洪水资源利用与管理研究

传统的水库调度方法,只利用洪水的统计信息,使水库在汛期要时刻预防设计与校核洪水事件的发生,致使一些水库在汛期弃水而汛后又无水可蓄,造成洪水资源的极大浪费.为使水库防洪功能与兴利功能尽可能结合起来,更好地提高洪水资源利用率,文章分析了洪水资源化的内涵、洪水资源化的必要性和可能性、洪水资源化的实现途径、洪水资源化的风险及其风险管理对策等关键问题,重点介绍了动态控制汛限水位方法在洪水资源利用中的应用情况.最后结合我国实际情况,对洪水资源化今后的工作提出建议.     

大型露天采矿场防控洪水探讨

露天开采存在的安全隐患之一是洪水灾害。为了确保矿山在汛期的正常生产安全，采矿场必须设置防洪排水设施。结合栾川矿区实际情况，通过利用排洪沟、洞、槽和坝等排洪设施，有效控制了洪水灾害的发生，取得了明显的社会效益和经济效益，保障了露天采矿场安全生产顺利的进行。     

提高徐州市洪水资源利用途径对策研究

洪水资源利用是解决徐州市水资源短缺的重要途径.系统阐述了徐州市降水及洪水特征,进行了洪水资源利用现状、供需情况和开发潜力分析,提出了利用现有工程增蓄、兴建雨洪利用工程、非工程措施进行开发利用洪水资源及加强生态与环境建设的建议,为该地区洪水资源的合理开发及可持续利用提供了科学依据.     

煤矸石资源化利用研究进展

煤矸石是采煤和洗煤过程中排放的固体废弃物,是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。结合煤矸石组成成分,对煤矸石进行资源化利用,在充分利用资源的同时能有效避免其对生态环境造成污染。本文主要对煤矸石资源化利用研究进展进行分析,以期对煤矸石资源化利用起到指导性作用。     

我国铝矾土尾矿资源化利用研究进展

为解决铝矾土矿资源开发必须面对的潜在环境和安全问题,在简介了我国铝矾土资源概况、铝矾土尾矿主要来源及特性的基础上,着重介绍了制备多孔陶瓷和高性能陶瓷、提取有价金属、制备透水砖及水泥和水泥混合材等建材化利用、制备聚合氯化铝净水剂和重金属离子吸附剂等污水处理、制备吸水材料、制备PVC塑料填料等方面的资源化利用研发情况,同时指出这些利用途径也是铝矾土尾矿资源化利用的主要方向,且具有广阔的前景,并建议在进行资源化利用时遵循高值化、零排放、就近利用等原则,最后指出了铝矾土尾矿资源化利用的重要现实意义。     

铁尾矿资源化利用研究进展

铁尾矿作为一种二次资源,其资源化利用是全社会关注的焦点。综述铁尾矿资源化利用的研究进展,阐述了现有的成果及其原理、生产工艺和利用情况,指出了制约其利用的关键问题,并提出了相应的对策及建议。     

废旧印刷线路板的再资源化技术及新进展

废旧印刷线路板作为一种重要的二次资源,它的再资源化利用,符合当今对资源高效利用和环境保护的要求。本文对现阶段废旧印刷线路板的再资源化技术作了评述,着重介绍了再资源化废旧印刷线路板的超临界CO_2流体新技术,并将其与常规的资源化技术作了对比,指出了超临界CO_2流体在废旧印刷线路板再资源化方面的显著优势。     

国内外废弃矿井资源化利用现状与关键技术研究

废弃矿井的处置是能源环境领域面临的一大关键问题,严重影响着全球资源开发与环境保护协调发展。为了更好地利用矿井废弃后遗留的大量资源,介绍了国内外废弃矿井现状以及废弃矿井资源化利用现状与特点,简述了废弃矿井的潜在危害,阐述了废弃矿井综合利用的内涵与关键科学问题,探讨了废弃矿井地热能开发利用、地下水资源精准利用、建设地下储气库等关键技术,指明了废弃矿井地热能资源勘察评估、地下水库煤柱坝体稳定性以及储水能力计算、地下储气库选址的技术难点,提出了废弃矿井资源化利用思路。研究表明,废弃矿井资源化综合利用在废弃矿井转型与可持续发展等方面具有广阔应用前景,可促进我国资源枯竭型城市转型发展。     

试论洪水补给在地下水资源中的意义——以新乡化纤厂水源地为例

本文以新乡化纤厂水源地为例,阐述洪水补给在地下水资源中的意义。在开采条件下,利用地下水库的调节功能,有限度地扩大开采量,以腾出更大的“库容”,最大限度地夺取地表洪水对地下水的补给量。这样,由于人为的因素,部分地表洪水资源即可转变为地下水开采资源。     

我国铝土矿资源及其选矿技术进展

阐述了我国铝土矿的资源储量与进口情况,介绍了我国铝土矿资源类型与特点,并分析了铝土矿资源开发存在的问题。针对我国铝土矿资源较为丰富但质量差的特点,总结了所采用的铝土矿选矿方法。并从铝土矿选矿脱硅、高铁铝土矿铝铁分离与高硫铝土矿脱硫、铝土矿选矿尾矿和废水处理三个方面分析了目前铝土矿选矿存在的工艺技术问题。建议立足国内资源,淘汰落后产能,推进铝土矿选矿与尾矿和赤泥的资源化利用研究,并加大利用国外铝土矿资源力度以及开发利用其他铝资源。      

煤矿地下水库理论框架和技术体系

针对我国西部（晋陕蒙宁甘）地区富煤缺水,且蒸发量是降雨量的6倍左右的条件,以及西部煤炭规模化开采产生的裂隙场,破坏了原有的地下水系统,产生大量矿井水,为保障煤矿安全,解决将大量矿井水外排地表蒸发损失的问题,提出了“导储用”为核心的煤矿地下水库地下水保护利用理念,研究开发了涵盖煤矿地下水库设计、建设和运行的技术体系,包括水源预测、水库选址、库容设计、坝体构建、安全运行和水质保障等六大关键技术,并在神东矿区成功建设了示范工程,累计建成32座煤矿地下水库,为矿区提供了95%以上用水,且实现了长期低成本安全稳定运行。工程实践表明,煤矿地下水库是充分利用地下自然空间和自然力储存和净化矿井水的安全、低成本、规模化的储水技术,为西部地区煤炭开采地下水资源保护利用提供了有效技术支撑。     

基于非稳定渗流分析的尾矿库坝体稳定性研究

在汛期,尾矿库水位经常发生骤升骤降,坝体浸润线也随之发生急剧变化,坝体处于非稳定渗流状态,对坝体抗滑稳定产生不利影响。根据尾矿库调洪演算确定汛期尾矿库水位变化情况,建立尾矿库渗流稳定分析模型,以调洪演算确定的库水位作为非稳定渗流分析参数,进行坝体非稳定渗流分析,结果表明:在库水位骤升过程中,坝体内浸润线前部随着库水位不断上升而上抬,形成反坡S形;在库水位骤降过程中,坝体内浸润线前部随着库水位不断下降而下降,形成弧线形,但由于库水位变化速度较快,加上坝体渗透性的影响,浸润线后部变化很缓慢,在坝体内无法形成稳定的浸润线。基于此,本文分析了坝体抗滑稳定性,结果表明:在库水位骤升过程中,坝体抗滑稳安全系数仅从1.474下降至1.465,对坝体抗滑稳定性影响不大,但是一旦在最高洪水位形成稳定浸润线,坝体抗滑稳定安全系数明显降低至1.357;在库水位骤降过程中,坝体抗滑稳定安全系数仅从1.357上升至1.367,对坝体抗滑稳定性影响不大,但是一旦在正常运行水位形成稳定浸润线,坝体抗滑稳定安全系数明显提升至1.474。     

酸性水库防渗治理工程环境管理研究

为巩固酸性水库防渗能力,提升渗漏风险控制水平,近年来一些矿山企业对已具有基础防渗且运行多年但当时无明确防渗规定的酸性水库开展防渗治理工作。针对某酸性水库防渗工程,开展了施工期环境保护措施落实、重点部位隐蔽工程(水泥黏土灌浆、化学灌浆、HDPE土工膜防渗等)实施、污染物达标排放等环境管理研究,分析了防渗治理工程实施效果。结果表明,施工期废水、废气、噪声、固体废物等污染防治措施和生态恢复措施已全部落实到位;隐蔽工程施工与设计文件一致,施工范围完整、材料与设计相符,施工方法规范,灌浆施工质量与防渗效果整体较好;废气等污染物达标排放,未对周边环境产生不利影响,已采取的污染防治措施有效、可行。工程实施后,坝脚渗流出水得到有效控制,水泥黏土灌浆+化学灌浆+HDPE土工膜防渗所构建的垂直组合防渗体系运行效果良好。建议加强酸性水库丰水期高水位运行时的坝脚渗流观测,跟踪评估酸性水库防渗治理效果。     

极端天气下大型中线法尾矿库调洪演算技术研究与应用

随着我国矿山开采规模的不断扩大和矿石处理量的逐步提高,作为选矿尾砂存储主要构筑物的尾矿库已逐步趋向大型化。然而,这些大型尾矿库由于堆积坝高、汇水面积大、尾矿堆存量大,汛期容易造成漫顶甚至溃坝事故,造成不可挽回的后果。为此,针对大型中线法尾矿库,在汛前多次进行调洪演算,动态分析判断当前库容是否满足汛期来洪需求,并在必要时采取工程措施,是有效防止洪水漫顶的一种重要对策方法。本文针对大型中线法筑坝尾矿库在极端天气下的调洪需求,采用公式推理法和水量平衡法,以德兴铜矿4#尾矿库为典型案例,依据尾矿库的实际运行状态数据,研究极端天气下尾矿库的调洪演算方法,并据此分析计算了尾矿库当前状态在遭遇5000年一遇洪水时的库水位变化过程,分别采用经验公式法和物模试验法获得下泄流量。通过对调洪结果进行对比分析,建立了适合大型中线法筑坝尾矿库的调洪演算技术体系。在德兴铜矿4#尾矿库的应用结果表明,本研究成果可满足大型中线法尾矿库的动态调洪需求,也可为我国大型尾矿库在极端天气下的有效调洪提供有益参考。     

煤矿地下水库对矿井水净化机理研究进展

煤矿地下水库对矿井水的净化作用主要在于库内岩体与矿井水发生的水-岩耦合作用。本文系统梳理了煤矿地下水库水-岩耦合作用的研究方法,指出水样水质测试和岩样理化性质表征项目,并通过静态模拟、动态淋滤、循环净化模拟等试验,探索煤矿地下水库对矿井水的净化规律,利用数值模拟获取反应过程中离子的选择性吸附趋势,结合Piper三线图、Gibbs模型和相关性分析等方法揭示水-岩耦合作用机理。论述了煤矿地下水库对矿井水中悬浮物、特征离子和有机物的净化作用和研究进展,研究表明,煤矿地下水库对矿井水具有一定的净化效果,其中对特征离子的净化主要与溶滤和吸附作用相关;提出了未来煤矿地下水库净化技术的3个研究方向：(1)基于水-岩耦合净化作用的井下矿井水大规模低成本处理技术;(2)耦合多种水处理技术的煤矿地下水库“三位一体”水质控制技术;(3)浓盐废水井下存储及资源化利用技术。     

小型水库除险加固地质勘察实践——以那卧水库为例

那卧水库受病害影响不能在正常水位运行,常年处于低水位运行状态,水库防洪、灌溉功能无法正常发挥,不利于下游沿线村庄防洪和农田灌溉。为恢复水库防洪、灌溉功能,需对那卧水库进行除险加固。通过对那卧水库除险加固工程开展工程地质勘察,查明水库病害原因,为水库除险加固工程设计提供地质建议与依据。     

尾矿坝防洪计算方法研究

尾矿库的安全稳定在矿山的安全生产和环境保护中具有十分重要的意义。立足于尾矿库工程和水利水电工程的实践经验,研究了尾矿坝防洪安全的计算方法。通过计算算例验证了防洪安全计算方法能够有效运用于尾矿库防洪,这对指导尾矿坝防洪渡汛有重要意义。     

我国尾矿库现状及问题分析

针对我国尾矿库的现状,从尾矿库的类型、危险因素的辨识、稳定性分析和发展、尾矿库利用和复垦4个方面进行了阐述,论述了我国尾矿库在设计、安全评价等方面存在的主要问题,并提出完善尾矿库数据库、尾矿干堆处理等若干建议。     

Storage of water in the voids of abandoned mines and in fractured rocks

This paper describes the characteristics that abandoned mines and fractured igneous and metamorphic rocks must have before they can be utilized as water reservoirs. The geometries of the networks produced by the interconnections of the fractures in rock are frequently irregular and unknown and the experimental results reported indicate that the flow of ground water through these fractures is equally unpredictable. The behaviour of water in a hypothetical reservoir cannot be predicted solely by modelling or tests limited to small areas of the reservoir. An analogy is shown to exist between networks of fractures in hard rocks and mining networks and the possibility of solving problems of water storage in fractured rock by the use of results obtained from mining experience is discussed. Two reservoirs are described, one located in rock fractured by the action of an extinct volcano and the other in an abandoned mine in the same rock. The examples show how knowledge of existing reservoirs can be used to aid correct choice of method. Finally, evaluation criteria based on specified factors are presented, allowing informed selection of methods to be made. These water storage systems have potential application in many Third World countries where long dry spells are encountered.     

煤层气井合层排采控制方法

以铁法盆地大兴井田合层排采工程井DT31井和沁水盆地南部单层排采井QS1井排水产气特征数据为基础,分析了合层排采井各排采控制阶段的流体相态特征与单层排采的异同,总结了合层排采中的层间干扰因素及排采工艺中存在的问题,探讨了单位井底流压降幅的产水量和套压作为排采控制指标的控制方法及原理。研究结果表明:不同液面深度下的单位井底流压降幅的产水量可指导制定合排期间的排水强度;合采井深部产层的临界解吸压力液面深度与顶部产层埋深重合,不适宜合层排采;憋压阶段套压的最大值主要受产层顶板埋深和初期排水降液面阶段的总压降值限制。控压产气期,采用阶梯式降套压法,同时需控制套压瞬时降幅和日降幅以防储层激动,合采井在控压产气和控压稳产阶段设置一个最小套压可以缓解产气期间液面深度与浅部产层埋深接近或重合引起的矛盾。