鉴别直接受地表水影响的地下水类型的一种新方法

将某些地下水分类为"直接受地表水影响的地下水"类型,以便按地表水处理规程进行处理.本文给出了一种鉴别上述类型地下水的改进方法.并列举了若干实例来说明所推荐方法的应用.     

鉴别直接受地表水影响的地下水类型

将某些地下水分类为“直接受地表水影响的地下水”类型，以便按地表水处理规程进行处理。本文给出了一种鉴别上述类型地下水的改进方法。并列举了若干实例来说明所推荐的方法的应用。     

神东矿区地表水和地下水水化学特征及其影响因素研究

为加深采矿区地表水和地下水水化学组成及其影响因素的研究,以神东矿区地表水和地下水为研究对象。采用Piper三线图、Gibbs模型、Na端元图、WQI法和TH-TDS等方法,探究了该矿区地表水和地下水水化学组成特征及其控制因素,并进行饮用适宜性评价。结果表明,神东矿区地表水和地下水均呈弱碱性,地表水pH值整体上大于地下水,地下水EC值整体上高于地表水,地下水TDS值也明显大于地表水,地下水TH值整体上较地表水值更大且变化范围更广;地表水和地下水的优势阴阳离子均为HCO₃^-和Na⁺,其水化学类型均为Cl-SO₄-Ca-Mg。神东矿区地表水和地下水水化学组成主要受到硅酸盐岩和蒸发盐岩的风化影响,同时碳酸盐岩风化也有一定作用。此外,对研究区地表水和地下水水质进行饮用适宜性评价可知,研究区地下水水质整体上优于地表水,但利用矿区水源作为饮用水时应注意进行适当处理。     

煤矿沉陷区砾石黏土层水体溶质迁移特征

煤矿开采极易造成地表沉陷,煤矿沉陷区地表水通过渗透介质影响浅层地下水,造成浅层地下水质改变,焦作市西部煤矿沉陷区地表-浅层地下水的渗透介质为黏土层,地表水与浅层地下水极易贯通形成交叉污染,进而严重影响浅层地下水体功能。通过在试验区布置8个两河地表水和13个浅层地下水监测点,对TDS,pH,EC及Na⁺,Cl^-,SO₄^2-,Ca²⁺,Mg²⁺,NO^-₃浓度进行现场监测,分析了地表水和浅层地下水化学组分及水化学类型差异,研究了砾石黏土对地表水化学组分的阻滞作用,获得了地表水与浅层地下水的水化学差异联系特征。结果表明:两河地表水与浅层地下水的TDS,pH,EC差异明显,白马门河和大石河地表水的TDS,pH,EC分别为浅层地下水的-23.31%,9.65%,-23.58%和377.30%,19.86%,378.60%;两河地表水与浅层地下水化学类型呈差异过渡,白马门河Cl·SO₄-Na·Ca型地表水...     

乌东煤矿地下水水化学特征及其指示

为了研究乌东煤矿煤层顶板含水层之间的水力联系,采用了统计分析、Piper三线图、Gibbs图等方法定性分析了基岩地下水、第四系地下水以及地表水之间的水力联系。利用不同水体的Cl-浓度差异性,计算了相邻含水层之间的水力联系度,定量判别了它们之间的水力联系程度。结果发现,所有地下水样品的pH介于7.1～8之间,都为弱碱性水。随着含水层埋深的加大,地下水TDS逐渐增大,地表水和第四系地下水TDS均低于基岩含水层地下水。基岩地下水、第四系地下水和地表水主要的水化学类型分别为Cl·SO4-Na、HCO3·SO4-Na·Ca、SO4·Cl·HCO3-Na和SO4·Cl·HCO3-Na·Ca。基岩地下水样品受到浓缩作用影响,地表水和第四系地下水受到岩石风化-蒸发影响。同时研究区地下水和地表水中还发生了阳离子反交换作用。第四系地下水和地表水的联系度为0.361,联系程度为中等|第四系和基岩地下水之间的联系度为0.404,联系程度为低。此结果可为后期矿井涌水量预计及防治水工作提供参考依据。     

水对某露天矿边坡的危害分析及治理措施研究

针对地表水和地下水对露天矿边坡的影响问题,结合某一露天矿进行讨论和分析。介绍了某露天矿山的工程地质和水文地质,分析了地表水和地下水对北部边坡的影响方式。利用UDEC离散元数值分析软件,模拟本露天矿北边坡在地表水和地下水的影响下,在整个开挖过程中岩体应力的变化及传播机制。提出了治理地表水和地下水的方法,为矿山的边坡治理提供了理论和实际操作的依据。     

玛纳斯河流域平原区地下水化学和同位素分析

在水化学数据分析的基础上,该文运用~2H、~3H、~(18)O、~(14)C等同位素对玛纳斯河流域平原区地下水的补给来源、地表水与地下水以及地下水内部的相互关系进行了研究。研究表明:1)从平原区上游至下游,地表水、地下水的TDS值逐渐升高(或平原区中游至下游基本不变)。随着TDS的增大,水化学类型由HCO_3—Ca—Mg水向SO_4—Cl—Na水演化,水质变差。2)地表水、浅层地下水和深层地下水的δ~2H、δ~(18)O呈现出明显的分布规律。3)平原区地下水主要补给来源为南部山区的大气降水,地表水是联系南部山区大气降水与平原区地下水的重要纽带。4)研究区内存在一条经由地表水与年龄相对较老的深层地下水的主要混合线。平原区上游的地下水主要由大气降水、地表水(或包括年龄相对较老的深层地下水)等经这条混合线混合形成;平原区中游的地下水主要由平原区上游的地下水与年龄相对较老的深层地下水等经这条混合线混合而成;平原区下游的浅层地下水主要由平原区中游的地下水经蒸发作用形成;而深层地下水则主要由混合作用形成。     

安徽省宿松县廖河大理岩矿矿区水文地质特征

对安徽省宿松县廖河大理岩矿区气象、水文、地形、地貌、地层和岩层富水性特征进行了研究,查明了地表水和地下水的补给、径流和排泄条件,分析了矿床充水水源与途径,地下水及地表水的动态变化规律。研究表明:(1)矿区的矿床类型是以溶蚀裂隙为主的岩溶充水型矿床,矿区水文地质条件为中等类型;(2)采用大井法预测的矿区北矿段首采段和终采段的矿坑涌水量分别为103 978,107 948 m3/d。     

河下浅部开采区地表防治水措施研究

浅部开采地表破坏严重,地表裂缝极易与采空区连通,地表水、第四系潜水、降水成为煤矿井下安全生产的直接危险源,需要系统治理。文中以阜生煤业河下采煤为例,提出了河流处理、浅层地下水拦截、裂缝区处理、沉陷坑回填等综合地表水防治措施,对类似矿区地表水防治有一定的借鉴意义。     

超大型锰矿水文地质条件对矿山开采影响分析

为了研究桃子坪超大型锰矿水文地质条件对矿山开采的影响,通过开展区域水文地质调查和矿区水文地质调查,确定了矿区地表水特征、地下水类型及岩层含水性、矿床水文地质结构、构造破碎带的水文地质特征及矿区地下水动态变化特征。基于此,对矿床充水影响因素进行研究,确定矿床充水的主要通道,计算分析矿区正常涌水量和最大涌水量,探讨了后期开采地表水和地下水资源的可利用情况,综合分析了矿区水文地质特征对矿山开采的影响。     

冲积平原水源地资源量计算

水源地资源量计算在水源地勘察中非常重要。本文结合河南省永城市新城水厂小李庄水源地的地下水资源量计算实践,系统地阐述了冲积平原水源地地下水资源量计算的内容及要求。其中,地下水补给量包括大气降水入渗补给量和农业井灌回渗补给量。地下水排泄量包括地下水的蒸发量、开采量、侧向径流排泄量和地表水侧渗排泄量。     

压水试验在隧道深竖井施工中的实践应用

高黎贡山隧道深竖井含水层层数较多、较厚,破碎带较多,地质构造异常复杂,掘砌过程中存在较大的突水问题。对竖井进行地面预注浆后,采用压水试验检验地面预注浆的技术成果,压水试验整个过程是通过止浆塞封水,分段压水,利用满足压水流量的变档调速泵设备,调节压水流量实现多级次压水试验,并结合立井井筒地面预注浆效果压水试验检验方法,将压水试验应用于高黎贡山隧道深竖井地面预注浆施工中。试验结果认为：在水文地质条件异常复杂的隧道深竖井地面预注浆工程施工中,压水试验同时能够准确地计算出含水层渗透系数及井筒剩余涌水量,检测地面预注浆效果显著。研究结果表明：压水试验是检验隧道深竖井地面预注浆效果的科学有效方法,同样适用于含水层较多、较厚,地质构造异常复杂,破碎带较多的非煤矿领域,取得了良好的应用。     

邹城市东滩矿区不同水体氢氧稳定同位素特征分析

不同水体的环境同位素变化特征是应用同位素技术对研究区水循环开展研究的基础。东滩煤矿作为我国首个破亿吨立井煤矿,长期的煤炭开采导致其地表塌陷严重,在特殊地形条件下,区域水循环更为复杂。在邹城市东滩矿区内对土壤水、地表水(河水、塌陷坑积水)和地下水(井水)进行取样,分析研究区不同水体氢氧同位素变化特征以及它们之间的转化关系。结果表明:复垦土壤水主要来源于大气降水且其在补给土壤水过程中经历了较强蒸发过程;随土层深度的增加,土壤水氢氧同位素值先减小后增大;随复垦年限的增加,上层土壤水氢氧同位素值有逐渐增加的趋势,而底层土壤水氢氧同位素值有减少的趋势。将地表水(河水、塌陷坑积水)和地下水(井水)δD和δ18O与大气降水进行对比发现,塌陷坑积水δD和δ18O更接近大气降水,这说明大气降水是塌陷坑积水的主要补给来源。而河水和地下水(井水)的δD和δ18O值较为接近,这表明研究区裂隙很可能沟通了地表水和地下水。     

单侯井田薄底板奥灰突水条件分析及防治对策

为了有效防止薄底板条件下煤矿突水事故的发生,通过对单侯井田地质和水文地质条件、煤系底板的下奥陶系石灰岩含水层及其与煤层间的隔水层特征和该井田突水案例的分析,对薄底板奥灰突水条件及控制因素以及对突水后地面治理工程的总结,提出了地面注浆是薄底板条件下突水治理的有效途径.工程实践表明,应采取疏、堵结合的方法,并对重点水害进行超前分类治理.     

注水实验法探测导水裂隙带高度

在含煤地层被厚松散层覆盖区域 ,采用钻孔注水法探测导水裂隙带高度 ,具有装置简单、工程量少、观测结果准确可靠、效果明显等优点。     

焦作矿区地下水中氢氧同位素分析

为确定焦作矿区地下水来源,系统采取并测定了各种水体（泉水、地表水、第四系水、砂岩水、太灰水和奥灰水）的氢氧同位素（δ 18 O,δ 2 H, 3 H）和常规水化学离子,得到了矿区浅层孔隙水和深层裂隙水δD-δ 18 O组成关系,对比分析地下水、地表水和泉水的δ 18 O,δ 2 H, 3 H及Cl - ,TDS特征.结果表明：矿区深层地下水主要接受山区岩溶水的侧向补给,补给高程及区域为海拔400~800 m的碳酸盐岩裸露区;当地降水为浅层地下水的主要补给来源;西部矿区地下水的70%来源于丹河水的泄漏;煤矿区地下水D漂移特征明显,形成机理是地下水与烃基和H2 S交换作用的结果。     

煤层顶板致灾水体井上下双磁源瞬变电磁响应及应用

煤层顶板隐蔽致灾水体是矿井水害之一,矿井瞬变电磁法是探测矿井灾害水源的主要方法之一。由于矿井瞬变电磁法采用多匝小回线装置,发射磁距小,其探测深度不能满足大深度矿井对煤层顶板探测的要求。基于此,提出了井上下双磁源对煤层顶板进行立体探测的新方法。利用有限差分数值模拟技术,对井上(地面)激发,井下巷道接收和井上下双磁源激发,井下接收2种装置瞬变电磁响应进行了对比,结果表明:当顶板含有富水体和不含有富水体时,瞬变电磁响应特征均有明显的差异,主要表现为:在感应电位衰减曲线交叉点左侧,顶板存在含水体时曲线幅值相对较小,而在交叉点右侧幅值相对较大,表明该曲线特征与顶板富水性密切相关。分别采用井上下双磁源激发、巷道接收和井下磁源激发、巷道内接收2种工作方式在某矿进行煤层顶板含水体实际探测,探测结果表明:当煤层顶板富水性较强时,井上下双磁源激发、井下接收与井下激发、井下接收的瞬变电磁响应特征与数值模拟结果一致,交叉点左侧井下单磁源激发的视电阻率值明显低于井上下双磁源激发视电阻率值,而在交叉点右侧情况正好相反;当顶板富水性较弱时,2种情况所测的视电阻率曲线趋势基本一致,实际探测结果与钻孔资料吻合良好,对大深度矿井顶板隐蔽致灾水体的探测提供了一种新的有效探测方法。     

基于微观裂隙扩张的采场底板突水机理研究

基于矿山压力和岩层控制理论,分析了工作面附近支承压力及底板水压的空间分布特征,确定了两者对底板的力学作用机制。通过建立裂隙力学模型,从微观角度研究了支承压力和水压对裂隙的作用效果;以薄板理论为依据,从宏观角度研究了含水层水压对底板有效隔水层的作用机理,并给出底板突水极限水压值的计算公式。结果表明:支承压力的增大会导致裂隙渗透系数的减小;水压的增大会导致岩体强度的降低和裂隙劈裂长度的增加。采场底板突水的实质是采动引起的矿山压力和承压水水压共同作用下微观裂隙的扩张和底板有效隔水层的断裂。     

褐煤与水分子的吸附作用机理

为探究褐煤吸附多层水分子的作用机理,运用Gaussian 09软件包建立了褐煤表面分子模型,应用密度泛函理论中的B3LYP方法,用ORCA程序计算得到9种不同的吸附构型及吸附能,应用波函数分析软件Multiwfn及VMD可视化程序,得到了吸附构型表面静电势分布及RDG等值面图,可视化地展示了弱相互作用的区域及类型,同时运用AIM理论分析电子密度的拓扑结构,分析原子间的成键类型及稳定性。结果表明:褐煤对水分子的吸附属物理吸附,以氢键为主,其余为范德华弱相互作用;褐煤分子的含氧官能团区域是发生吸附作用的活性位点,同时每个水分子的加入都为褐煤吸附下一层水分子提供了更多的活性位点;水分子二聚体、三聚体的形成与吸附极大地改变了褐煤的结构。     

宋楼煤矿主斜井突水因素分析及堵水工艺探讨

根据宋楼煤矿矿井地质及水文地质条件的分析,宋楼煤矿矿井突水水源应该是来自第四系沙砾石含水层,通过地面电法确定裂隙发育带.对此处实施钻孔注浆后,恢复生产.