皖北百善煤矿基岩风化带含,隔水性研究

从风化岩层的地质及水文地质特征，风化岩层与松散等四含水层的水文地球化学对照分析以及风化岩层的特定属性三个方面进行了较为详细的研究，从而对风化岩层的含、隔水性进行了评价。     

皖北百善煤矿基岩风化带含水隔水性研究

分别从风化岩层的地质及水文地质特征、风化岩层与松散第四含水层的水文地球化学对照分析及风化岩层的特定属性３个方面对风化岩层的含水、隔水性进行了研究和评价。     

鲍店井田西部第四系划分及对提高开采上限的影响

本文根据鲍店井田西部第四系地层富水性、颜色、岩性、电性特征及厚度等因素进行了第四系上中下组划分,并在此基础上对第四系下组地层进行了详细划分,提出了第四系下组自上而下划分为上段(1含、1隔)、下段(2含、2隔、3含、3隔),同时对含水层和隔水层分布规律进行了研究,分析了含水层的富水性和隔水层的隔水性对进一步提高开采上限的影响。     

浅埋煤层保水开采岩层控制研究

我国西部浅埋煤层保水开采的核心理念是保护生态水位,保水开采岩层控制的理论基础是隔水层的稳定性。基于陕北浅埋煤层煤水赋存条件,通过物理模拟和地裂缝实测分析,揭示了浅埋煤层隔水岩组的"上行裂隙"和"下行裂隙"发育规律,发现了"上行裂隙"和"下行裂隙"的导通性决定着隔水岩组的隔水性。通过理论分析,给出了"上行裂隙带"发育高度和"下行裂隙带"发育深度的计算公式,建立了以隔水岩组厚度与采高之比(隔采比)为指标的隔水岩组隔水性判据。据此,提出了保水开采分类方法,基于神府矿区条件给出了分类指标范围。     

孔庄煤矿矿井水文地质特征及充水因素分析

通过对孔庄煤矿矿井水文地质条件分析,底含水,富水性弱至中等,四灰水含水较丰富,其余含水层富水性整体较弱,含水层补给条件均较差,属可疏干的含水层.第四系底含、下石盒组底部分界砂岩、7煤层顶底板砂岩、太原组四灰为矿井主要充水水源,充水通道主要为断层和裂隙密集带、采掘活动、封闭不良钻孔等.     

唐庄煤矿太原组煤层开采的水文地质条件研究

唐庄煤矿开采太原组煤层，矿井涌水量大，水文地质条件复杂。基于矿井及外围奥陶统抽水实验，结合矿井开采实践，认为矿井第四系冲积层、太原组灰岩含水性中等，奥陶系阁庄组含水性弱，近似隔水层，上马家沟组富水性强。太原组岩溶水（L6-L12层灰岩）是矿井直接充水含水层，大气降水和矿井排放的地表水垂直入渗补给及上马家沟组越流补给是矿井开采期间的主要动水来源。     

兴隆庄煤矿下组煤第Ⅰ区开采水文地质条件分析

为了实现煤炭资源持续长远的开发和利用,对下组煤进行开采,通过下组煤的水文地质补充勘探,分析查明了下组煤各主要充水含水层的水文地质特征、水质、水位、富水性及主要断层导水性,分析了下组煤主要隔水层厚度、岩性组合、隔水性,分析了下组煤受奥灰水的威胁程度,划分了开采下组煤的水文地质条件类型。     

丰城市杰路煤矿水文地质条件分析研究

通过对井田水文地质条件及可采煤层赋存情况的分析,对井田含水层和隔水层进行了划分,并对各主要含、隔水层(组、段)之间的水力联系进行了阐述。分析研究了矿井的充水因素,第四含水层为间接充水含水层,是开采浅部煤层时的主要补给水源;矿床直接充水水源为二叠系龙潭组主采煤层顶底板砂岩裂隙水;长兴组岩溶裂隙水在局部地段由于开采或断层影响可对龙潭组王潘里段砂岩水进行补给。此结果为矿井今后生产过程中做好综合水害防治工作,提供重要帮助。     

复杂水文地质条件下大型帷幕截流工程效果数值仿真分析

朱仙庄煤矿水文地质条件复杂,其8煤开采受到奥灰和太灰强富水含水层的补给影响,严重威胁煤矿的安全开采。提出了建造大型帷幕截流墙、切断它们之间的水力联系、进行疏水降压的水害治理方法。针对前人单点局部检验帷幕效果的不足,为预测大型帷幕墙的整体截流效果,在井下开展了三阶段放水试验,以此为基础,开展了朱仙庄煤矿多层、复杂接触、复合边界的水文地质条件下大型帷幕截流工程数值仿真分析。结果表明:放水试验期间,帷幕墙内"五含"水位呈现"平盘式"下降现象,墙内外水位差明显,放水试验末期墙内外水位差约200 m,"四含"水位变化出现"滞后"现象,判断了它们之间水力联系微弱,确定了"五含"和"四含"的参数分别为4个和2个分区。针对朱仙庄煤矿复杂的水文地质模型,通过将第2和第3层赋值为相同参数概化了"四含"和"五含"的高角度不整合接触关系,奥灰与"四含"的接触带概化为变水头边界,同时将太灰与"四含",奥灰、太灰与"五含"的接触带概化为源汇补给项,建立了420行×260列×3层的大型帷幕截流工程的大型数值模型,运用MODFLOW软件的WHS求解器进行模型计算。由于研究区复杂的地层接触关系,数值模型在计算中容易出现不收敛现象,通过动态调整算法的阻尼系数在0.8～0.5可以很好地控制模型的收敛性。帷幕截流墙的数值仿真分析发现,帷幕截流墙整体渗透性能较差,整体渗透系数为0.6 Lu(折合渗透系数为0.005 m/d)。预测了"五含"水位疏降至安全水头-350 m时的残余水量为91 m~3/h,截流率达95%以上,综合分析帷幕墙截流效果非常明显。本次计算方法和技术可为类似的复杂水文地质条件下大型数值模型的构建、计算及快速收敛提供参考,同时丰富了煤炭精准开采背景下的矿井地质保障技术。     

官地矿太原组石灰岩发育规律及其对煤层开采的影响

根据官地矿近年的勘探资料,对矿井太原组石灰岩的发育特征进行了分析。井田内太原组灰岩层数与厚度发育较稳定:主要有庙沟、毛儿沟、斜道、东大窑四层灰岩,毛儿沟在局部地区分为上下两层,灰岩厚度总体上呈由西向东逐渐增大的趋势。除毛儿沟灰岩在局部地区含水性较强外,其他灰岩岩溶不发育,含水性弱。     

煤矿矿井水处理技术与利用现状

我国《节水型社会建设"十三五"规划》中明确提出大力发展非常规水资源利用,将矿井水纳入国家水资源统一配置,且《煤炭工业发展"十三五"规划》提出,计划到2020年矿井水综合利用率达到80%以上。煤矿矿井水作为矿井水的主体,约占总矿井水量的97%,对地区水资源供应结构调整有突出意义。通过论述国内外煤矿矿井水利用现状,系统总结不同矿井水类型的处理技术与工艺流程,提出现阶段矿井水利用存在的问题和建议,对煤矿生产企业矿井水处理技术的选择及矿井水综合利用产业发展决策具有参考价值。     

矿井防尘供水系统监测监控的研究与应用

在煤矿生产当中,矿井防尘供水管路系统的稳定直接影响矿井正常生产。由于防尘供水管路较长,维护困难,一旦发生跑水事故,分析、处理时间较长,严重制约了煤矿的正常生产。为了能够及时监控井下供水系统,保证矿井生产正常供水,进一步完善"供水施救系统",安装了开停传感器、压力传感器、流量传感器,实现了在线监测监控,在实际应用中取得了较好的效果。     

薛湖煤矿矿井充水主控因素与矿井涌水量预测研究

河南薛湖煤矿在开采过程中受到了水害的影响,为了确保煤矿安全、高效生产,分析了矿井水文地质条件,研究了矿井冲水的主控因素,并对矿井涌水量进行预测计算。研究结果表明,薛湖煤矿矿区发育六大含水层（组）和三大隔水层（组）,煤系地层的二叠系砂岩裂隙含水层是危害矿井生产的主要含水层,随着生产的进行,顶板砂岩水多被疏干,对生产的安全不会造成很大的影响。二2主采煤层的直接充水水源为二叠系二2煤层顶板砂岩裂隙承压水,间接充水水源为二2煤层底板和奥陶系灰岩岩溶裂隙承压水,矿井的自身采空区积水是薛湖矿的充水水源之一。二2煤的导水途径主要有裂隙、断层和封闭不良钻孔3种,高角度正断层可能成为导水通道。越往深部开采水压将会越大,构造和裂隙的发育增加了底板水涌入矿井的危险。选取比拟法和稳定流解析法对采区矿井涌水量进行计算,比拟法计算的全矿井正常涌水量656 m 3/h、最大涌水量787 m 3/h比较符合近年来矿井充水的实际情况,可以作为下一步矿井开采的依据。但随着开采水平的不断延深,太灰岩溶水向矿井突水的概率也将大大提高,若出现短期内多点突水情况,将会超过比拟法预算的最大涌水量。     

多因素复合法评价煤层顶板水害危险性

为预测济宁三号井十二采区3下煤顶板水害危险程度,详细分析了该区3下煤顶板水害的各个影响因素,应用多因素复合法,对3下煤顶板砂岩水害危险程度进行评价,为指导下一步防治水方面的安全开采工作奠定基础。     

深部煤层开采水文条件探查及安全开采评价

肥城矿区下组煤距离五灰和奥灰含水层较近,如何在不改变目前矿井排水系统设计的基础上,将这些煤层安全、高效地开采出来,不仅关系到煤矿的生产接续问题,而且关系到人们的生命和财产安全。该文针对肥城矿区下组煤五灰和奥灰水的防治技术途径进行了探讨,提出了五灰和奥灰的防治水措施,对类似条件下水害防治具有借鉴和指导意义。     

水质特征模型在下组煤首采面突水水源判别中的应用

通过对淄博矿业集团公司岱庄煤矿影响下组煤开采的3个主要含水层以前所做的大量水质化学成分化验结果的资料整理,建立了该矿下组煤主要充水水源的水质特征模型。根据最近突水点水质特征指标与已建立的水质特征模型进行综合对比,准确及时地确定了突水水源。     

陕北榆神矿区煤层开采顶板涌水规律分析

榆神矿区是我国陕北煤炭基地的重要组成部分,针对榆神矿区煤层开采顶板覆岩含水层涌水规律研究不足等问题,通过系统分析地质与水文地质结构特征,将矿区开采煤层覆岩划分为松散孔隙、基岩与风化裂隙、烧变岩孔洞裂隙4个含水层组,以及主、亚2个隔水保护层组;根据煤层采动导水裂隙与覆岩含(隔)水层组不同组合关系下的含水层涌水特征,提出了浅埋煤层侧向直接涌水、中深煤层侧向与垂向复合涌水,以及深埋煤层侧向涌水与垂向弱涌水3种含水层涌水模式;并采用数值分析方法,以榆神矿区典型矿井为研究对象,构建了采煤工作面尺度上煤层开采3种模式涌水分析模型,模拟结果显示,浅埋煤层侧向直接涌水型(凉水井井田),主采煤层为4^-2煤层,采动导水裂隙直接发育至松散含水层,工作面顶部含水层被疏干,总涌水量为47 m³/h,地下水流场受采动影响大;深埋煤层侧向涌水与垂向微涌水型(小壕兔1号井田),主采煤层为1^-2煤层,采动导水裂隙发育至基岩含水层,总涌水量为21.87 m³/h,以侧向涌水为主,由于主、亚隔水层复合保护,垂向涌水微弱;中深煤层侧向与垂向复合涌水型(曹家滩井田),主采煤层为2^-2煤层(均厚约为11 m),在分层开采条件下导水裂隙发育至基岩含水层内部,其侧向涌水量为23.17 m³/h,垂向涌水量为12.67 m³/h,地表松散含水层地下水流场变化较小,在一次采全高条件下导水裂隙突破亚隔水层,发育至风化基岩含水层底部,总涌水量增至131 m³/h,对松散含水层影响较大。此外,当导水裂隙带高度小于180 m、不能沟通风化基岩含水层时,随导水裂隙带高度增加涌水量增加幅度不大,当导水裂隙带高度大于180 m、导水裂隙揭露富水性较好的风化基岩含水层时,涌水量增加幅度较大,由此可见,抑制导水裂隙发育高度与覆岩强含水层的接触关系,是控制煤层覆岩涌水的一项重要措施。     

矿井音频电透视探水技术应用及效果

二叠系山西组3煤顶板砂岩、侏罗系蒙阴组底部砾岩含水层是济宁三号煤矿开采上组煤主要充水含水层,富水性不均一。提前探查并正确处理上覆含水层富水区是确保矿井安全生产、提高生产效率的重要工作之一。近年来,应用矿井音频电透视技术探查采煤工作面顶板砂岩或侏罗系底部砾岩含水性异常的位置、形态及其含水相对强弱取得了比较理想的防治水效果。     

采动煤层顶板碎屑岩类含水层富水性评价方法及应用

砂(砾)岩等碎屑岩类含水层广泛发育于含煤地层中,矿井建设及煤炭资源开采过程中引发的突水事故严重威胁了煤矿安全生产,碎屑岩类含水层富水性评价成为矿井水害防治工作的重要工作。本文选取岩层结构与地质构造2个指标作为碎屑岩类含水层富水性的控制因素,提出岩性结构系数量化含煤地层岩性及其组合关系,引入分形理论定量评价地质构造复杂程度,基于此构建含水层富水性评价模型,依据矿井已有工作面突水资料,确定含水层富水性分区阈值及其等级划分标准,形成了碎屑岩类含水层富水性预测方法。研究成果成功应用于高庄煤矿湖下3上1煤层顶板砂岩含水层富水性评价工作中,取得良好效果。     

榆神府矿区含水层富水特征及保水采煤途径

榆神府矿区地处毛乌素沙漠与黄土高原的接壤地带,生态环境脆弱,水资源匮乏,区内各主要含水层分布与富水性不均,含水层富水性及矿井涌水对煤矿生产影响差异较大,因此矿井水资源的综合利用与含水层的有效保护对煤矿生产与地区生态建设意义重大。通过分析萨拉乌苏组、烧变岩、风化基岩层等各主要含水层的形成、分布及富水特征,结合矿井首采煤层上覆基岩厚度与矿井目前涌水量情况,将区内生产矿井及待规划区域从"水资源保护与矿井水利用"角度划分为水量贫乏型、水量较丰富型、水量丰富型及地表水体型4种类型,并根据不同类型的分布特征进行了分区。在此基础上,针对不同的水资源保护与矿井水利用类型,分别提出了采空区存储净化、工业利用、农业灌溉、湿地建设和人工湖泊等具体的水资源保护与矿井水利用途径和措施。讨论了"保水采煤"的科学内涵,认为"保水采煤"的基本措施应当包括保护浅部主要含水层和矿井水资源利用两部分,即将"保水"与"用水"相结合,拓展了"保水采煤"的科学含义;建议在矿井规划时,应综合考虑开采损害影响与环境自身修复能力,在满足能源开采经济利益的同时,保证生态环境不发生质的破坏;提出了利用经济效益"反哺"当地生态和"绿色经济"建设的一点猜想,为矿区未来的规划建设提供了一定的参考意义。