煤炭矿区地下水变化对生态环境的影响研究

以毛乌素沙地梅林庙煤矿为研究区,采用Landsat8和地下水观测资料为研究数据,通过地表温度、地下水埋深、归一化差分植被指数(NDVI)的计算,建立空间数据集,开展地下水埋深与NDVI和地表温度相关性分析。研究发现地下水埋深在小于1m时,NDVI与地下水埋深为弱正相关,与地表温度呈负相关。地下水埋深在1~2m时,NDVI与地下水位为弱的负相关,与地表温度为负相关,当地下水埋深2~5m时,NDVI与地下水位不相关,而与地表温度继续为负相关。由此判断地下水埋深在1~2m是毛乌素沙地植被的最佳生态水位,也是生态环境影响的重要水位指标,当水位变化超过这个范围,生态环境将发生明显变化。     

榆神矿区地下水埋深上限阈值

减少矿产资源开发过程中水资源损失是生态脆弱矿区水资源管理的重点,量化地下水位埋深与潜水蒸发速率关系,可为西部干旱矿区水资源保护提供科学思路。以隔水岩组厚度与导水裂隙带高度之差,划分了榆神矿区煤层开采地下水位变化趋势分区;以水位埋深变浅区覆盖的风积沙为试样开展潜水蒸发试验,分析蒸发过程及不同水位条件下潜水蒸发规律;通过在水分特征曲线的转折点处构建双切线,推导求取地下水埋深上限阈值的解析公式;采用漏斗法测定榆神矿区风积沙的水土特征曲线,利用最小二乘法求取特征参数,求取榆神矿区煤层开采区地下水埋深上限阈值。结果表明:榆神矿区地下水位变化趋势可分为3个区,即水位埋深变浅区、过渡区和水位埋深增加区。水位埋深变浅区多位于榆神三、四期规划区,此区域水位埋深<4 m的面积占矿区面积的59.1%,开采沉陷极易造成地下水浅埋或出露;榆神矿区风积沙蒸发过程可分为2个阶段,即稳定蒸发阶段和水汽扩散阶段,地下水位埋深0.5 m左右时蒸发过程中的水分传输机制发生了转变,蒸发进入水汽扩散阶段;在稳定蒸发条件下建立了土壤水分运移方程,推求了地下水埋深上限阈值计算公式,地下埋深上限阈值与毛细上升高度和进气压力值有...     

应用定位通量法计算某区潜水垂向入渗补给量的适宜性分析

依据新疆地勘局昌吉地下水均衡试验场不同水位埋深条件下的地渗仪、负压计和中子仪组合观测资料，分析了定位通量法计算内陆干旱区潜水垂向入渗补给量的适宜性；结果表明：定位通量法不能用于计算内陆干旱区降水入渗补给量，可应用于水位埋深4～7m，包气带岩性为粘土的潜水田间灌溉入渗补给量。     

基于爆破漏斗试验的VCR一次成井爆破实践

为了采用VCR一次成井爆破技术形成充填井,用于处理地下采空区,以C.W.Livingston爆破漏斗理论为依据,在某矿山进行单孔爆破漏斗试验,得到试验条件下临界埋深为1.91 m,并根据试验做出爆破漏斗特征曲线,得出在装药量为3 kg的条件下,最佳埋深及爆破漏斗半径分别为1.07 m及1.32 m。根据相似理论,确定该矿区矿岩条件下VCR一次成井爆破的分层高度为3 m,炮孔间距为2 m,成功爆破形成了32 m高深井。     

内陆干旱半干旱盆地地下水生态环境指标研究

探讨了内陆干旱半干旱盆地地下水生态环境指标。内陆干旱地区主要生态环境问题是人工绿洲土壤次生盐渍化和天然绿洲植被衰败。不同区域地下水生态环境指标不完全相同，人工绿洲主要是土壤含盐量和地下水位临界埋深等指标，天然绿洲则主要是土壤含水量、土壤含盐量、潜水矿化度和地下水生态水位等指标。上述指标中最重要的地下水生态环境指标是地下水位埋深，其它指标如土壤含盐量、土壤含水量等指标可通过调节地下水位埋深来进行控制。人工绿洲临界埋深随气候和下垫面条件的变化而变化，年内不同时段指标阈值不同，天然绿洲的生态水位是适宜大多数植被生长的共同潜水埋深，为2.0-4.5m。表2，参9。     

榆神矿区综采条件下保水采煤效果分析

为了评价综采工作面保水采煤效果,通过对榆神矿区金鸡滩煤矿采煤工作面开采后导水裂缝带发育高度与隔水岩组厚度的比较分析、采空区潜水水位埋深探测等方法,系统分析采煤对萨拉乌苏组潜水的影响。研究认为,金鸡滩煤矿采煤工作面导水裂缝带发育最大高度为109.72 m,潜水水位最大下降幅度1.32 m,保持在合理的生态水位埋深范围,实现了保水开采。     

郑州市2005—2020年地下水埋深变化分析

分析郑州市浅层地下水埋深统测数据、长观孔数据以及历年降落漏斗面积变化数据,利用ArcGIS空间插值、衬度系数分析、描述性统计分析以及ARIMA模型,研究郑州市浅层地下水埋深空间分布特征和时间变化特征。分析结果表明,空间上,研究区浅层地下水埋深分区呈带状分布,水位埋深由西南向东北方向逐渐减小,其中10~20 m水位埋深区所占面积最大;时间上,年内,研究区埋深分布特征大致相同,各埋深分区面积有所变化;年际间,2014—2019年,年平均埋深下降2.87 m,下降速率0.5 m/a。2014年以前降落漏斗逐年增大,2014年以后,由于南水北调水入郑,供水结构发生改变,降落漏斗逐年减小。研究区地下水动态类型主要有开采型和开采—气象型,影响因素主要有降雨入渗补给、越流排泄和人工开采。最后基于DPS数据分析平台,利用ARIMA模型建立了数值模型,对2021年12个月的埋深进行了预测。     

中深孔爆破一次成井技术研究与应用

目前中深孔爆破一次成井普遍存在断面小、深度低的特点。一般深度都控制在12 m以内，20 m左右一次爆破成型的盲、天溜井案例较少，且多为失败案例。但随着科技进步，设备更新，开采分段逐渐严格，天溜井施工工艺要求也逐渐增大。为保证中深孔爆破的安全与高效，试验、研究中深孔爆破一次成井技术，从爆破设计、参数、设备选型等方面，实施了一种高效的中深孔爆破一次成井实例，对一次成井施工技术的研究具有重要意义。     

江汉平原冷浸田地区地下水特征研究

冷浸田地区因土壤发生层长期遭到地下水浸渍而导致作物减产明显。为研究冷浸田的成因及其地下水特征，选取江汉平原为研究区，以遥感影像、气象和近30年的典型冷浸田地区地下水水位监测数据为基础，采用空间分析和相关性分析等方法，研究江汉平原冷浸田的分布特征及影响因素、地下水水位埋深的时空变化规律和地下水环境特征。结果表明，2021年江汉平原冷浸田主要分布在监利、汉川、洪湖、仙桃、潜江等地区，分布范围相比20世纪80年代呈减少趋势；冷浸田的分布与潜水位埋深有着十分密切的联系，水位埋深较浅的地区容易诱发冷浸田；年内主汛期潜水水位埋深较浅，更易发生冷浸田现象；近30年来，冷浸田地区地下水水位埋深整体呈增大趋势；降雨是诱发冷浸田的重要影响因素；冷浸田分布地区的地下水处于强还原环境，铁、锰和硫化物等还原性物质易大量积累。     

深水井下管事故的处理与预防

下管工作是深井成井工艺中的关键工序，直接影响成井质量，因而，有效地预防下管事故，确保下管安全至关重要。近10年来，我队已钻成600m以深的     

浅埋采场地表裂缝-采动裂隙连通性评价及浅表水响应特征

西部矿区浅埋煤层开采引起地表裂缝和采动裂隙的大规模发育,二者的相互连通为浅表水体稳定及井下安全生产带来极大影响。研究以杨家村煤矿浅埋22上煤层水文地质条件为背景,通过综合实测、理论分析和反演建模等方法评估长壁工作面采动影响下的地表裂缝-采动裂隙连通性及浅表水文响应。结果表明,采高5 m、面长240 m情况下地表裂缝-采动裂隙未发生结构与水力连通,浅表含水层产生约0.77 m的水位下降;工作面长度增至300 m可使浅表含水层失稳,水位降深增大至1.33 m;水位降深与工作面长度呈正相关关系。     

超深砂岩型铀矿地浸开采技术问题的探讨

我国已查明超深(埋深600m)砂岩型铀矿资源储量达数万t,如何有效开发利用这些铀资源将是我国地浸采铀技术重要研究方向。结合我国现有地浸采铀工艺技术,对超深砂岩型铀矿地浸开采可能面临的钻孔施工工艺、成井完井技术及井场控制与浸出技术等有关问题进行了探讨。     

山西寿阳超深水位岩溶区供水勘查方法及开发利用——以娘子关泉域寿阳岩溶区供水勘查为例

在阳泉矿区寿阳区超深水位岩溶区,奥灰岩界面埋深在400～600m,岩溶水位埋深440～500m.采用遥感、地震、钻探抽水试验等综合勘查方法,基本查明了岩溶含水层段的空间分布特征及补迳排条件.特别是针对峰峰组的角砾状泥灰岩容易坍塌、掉块、缩径等特性,进行地层的稳定性研究和泥浆新工艺研究,利用地层特性和以往施工资料进行"事故多发段"的地层地质预报,结合利用岩屑准确鉴定奥灰岩的方法,大大减少了钻探过程出现的各种事故,在缺水地区找到了丰富优质的岩溶地下水,拟建了超深水位岩溶水源地,取得了良好的经济效益和社会效益.     

塞尔维亚紫金铜业JM矿中深孔爆破一次成井技术

切割井施工中，普通法、爬罐法、吊罐法等传统施工工艺存在工效低，劳动强度大、作业环境差、成本高，安全性差等问题。中深孔爆破成井一次爆破高度一般低于7 m,少数情况高于8 m,且多失败。通过具体的工业实践，验证了16 m高切割井中深孔一次爆破成井的炮孔参数、主要爆破工艺、施工要点、炮孔堵塞、爆破网络连接等的可行性，每条切割井可节约成本8万元、提高功效10倍以上，可为中深孔一次爆破成井的推广和应用提供借鉴。     

暴雨山矿斜风井井筒快速施工

在暴雨山矿斜风井井筒施工中，根据工程特征和施工队伍素质，采用中深孔光面爆破，合理选择机械化配套设备，实行科学管理，组织快速施工，取得了连续5个月月成井均突破100m，最高月成井140m的好成绩，工程质量优良，安全无事故，经济效益和社会效益明显。     

南京长江第四大桥北锚碇沉井基坑降水与地面沉降模拟预测

为了探讨第四系松散沉积层地区深基坑降水引起的地下水渗流与地面沉降控制模拟的理论与方法,以南京长江第四大桥北锚碇基坑为例,根据基坑降水过程中有效应力和孔隙水压力的转化关系,建立了深基坑降水三维渗流与地面沉降的耦合模型,并采用三维有限差分方法,模拟了含水层底板埋深达67m,基坑中心承压含水层上部降压段水位降至埋深24.5m...     

爆破漏斗试验在一次爆破成井中的应用研究

根据利文斯顿爆破能量平衡准则,在一次爆破成井的应用现场进行了系列单孔爆破漏斗试验以及变孔距的多孔同段爆破漏斗试验,并在装药孔附近按不同的间距布置空孔,以观察实际爆破时的装药孔与平行空孔之间的间距关系;对2种炸药爆破漏斗试验结果的爆破漏斗特性曲线、爆破漏斗体积与炸药埋深及其与漏斗半径关系、爆破漏斗的最佳埋深与l晦界埋深、爆破漏斗的炸药单耗等内容进行了分析研究。据此确定了与矿岩条件相匹配的炸药类型,得到了试验地段一次爆破成井试验的相关参数选取依据。     

银山铅锌矿一次成井掏槽爆破工业试验

天井掘进是地下矿山生产中的重要施工工艺环节,利用中深孔爆破实现一次掘进切割天井可提高矿山生产的效率,同时保证天井掘进作业中的安全性。为探索适用于银山铅锌矿的中深孔一次成井工艺,选取银山矿4023采场2685m分段与2700m分段作为工业试验场地,根据所设计的一次成井掏槽爆破试验方案,开展了一次成井的现场工业试验。结果表明：炮孔堵塞与炮孔跨塌是影响一次成井试验的主要影响因素,合理的炮孔布置与装药结构设计可增加一次成井的爆破质量。     

榆神矿区地下水和干旱指数对植被耗水的联合影响

为研究干旱矿区地下水位下降和气侯变化对典型植被耗水的联合,选择榆神矿区优势植被沙柳为研究对象,以干旱指数表征气候变化,在野外调查、室内测试及原位试验的基础上,采用有限元算法分析不同地下水位埋深和干旱指数组合条件下的植被耗水特征。研究结果表明:植被生长受干旱指数和地下水位埋深的双重影响,当地下水埋深为1.0～2.0 m处,植被耗水主要受地下水控制;地下位水埋深为2.0～2.5 m时,植被耗水受地下水和干旱指数的双重影响;地下水位埋深大于2.5 m时,植被耗水主要受干旱指数影响;单指数模型可以很好的拟合地下水埋深和植被实际蒸腾量(T_a)与潜在蒸腾量(T_p)比值(T_a/T_p)的关系曲线,其相关系数高达0.99,利用单指数模型和T_a/T_p的比值可以反求出枯水年、平水年和丰水年条件下的植被生态临界地下水位,不同水文年的植被生态临界水位有差异性,认为当地下水位埋深大于1.24 m(平均),植被生长受到水分胁迫,当地下水位埋深大于2.06 m(平均),植被出现退化现象;同时,采煤引起地下水位下降对植被生态的影响是有限的,只有当采前地下水位埋深为1.0～2.5 m时,地下水位下降才会引发植被生态退化;当采前地下水位埋深大于2.5 m时,采煤引起地下水位下降基本对沙柳的生长不产生影响,此时植被生态退化主要受气候变化影响。目前,榆神矿区采前地下水位埋深普遍大于2.5 m,影响矿区生态环境的主要控制因素是气候变化(降水量),考虑到近年来榆神矿区降水量有增大趋势,因此出现"虽然地下水位明显下降,但是生态环境局部转好"的现象。     

立井井筒利用永久设备掘砌安一次成井

介绍一净径5.5m、深481m立井井筒掘砌安一次成井的施工工艺、施工设备及技术经济效果.