属于Ⅱ级(良),表明杨树林土壤最肥沃。因此,杨树具有改良土壤肥力、改善环境和保持水土等重要功能和作用,可以作为复垦区造林树种的优势树种,为煤矿沉陷区复垦土壤进行可持续利用及生态修复提供科学的理论依据。