神东矿区煤炭开采水资源保护利用技术与应用

针对神东矿区矿井水外排蒸发损失的问题,分析了以往保水采煤方法的不足,系统研究了矿区水文地质条件,提出了矿区三类水(近地表土壤水、第四系松散层孔隙水和基岩裂隙水)概念。在此基础上,神东矿区通过开展一系列水资源保护和利用技术研究,掌握了矿区煤炭现代开采地下水的运移规律,相继研发了采空区储水设施、煤矿地下水库和煤矿分布式地下水库的水资源保护和利用技术,形成了以煤矿地下水库为核心的矿区水资源保护和利用技术,并通过技术提升,建成了大柳塔矿分布式地下水库示范工程,实现了矿井水井下循环利用。现场工程应用表明,神东矿区煤矿地下水库安全稳定运行,提供了矿区95%以上用水,有效保障了矿区的可持续发展,为我国西部地区煤炭开采水资源保护利用技开辟了新的技术途径。     

神东矿区矿井水开发利用潜力研究

阐述了神东矿区地表水资源、地下水资源及矿井水水资源条件,通过富水系数法建立各矿煤炭产量与矿井涌水相关关系,并用此法预测了各矿未来12年矿井涌水量,同时用充水系数法计算了采空区积水量。在对矿井水水质进行评价的基础上,分析了矿井水开发利用潜力,提出加大矿井水利用效率,科学、合理的开发利用矿井水是解决神东矿区未来水资源短缺的问题的重要途径。     

神东矿区典型矿井水中氟的分布特征及形成机制

神东矿区位于陕西省北部和内蒙古鄂尔多斯市南部，气候干燥且降水稀少，水资源缺乏。矿区煤炭开采过程中产生的大量矿井水是重要的生产生活水源，然而神东矿区不同区域的矿井水氟化物浓度相差较大，部分区域浓度较高，为此笔者分析了高氟矿井水的分布特征及成因，对矿井水的资源化复用具有重要意义。基于神东矿区不同区域的58组矿井水水质分析结果，运用数理统计法，Piper三线图、Gibbs图，SI模拟等研究方法，同时通过对不同区域采集岩心和煤层顶板岩石进行XRF分析，探讨神东北部和中心矿区不同埋深矿井水中氟的时空分布特征及形成机制。研究结果表明：研究区矿井水中F-的质量浓度变化范围为0.3～13.7 mg/L，均值为4.3 mg/L，较高F-浓度的矿井水pH呈碱性。在水平方向上神东矿区呈现北部和西南部矿井水中F-浓度较高、东南部矿井水中F-浓度低的现象；垂直方向上呈现随开采深度的增加而增加的趋势，不同深度延安组含水层地下水所补给矿井水的F-浓度差异较大，深度80～130 m延安组含水层地下水补给矿井水中F-浓度较低，200～500 m延安组含水层地下水补给矿井水F^-浓度相对较高。矿井水中...     

神东矿区水文地质特征及地下水循环模式研究

为了掌握神东矿区水文地质特征和地下水循环对煤炭开采的影响,必须全面掌握神东矿区水文地质特点和地下水循环模式。系统分析了神东中心矿区、锦界矿区和保德矿区的地表水文资料、地层地质特征、地下水循环系统和模式。     

西部浅埋矿区采煤对地下水系统扰动的数值模拟

针对西部浅埋矿区煤层开采对地下水扰动问题,通过分析浅埋煤层开采形成的导水断裂带直接揭露松散含水层扰动形式,提出了将覆岩导水断裂与含水层接触带处理成一类水头边界的数值方法,并通过构建神东矿区补连塔井田地下水扰动的计算机评价模型,模拟得出,由于采掘扰动使井田地下水水位下降30 m以上(至2012年),地下水资源损失量约为1.90×104m~3/d。     

中关铁矿堵水帷幕内外水位变化规律

中关铁矿位于水文地质条件复杂、透水性强的奥陶系石灰岩中,该矿在井建期间一直受到严重的水害威胁。在详细分析矿区含水层特征、富水性变化规律及地下水运动特征的基础上,对中关铁矿堵水帷幕内外的水位随季节及年份的动态变化规律进行了分析。结果表明：帷幕内外地下水的动态变化规律不仅受区域地下水径流条件和季节更替的影响,还受帷幕本身及帷幕区域内井巷工程施工及疏干排水作用的影响。根据对矿区水文地质条件及帷幕内外水位变化规律的宏观认识,提出了矿井建设过程中的突水防治对策：工作面超前探水、修建蓄水水仓、矿坑内进行超阶段疏干及对地下水水位和矿井涌水量的持续观测等。     

神东矿区煤炭资源安全高效绿色开采技术综述

神东煤炭集团公司自1985年成立开发神东煤田的神东矿区,多年来在煤矿建设与煤炭开采过程中,根据神东矿区特定地质与煤层赋存的开采技术条件,不断进行浅埋深、薄基岩、安全高效开采关键技术,超大采高综采技术,低污染防爆车全面推广使用,矿井信息化、数字化、智能化技术,井下水资源综合利用技术等实用新型技术研究与应用。这些技术的研究与应用提高了矿井防灾抗灾能力,最大限度消除采煤对自然环境和生态的破坏,实现了煤炭资源的安全高效绿色开采,截至2015年底,共为国家提供了约24亿t的清洁煤炭能源。     

煤矿开采对水资源的影响分析与防治对策研究

煤炭开采对水循环、水资源量及水环境影响较大。矿坑大量排水改变了地下水的运移规律,损害了矿区生态环境。在采煤过程中,最大限度地减小含水层结构破坏程度,控制地下水位下降幅度,是矿井建设面临的难题。以三交河煤矿煤炭开采为例,通过分析各煤层及其覆（伏）岩结构特征,计算导水裂隙带发育高度和采煤破坏的水资源量,认为上组煤开采对上覆含水岩组破坏较大,造成矿区水位超常下降,甚至疏干;下组煤开采对奥灰水影响较小。针对分析结果,提出了实施保水采煤以减少对覆岩含水层的破坏、加强对水资源的综合利用等应对措施。     

“大禹”的智慧——记国家科技进步奖获得者陈苏社与井下水循环利用工程

正以中国神华神东煤炭公司地下水资源利用技术为核心的《生态脆弱区煤炭现代开采地下水和地表生态保护关键技术》荣获"国家科学技术进步二等奖"。该课题的主创人之一的陈苏社是神东煤炭公司大柳塔煤矿总工程师,大柳塔煤矿位于陕西省神木县境内的大柳塔镇,是神东煤炭公司的骨干矿井之一,现代化程度之高均处于世界领先水平。《生态脆弱区煤炭现代开采地下水和地表生态保护关键技术》以陈苏社所     

小浪底水库蓄水与煤矿突水淹井的关系分析

本文研究了小浪底水库蓄水后对区域水文地质条件及矿井充水条件的影响。小浪底水库蓄水后 ,抬高了区域地下水排泄基准面 ,矿区地下水位同步升高 ,奥灰岩溶水成为开采一1 煤矿井最重要的充水水源 ,库区水位升高同矿井被淹有密切的联系。     

井下瞬变电磁法在煤矿防治水的应用

瞬变电磁法(TEM)具有施工简便,装备轻便,对低电阻率地质目标体反应敏感等优点,在我国煤矿防治水物探中已经取得了比较广泛的应用。介绍了瞬变电磁法的勘探原理和施工方法,并通过试验证明了井下瞬变电磁勘探方法在煤矿超前水害探测中是准确可靠的。     

井下薄煤层及中厚煤层探水

概述了煤矿井下水患的形成;论述了在水文地质条件复杂或极复杂的矿井(如存在喀斯特溶洞漏斗构造或前期开采破坏较大的整合矿井)坚持"有掘必探"的必要性。以探讨的方式,较全面地介绍了在薄煤层及中厚煤层中掘进工作面进行探水的方法和手段,以及其在井下防范水患中所起的作用。     

矿井防治水工作研究

矿井水害是矿山建设与生产过程中的主要灾害之一,它给国家带来极大的经济损失与人身伤亡。煤矿生产企业应切实加强煤矿防治水工作,并紧抓不懈。文章主要研究矿井水害的类型及表现形式、矿井水文地质基础工作、矿井水害防治技术,以此来指导企业进行水害安全防治。     

新安煤矿井下2~#水文孔硐室出水原因分析

新安煤矿井下2#水文孔硐室出水原因系水文孔漏水所致。质量隐患、奥灰高水压的长期作用、水文孔承受水压的升降变化等,导致井下2#水文孔套管断裂错位,其环状间隙向上渗水,奥灰高水压的强大作用下又造成水泥地坪错断裂缝,从而导致水文孔硐室突然出水。     

煤矿含悬浮物矿井水净化处理技术探讨

论述了含悬浮物矿井水净化处理利用的必要性;介绍了矿井水水质、水量和处理要求,现有的处理工艺、混凝剂及混合方式,主要处理构筑物和消毒方式等;指出了在确定处理规模、处理工艺、设计参数、药剂选择和投放过程中存在的问题,并给出了解决上述问题的方法.     

煤矿水害原因分析及防治技术

煤矿水害是矿井建设与生产过程中的重大自然灾害之一。如果治理不到位而发生透水或突水事故,不但会影响正常生产,而且还会造成财产损失和人员伤亡。文章针对煤矿开采中水害防治工作存在的主要问题进行分析,并提出相应的治理措施,为保障煤矿的安全生产和防治煤矿水害工作提供一些技术支撑。     

国内煤矿矿井水处理技术研究现状

煤矿矿井水是一种重要的水资源.由于不同矿山的地质条件等因素变化很大,矿井水的杂质成分与含量也有很大差异.通过查阅大量文献,并结合实验室研究工作,对国内煤矿矿井水的处理技术现状进行了综述.     

煤田防治水工程三维数值模型

为了研究复杂地质环境下煤炭井工矿开采防治水工程三维非稳定流模拟计算的理论,以平朔矿区安家岭井工矿防治水工程为例,采用三维有限差分数值模拟理论,建立了平朔矿区安家岭井工矿防治水工程三维数值模型,在对模型进行识别、验证的基础上,按整个矿区疏干和分采区面疏干两种方案,模拟了多层含水层情况下各采区煤矿地下水位疏干到4#煤和9#煤所需的最小抽水量。     

神东矿区矿井水井下处理工艺研究

针对矿井水地面处理的缺点,研究了一种新型的矿井水井下处理工艺,该处理系统包括沉淀系统、过滤系统、阻垢系统和自控系统.运行结果表明:该系统特别适合于煤矿高悬浮物、含铁锰矿井水的井下处理,出水铁含量小于0.1mg/L、锰含量小于0.1mg/L、浊度小于3NTU、粒度小于5μm,完全满足井下回用水水质的要求.     

地采金属矿山透水事故预防探讨

本文结合笔者的工作经历,参考学习前人的经验,从地下水类型、矿床充水条件、透水机理以及透水征兆进行分析,提出透水事故的预防措施。