新疆三塘湖盆地汉水泉—库木苏地下水赋存条件分析

以新疆三塘湖煤田汉水泉—库木苏水源地供水水文地质详查为例,根据地下水赋存条件和地下水的埋藏条件及含水层特征,分别对上覆第四系松散岩类孔隙潜水、下伏碎屑岩类孔隙裂隙承压水及基岩裂隙水进行分析,分析了地下水含水层岩性、水位埋深、渗透系数及富水性分区,对三塘湖盆地汉水泉—库木苏地下水赋存条件有了初步分析研究,为进一步勘探及开发地下水资源提供依据。     

淖毛湖盆地水文地质特征分析

淖毛湖是典型的盆地平原,在盆地内广泛分布着多层结构的第四系松散岩类孔隙潜水和新近系碎屑岩类孔隙裂隙承压水,通过对该地区的地下水水文地质特征分析可为科学合理开发利用该地区地下水资源提供相应的科学依据。     

宁武煤田汾源煤业矿井水文地质条件

本文以宁武煤田汾源煤业井田范围内水文地质条件为研究对象,分析了井田范围内的含水层、隔水层及含水层间的水力联系特征,认为井田内主要含水层为奥陶系岩溶含水层和石炭系灰岩裂隙-砂岩孔裂隙含水层及二叠系砂岩孔隙含水层,各含水层无或有较弱的水力联系。     

正村井田地下水赋存特征分析及矿井涌水量计算

分析了新安煤田正村井田地下水赋存特征,奥陶系灰岩岩溶裂隙承压水含水层为强富水性含水层,太原组灰岩裂隙岩溶水承压水含水层为中等富水性含水层,山西组砂岩裂隙承压水含水层为弱富水性含水层。矿井开采过程中,充水来源主要是煤层顶板直接充水含水层的地下水及底板水,即太原组灰岩中的地下水。遇断层时,应防止奥陶系灰岩水突入矿井。介绍了用狭长地沟法及富水系数法计算矿井涌水量。     

基于沉积控水的鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田防治水关键层研究

为了弄清鄂尔多斯盆地侏罗纪深埋煤田开采过程中的防治水关键层,从地质构造、地层沉积、古地理演化、含水层富水性等方面系统研究了煤层与含水层的关系。结果表明:鄂尔多斯盆地深埋煤层顶底板主要发育了安定组和3-1煤2段区域性隔水层,安定组厚度较大,分布连续,距离延安组主采煤层较远;3-1煤是区域性主要可采煤层,煤层厚度大,且其顶底板泥岩发育,构成了隔水性能较好的隔水层。中生代发生了3期构造抬升和剥蚀事件,形成了安定组-志丹群不整合面(志丹群砂岩)、延安组-直罗组不整合面(七里镇砂岩)、延长组-延安组不整合面(宝塔砂岩),是本地区最重要的防治水关键层。另外,古层间氧化带、真武洞砂岩等也是威胁矿井安全的重要含水层。     

河东煤田庞庞塔井田水文地质特征与安全开采

本文以河东煤田庞庞塔井田范围内水文地质条件为研究对象,分析了井田范围内的含水层、隔水层及含水层间的水力联系特征,认为井田内主要含水层为奥陶系岩溶含水层和石炭系灰岩裂隙-砂岩孔裂隙含水层及二叠系砂岩孔隙含水层,各含水层无或有较弱的水力联系。区内奥灰水是影响矿井安全开采底板突水的重要因素,应根据实际情况选择采用疏水降压、注浆加固底板或者避开构造发育带或者薄弱带,确保安全生产。     

浅析喀什三角洲地区第四系含水层系统边界条件与属性特征

含水层系统是由隔水层或隔水边界圈围的、由含水层和弱隔水层组合而成，内部具有统一水力联系的赋存地下水的岩系。喀什三角洲含水层系统是由第四系松散岩类孔隙含水岩系、新近系碎屑岩裂隙孔隙含水岩系和石炭系基岩裂隙含水岩系构成的统一含水体，空间结构变化大，边界条件各异。     

煤矿直通放水孔的施工方法

兖州煤田属隐蔽型煤田,其西、北部煤系地层露头普遍被巨厚的第四系松散层覆盖,第四系松散层按含、隔水性来划分,分为３个含水层和２个隔水层,底部含水层即三含水层直接和煤系地层接触,因此,矿井设计时预留了较大尺寸的防水煤柱。为解放水体下压煤,变防水煤柱为防砂...     

陕北某渣场第四系松散层渗透性试验研究

第四系松散层是陕北的重要水源,易受煤化工渣场渗漏污染。为研究陕北第四系松散层抗污染特性,通过室内及现场试验,研究渣场第四系松散层包气带、含水层及隔水层的渗透性。结果表明:研究区第四系包气带厚度11~14 m,垂直渗透系数5.9~6.8 m/d;第四系含水层厚度28~41 m,渗透系数1.176～2.537 m/d,中等富水性,易受污染;隔水层为离石组粉土、粉质黏土,渗透系数在0.000 2~0.011 2 m/d,不透水—微透水性,隔水性能良好,隔断第四系含水层与基岩孔隙裂隙承压含水层间的水力联系,起到一定隔离污染物的作用。     

浅析峻德煤矿新近系含水层水文地质特征

为了安全开采新近系砂岩孔隙含水层分布区下的煤层,认识新近系地层富水性,通过水文地质钻探,抽水试验、水化学分析等方法研究表明:新近系砂岩孔隙含水层富水性中等,新近系孔隙水与上覆第四系孔隙水存在一定水力联系,与下伏白垩系裂隙水水力联系较弱。     

毛乌素沙漠区广域适应型保水安全厚度计算及开采影响分区评价

毛乌素沙漠区多个近地表含水层支撑着区域生态环境、生产和生活,开展保水采煤研究势在必行。而"保水安全厚度"计算作为保水采煤研究的核心内容,由于各近地含水层的性质以及所处垂向位置的差异,导致了针对毛乌素沙漠区的保水安全厚度计算方法适用范围有限、缺乏统一性。通过分析毛乌素沙漠区内含隔水层在垂向和平面上的展布特征、水文地质性质,结合不同区域内的工程地质条件和开采方法,探讨了保水安全厚度的定义。将煤层之上地层划分为目标保护层、预测导水段(导水裂隙带发育段)和等效保水段(由有效黏土隔水层和基岩层组成的保水段)。利用水均衡法分析了黏土隔水层与基岩层间的保水性能关系,通过"保水比例系数"形成了黏土隔水层与基岩层间统一的等效保水段计算方法。建立了具有能够适用毛乌素沙漠区内"沙-基(岩)型开采区"、"沙-土-基(岩)型开采区"、"沙-土-洛(洛河组含水层)-基型开采区"、"烧变岩型开采区"等主要不同地质条件的保水安全厚度计算模型。根据导水裂隙带的发育高度与黏土隔水层、基岩层间的导通特征以及煤水间距与保水安全厚度的大小关系,制定了煤层开采影响的自然保水区、一般失水区和严重失水区的分区标准。并以榆神矿区小保当煤矿为例,应用建立的统一模型确定了小保当井田内砂-基型和砂-土-基型开采区内的保水安全厚度,并据此评价了煤层开采对潜水含水层的影响。所建立的保水安全开采厚度计算模型以及开采分区评价标准具有良好的适应性,也为保水采煤研究中有关保水安全厚度的计算和煤层开采对上覆含水层的影响评价提供了新思路。     

多模型融合评价煤层底板灰岩岩溶突水危险性

在我国华北型石炭—二叠系煤田中,煤层底板灰岩岩溶突水现象尤为突出。为准确地评价煤层底板灰岩岩溶突水危险性,防治煤矿水害事故,实现承压水体上煤层安全开采。基于未知测度-集对分析理论,选用含水层厚度、单位涌水量、充水含水层渗透性、水压、断层影响因子、含水层厚度、含水层岩性组合特征以及底板破坏深度8个指标评价煤层底板灰岩岩溶突水危险性。采用有序二元比较量化法和区间数模糊决策矩阵EA-TOPSIS排序模型分别确定煤层底板灰岩岩溶突水主控因素权重。在此基础之上,基于冲突证据理论将二者进行耦合,得到煤层底板灰岩岩溶突水主控因素组合权重,保证了对动态模型指标相对重要性的有效评价。基于未知测度-集对分析理论,构建单指标直线型未知测度函数及非直线型未知测度函数,并以新汶煤田煤层开采为例,将30个监测点处实测的8个指标值代入,建立多指标综合测度矩阵。引入"置信度"评价准则判定样本数据X_i所属的危险性等级。并通过集对分析,进一步表征新汶煤田煤层开采过程中煤层底板灰岩岩溶突水风险总体态势。研究表明,评价结果与矿山实际情况相吻合。在此基础之上,依据搜集的大量华北煤矿突水案例,以其中典型的15个为例,将建立的模型推广到整个华北煤田底板突水危险性的评价。通过与矿井实际突水情况对比可以发现,模型确定的矿井突水危险性等级与实际相吻合,表明该模型对于评价整个华北煤田底板灰岩岩溶突水危险性具有一定的适宜性。     

煤层开采对第四系松散含水层影响的研究

为了分析煤层开采对第四系松散含水层的影响,选择潞安矿区漳村矿为试验现场,通过浅部至深部煤层开采项板导水裂隙发育高度的理论分析、数值模拟和实际观测资料对比,研究采高6m,采动导水裂隙发育规律及对松散含水层的影响.结果表明:煤层埋深小于110 m区段,导水裂隙可突破第四系底部黏土隔水层而发育至第四系松散含水层,并对该含水层造成破坏;煤层埋深介于110～190 m区段,导水裂隙仅发育至基岩风氧化带,风化裂隙水可进入采场,对第四系底部松散含水层水影响较小;煤层埋深大于190 m区段,采动导水裂隙发育限制在完整基岩内,仅将顶板砂岩裂隙水引入采场.据此分析,漳村矿对采高6m、埋深大于190 m的中深部煤层的开采对第四系松散含水层几乎无影响.     

侏罗纪煤田宝塔山砂岩含水层大流量大降深放水试验

为了在抽水试验的基础上进一步查明侏罗纪煤田宝塔山砂岩含水层的水文地质特征,开展了井下放水试验,单孔放水量平均值为237.91 m3/h,多孔放水量平均值为444.10 m3/h,宝塔山砂岩含水层地下水位下降最大值达310 m.通过大流量大降深放水试验,计算出含水层的渗透系数和单位涌水量,确定宝塔山砂岩含水层与白垩系、煤...     

榆神矿区浅埋煤层减水开采中预疏放标准确定方法

榆神矿区地处干旱半干旱地区,生态环境十分脆弱。疏放水是榆神矿区顶板水害防治的主要手段,但过度疏放不仅增加矿井排水负担,而且不利于保护浅层地下水资源。因此,在确保防治水安全的前提下,计算预疏放残余水头、确定预疏放阶段和回采阶段第四系松散含水层漏失量,从而实现总漏失量最小是煤炭减水开采中的重点研究问题之一。以榆神矿区锦界煤矿为例,在分析井田含、隔水层赋存特征的基础上,建立了煤层开采的2种充水模式,并对顶板含水层进行了富水性分区;以矿井涌水量实测数据为基础,分析了涌水量变化规律及其构成比例;采用Drain边界刻画多工作面连续回采内边界,建立了锦界煤矿采掘扰动条件下地下水流数值模型,研究了两种充水模式下预疏放残余水头在不同工况下的第四系松散含水层总漏失量变化规律,确定了工作面预疏放结束标准。结果表明:锦界煤矿煤层顶板为典型的沙(层)-土(层)-基(岩)型结构,主要充水水源为风化基岩水,主要充水模式为土层未缺失风化基岩充水型及土层缺失风化基岩和松散层混合充水型。采用GIS多元信息融合技术划分的井田富水性分区结果显示,相对强富水区位于井田二盘区局部地段、三盘区和四盘区大部分地段,与现场实际基本一致。矿井疏放水量与工作面回采残余涌水量曲线变化趋势基本一致,各占矿井涌水量的50%左右。通过数值模型计算得出两种充水模式下工作面预疏放结束标准为将充水含水层疏放至煤层底板以上15~20 m,保留一定的残余水头可进行回采,无需继续疏放。此时,第四系松散含水层水资源总漏失量最小,可起到减水采煤的作用。研究成果为榆神矿区浅埋煤层提供了“减水开采”的新思路。     

水化学综合识别模式在矿井水源判别中的应用

 随着煤炭资源开采逐步向下延伸,面临的矿井充水条件逐渐复杂。下组煤开采面临的突水水源有上部老空水、第四系松散层水、地表水、顶板砂岩裂隙水和深部奥灰水;在复杂构造条件的影响下,井下涌水出现异常,但目标充水水源水位监测数据未发生明显变化,此时准确判别井下涌水的主要充水水源对矿井防治水至关重要。通过应用实例的分析,证明以常规水化学聚类分析和环境同位素分析构成的水化学综合识别模式对复杂条件下矿井充水水源的判别成效明显,为预防矿井突水事故、保障安全生产提供重要依据。     

特厚坚硬岩层组下保水采煤技术

新疆俄布煤矿下1煤层顶板为特厚坚硬岩层组,上覆薄砂砾石层,有3个含水层且地袁水系发育．通过RFPA数值模拟研究特厚坚硬顶板的破断、冒落特征,说明上覆厚硬岩层组有整体破断的可能性,极易在工作面因支护阻力不足而滑落失稳,产生台阶下沉．在此基础上,结合覆岩中无稳定黏土隔水层的地质条件,确定选用短壁综采工艺进行保水采煤．并用ANSYS三维数值模拟确定了工作面长度和煤柱宽度及推进范围,防止工作面顶板冒落带和裂隙带波及煤系砂岩、标准砂岩和第四系松散层含水体．现场工业性试验表明,俄布煤矿保水采煤取得了成功．     

依兰煤田地下水分析及下一步水文地质工作

位于松花江两岸的依兰煤田是国家重点能源基地,矿床水有关的主要含水层为第四系孔隙含水层,通过对现有矿区含水层及地下水的补给、排泄资料,以及开采矿井的充水特征、充水因素的研究提出了下一步应做的水文地质工作。     

回风立井过强含水层预注浆关键技术研究

为确保裴沟煤矿樊寨井田43采区回风立井安全快速地穿过二叠系下石盒子组五煤底砂岩强含水层,针对砂岩强含水层的特点,合理选取工作面预注浆防治水技术方案,提出预注浆钻孔、检验钻孔布置原则和注浆合格评价标准等关键技术。通过方案的实施,立井井筒在穿过强含水层期间,实际揭露全工作面涌水量仅2 m³/h,防治水效果显著,达到了预期目的。     

依兰煤田矿床充水因素研究

位于松花江两岸的依兰煤田是国家重点能源基地,矿床水有关的主要含水层为第四系孔系含水层和煤系风化裂隙含水层,通过对现有矿区含水层及地下水的补给、排泄资料,以及开采矿井的充水特征、充水因素的研究,提出了下一步应做的水文地质工作