矿井水控制、处理、利用、回灌与生态环保五位一体优化结合技术研究

介绍了梧桐庄矿矿井水控制、处理、利用、回灌、生态环保五位一体优化结合技术,建立了包括综合探测、底板加固改造和注浆堵源截流等一套完整有效的矿井水害综合防控技术集成体系,解决了水害防控与矿山生态环境保护之间相互矛盾与冲突的难题.     

我国煤矿区水环境现状及矿井水处理利用研究进展

煤炭长期占据我国能源消费结构的主体地位,因煤矿建设、开采、洗选、加工、废旧煤窑和矿井关闭等引发矿区一系列水环境问题尤为突出。国家大力支持"煤炭革命",煤炭安全绿色开采成为新时代的主题,环保部门越发重视煤矿区的水环境问题。分析研究了我国煤矿矿区现阶段的水环境现状,针对不同矿区、不同矿井水类型,从矿井水污染模式和类型、含水岩组结构破坏、水资源流失、矿区土壤重金属富集和废弃矿井水位回升诱发的环境地质问题出发,总结我国煤矿区水环境研究现状、技术水平和未来发展趋势,并以矿井水处理为重点,分析归纳了洁净矿井水(物理法)、含悬浮物矿井水(混凝和超磁分离法)、高矿化度矿井水(蒸馏、离子交换和膜分离法)、酸性矿井水(物理、化学和生物法)、特殊组分矿井水(絮凝沉淀和离子交换法)和矿井水回灌(深层回灌)的水质特点、处理工艺和优缺点,并指明了未来的研究方向。根据煤矿区矿井水资源化利用现状,提出矿井水用于工农业生产、生活和特殊组分的矿井水资源化利用的优势和局限,针对特殊组分的矿井水提出了矿井水资源化利用的技术体系和理论框架,为进一步丰富和完善矿区水资源利用提供技术支撑。最后,针对矿井水资源化利用过程中的问题提出了"阻断、减量和保护"三原则,并对未来我国煤矿区环境现状和矿井水处理利用进行了展望。     

新罗区赤坑煤矿突水灾害地质条件分析与研究

根据新罗区赤坑煤矿矿井地质条件,结合2005年5月28日透水事件,利用综合水文地质分析方法研究了矿井水文地质,分析了矿井含水层的含水性、补给条件及含水层间的水力关系,提出了矿井突水原因,为该矿以及类似矿井今后预防突水灾害发生提供了借鉴和指导。     

大同矿区矿井水灾的防治和矿井水的利用

介绍了大同矿区水文地质特征,分析了矿井水的形成原因,提出了矿井水灾的防治措施,进一步又探讨了矿井水的再利用问题.     

以纳滤为核心的矿井水净化技术研究及工程实践

以某铁矿矿井回灌水水质净化为背景,从纳滤膜进水预处理要求、纳滤膜结垢的防止、胶体污染的防治、生物污染的防治、有机污染的防治、膜劣化的防止等几方面,对矿井水纳滤处理过程展开深入研究,提出一套以纳滤为核心的高效节能矿井水净化技术工艺。采用“澄清池絮凝沉淀+多介质过滤+自清洗机械过滤+纳滤膜分离技术+次氯酸钠消毒”等以纳滤为核心的组合水净化技术对矿井水进行处理,产水水质满足国家规定的回灌水水质标准,运行成本较反渗透技术低30%左右,并建成国内首家冶金矿山示范工程。研究成果可为纳滤技术在冶金矿山行业的推广应用提供技术支撑。     

超化煤矿突水灾害地质条件分析及防治措施

根据超化煤矿矿井地质条件,结合2次突水事件,利用综合水文地质分析方法研究了矿井水文地质,分析了矿井含水层的含水性、补给条件,以及各含水层间的水力关系,提出了矿井突水原因及防治方法,为该矿深部开采突水防治提供了依据。     

我国煤矿矿井水保护利用发展战略与工程科技

我国煤炭开采对地下水资源的破坏是实现煤炭绿色开发和矿区生态文明建设需要解决的重大关键问题。通过调研咨询、统计分析、专家咨询等方式,系统分析了我国煤矿矿井水保护利用现状,提出了我国煤矿矿井水保护利用发展战略和工程科技。研究表明:目前我国吨煤开采产生矿井水为1.87 m³,每年产生煤矿矿井水约6.88×10⁹m³,煤矿矿井水平均利用率约为35%;根据煤炭产量发展趋势研究预测,2035年前我国煤矿矿井水每年可以稳定在6.0×10⁹m³以上,煤矿矿井水将是我国长期稳定的非常规水资源,实现矿井水高效利用具有重大的经济社会效益。基于上述研究,提出了到2025年、2030年、2035年,我国煤矿矿井水利用率分别达到55%,70%,80%的总体目标;通过总结分析我国煤矿矿井水保护技术、矿井水处理与利用技术发展历程与趋势,提出了"2+5+5+3"的我国煤矿矿井水保护利用工程科技:即掌握"煤层开采覆岩断裂带发育规律与地下水运移机制"、"矿井水水-岩耦合化学作用机理"等2项基础理论;突破"地下水赋存...     

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。     

平顶山十三矿突水灾害地质条件分析与研究

根据平顶山十三矿矿井地质条件,结合2次突水事件,利用综合水文地质分析方法研究了矿井水文地质特征,提出了矿井含水层的含水性及补给条件,对含水层间的水力关系进行了分析,并提出了矿井水防治的初步方法,为该矿深部开采突水防治提供了依据     

神东矿区石圪台煤矿矿井突水因素

神东矿区石圪台煤矿萨拉乌苏组分布广泛、厚度大,富水性较强,是矿井涌水的主要水源。文章论述了石圪台煤矿22302工作面涌水特点,认为矿井涌水量主要与萨拉乌苏组含水层厚度、煤层上覆基岩厚度、煤层采高等因素有关,提出了对冒落带进行注浆加固、减少矿井水产生量和保持生态水位稳定的新认识。     

大型煤矿企业绿色智能化生产管理的研究与应用

针对煤矿高突矿井生产面临的生产工序不科学、智能化程度低、环境污染等突出问题,从智能、绿色、管理3方面着手:①采用现代高新技术和全套矿山自动化设备建设智能管控一体化平台实现采掘机运通安各个生产系统的集中控制和无人值守,达到矿山生产运营的综合自动化与智能化目的。②采用制定矿井智慧工序、矿井水净化处理、锅炉房智能化改造、综合防尘治理、综合降噪处理、矸石山治理等达到矿井绿化、美化、观赏、经济效益为一体的治理效果。③建立基于流程管理的标准和制度体系,做到用制度管人,实现管理理念向执行力的转移。该管理体系已在平煤股份八矿应用,实际应用表明,该管理体系不但能实现减员提效、科学有序管理、减少成本和能耗支出,而且能有效减少污染排放,实现安全、环保、可持续地发展矿业经济,在煤炭行业具有一定的推广应用价值。     

防治煤与瓦斯突出原理及应用

煤与瓦斯突出是煤矿生产过程中常发生的严重自然灾害之一。通过分析近距离保护层开采、水力掏槽法及边抽边掘技术防治煤与瓦斯突出原理及实践应用,从而有利于煤与瓦斯突出矿井选择合理有效的防突技术。     

滑动构造对马岭山矿区二1煤层瓦斯突出的控制作用

为查明滑动构造下马岭山矿区煤层突出的特点和控制突出发生的因素,采用瓦斯地质分析和实验室参数测定相结合的方法,通过与其他矿井煤层参数的对比,研究滑动构造对马岭山矿区发生煤与瓦斯突出的影响因素。结果表明,受滑动构造的控制,马岭山矿区瓦斯赋存特征为：在瓦斯风化带下限周围,煤层瓦斯含量梯度较未受滑动影响煤层增大5.1倍。矿区煤体强度极低,多数煤的坚固性系数小于0.3,煤的孔隙率与未受滑动构造影响煤层相比下降了60%。控制突出发生的主要因素为煤层厚度,矿区内突出均发生在煤厚大于3 m的区域。这些特点使矿区内矿井往往从低瓦斯矿井直接升级为煤与瓦斯突出矿井。     

保安煤业突出矿井瓦斯综合防治技术实践

保安煤业8#、9#煤层掘进过程中发生的瓦斯动力现象为压出型突出,经鉴定8#、9#煤层为煤与瓦斯突出煤层,保安煤矿为突出矿井。把15#煤层作为保护层开采(15#煤层经鉴定为非突出煤层),由下行开采变为上行开采,减少煤与瓦斯突出威胁;利用顶板走向高抽巷和穿层钻孔抽放上邻近层及采空区瓦斯,解放上部8#、9#煤层,实现区域消突,把8#、9#突出煤层变为不突出煤层;利用伪倾斜高抽巷、专用排瓦斯巷和穿层钻孔抽放初采瓦斯,解决15#煤层工作面上隅角瓦斯超限问题。     

深竖井揭穿高突松软低透气性煤层技术

在掌握淮北矿业桃园煤矿新副井所揭各突出煤层瓦斯参数的基础上,依据深井突出煤层竖井揭煤的特点,提出了竖井压冲扫孔安全揭穿突出煤层技术,针对煤层突出危险性大,透气性差,而竖井内下向排放钻孔内容易积水瓦斯不易释放的特点,实施了探测、固化、压冲扫孔的安全揭煤技术。实践表明,应用以上技术新副井成功揭穿了72、82等突出煤层,解决了竖井施工的技术难题,为国内外深井突出煤层竖井安全揭煤提供了技术参考。     

矿井信息化系统在煤矿安全生产中的应用

我国成煤建造多赋存在华北地层区,属石炭二叠含煤地层,灰岩水害非常典型,一旦突水,轻则淹头淹面,重则造成人员伤亡,严重威胁煤矿安全生产。平顶山市瑞平煤电有限公司张村矿位于河南省汝州市朝川矿区中部,主采煤层二1煤层,主采二1煤底板分布有石炭系薄层灰岩和寒武系灰岩,裂隙岩溶发育,富水性较强。张村矿目前太灰与寒灰水位基本维持在-210m左右,采掘头面标高-250～-600m,其采掘头面都不同程度承压,防治水任务艰巨。矿井防治水信息化系统的应用,一方面为煤矿管理者提供一种方便快捷的科学决策工具;另一方面使矿井水文地质数据的管理工作更加科学化、系统化、规范化。防治水系统的应用,无异于邀请许多水文地质、煤矿防治水方面的专家来解决用户需要解决的水文地质方面及防治水方面储多难题。     

煤矿在线智能应急预警系统的研究与应用

根据瓦斯地质异常、采矿应力和瓦斯排放特征,考虑我国煤、瓦斯突出防治技术和矿山规律,结合矿山生产过程、地质资料和多种历史气体动态现象,对多源信息进行综合分析,建立了综合预警指标系统和煤矿模型,确定并建立了煤和瓦斯突出预测的指标模型和系统。此外,利用该模型建立在线综合系统和数据库,进行了瓦斯突出的预测,实现了煤矿工作面爆发危险的实时监测和智能识别。预测系统的应用结果表明,系统软硬件可以保证瓦斯突出的连续稳定预警,预警结果及时且准确,与矿山的实际风险一致。     

数据挖掘在煤与瓦斯突出预测中的应用

在煤矿生产领域,煤与瓦斯突出是导致煤矿安全事故的主要原因。深入研究煤与瓦斯突出预测对于确保煤矿实现安全生产具有重要意义。文章首先对数据挖掘技术进行简单介绍,之后阐述了煤与瓦斯突出预测中数据挖掘技术的应用及具体实现步骤。     

淮北矿区煤与瓦斯突出的瓦斯地质规律分析

介绍了淮北矿区煤与瓦斯突出的主要特征,在此基础上对淮北矿区煤与瓦斯突出进行了瓦斯地质规律分析,指出了影响煤与瓦斯突出的主要因素,为矿区防治煤与瓦斯突出提供理论指导。     

深孔爆破卸压抽采煤巷消突技术在宣东二矿的应用

针对冀中能源张家口矿业集团宣东二矿煤与瓦斯突出危险性大,煤巷掘进慢,采掘接替紧张的状况,在该矿209区域采用了深孔爆破卸压抽采煤巷消突技术。结果表明:该技术对于宣东二矿防治煤与瓦斯突出、提高煤巷掘进速度(月进尺由34 m提高到70 m以上)、缓解采掘接替紧张、构建安全矿井等方面发挥了重要作用。