示踪试验在煤层顶底板充水含水层水力联系探查中的应用

长平井田15~#煤层直接顶板为太原组K_2灰岩含水层,属弱富水性含水层,而15~#煤层底板属富水性强的奥陶系灰岩承压含水层,煤层开采后顶板直接充水水源为K_2灰岩含水层水,K_2灰岩与奥陶系灰岩含水层是否存在水力联系,对15~#煤层开采矿井顶板水的充水强度分析至关重要。通过多种化学微量元素示踪试验,选取了井田内水文长观孔作为碘、氟和铵等微量离子示踪剂的投放孔和检测孔,在检测孔的目标含水层采取水样进行了微量离子的检测,对微量离子的浓度随时间的变化情况进行了分析,结果表明:15~#煤层顶板K_2灰岩含水层与底板奥陶系灰岩含水层地下水存在一定的水力联系,但是水力联系较弱,因此15~#煤层顶板K_2灰岩水对煤层开采威胁较小。     

示踪法在地浸采铀溶浸液流速测定中的应用

为研究地浸采铀过程中的溶浸液的渗流速度,在某铀矿地浸采铀现场开展了稳定抽注条件下的溶浸液渗流示踪试验,采用荧光黄钠作为示踪剂,在稳定的注液压力和抽液降深条件下,示踪测定溶浸液在含矿含水层中的渗流速度。试验结果表明抽液中示踪剂有明显的浓度峰值,能较好地反映出溶浸液在矿层中的运移状态。     

基于综合分析法的疑似封闭不良钻孔探查

以老公营子煤矿73159疑似封闭不良钻孔为研究对象,采用抽水试验与示踪试验相结合的综合分析法探查73159钻孔是否导通第四系含水层水进入井下采空区。在73159钻孔周边施工探查钻孔,利用第四系含水层抽水试验过程中地下水流场变化特征,分析封闭不良钻孔周边第四系含水层是否出现明显的降落漏斗;并在疑似封闭不良钻孔附近钻孔投入碘化钾示踪剂,开展示踪试验测试井下出水点水质特征。研究结果表明:抽水试验过程中紧邻73159疑似封闭不良钻孔的S2观测孔水位未出现明显的下降,初步判断73159疑似封闭不良钻孔未形成导水通道;采空区水、第四系含水层水中Na~+含量及矿化度差异较大,且示踪试验采取的采空区水中碘离子含量小于12×10~(-9),碘离子含量极其微小,进一步表明73159疑似封闭不良钻孔未构成导水通道使第四系含水层水涌入采空区。     

某砂岩铀矿床孔隙介质对示踪剂吸附作用的试验研究

为了研究某砂岩型铀矿床地下水示踪过程中砂岩介质对示踪剂荧光素钠的吸附作用,在实验室模拟含矿含水层渗流的砂管中进行示踪剂荧光素钠的运移和吸附试验。结果表明,在瞬时投源的条件下,荧光素钠的运移速度随运移距离增加而减慢,其浓度峰值也逐渐减小；砂岩介质对荧光素钠的吸附作用较强,吸附量达65%。采用荧光素钠进行野外地下水示踪试验,吸附作用对试验产生的影响必须加以考虑。     

某砂岩型铀矿床孔隙介质对示踪剂吸附作用的试验研究

为了研究某砂岩型铀矿床地下水示踪过程中砂岩介质对示踪剂荧光素钠的吸附作用,在实验室模拟含矿含水层渗流,在砂管中进行示踪剂荧光素钠的运移和吸附试验。结果表明,在瞬时投源的条件下,荧光素钠的运移速度随运移距离增加而减慢,其浓度峰值也逐渐减小;砂岩介质对荧光素钠的吸附作用较强,吸附量达65%。采用荧光素钠进行野外地下水示踪试验,吸附作用对试验产生的影响必须加以考虑。     

水化学示踪试验在邱集煤矿防治水中的应用

为探查邱集煤矿四五灰含水层与徐奥灰含水层之间的水力联系,用NaNO3和NH4HCO3作为示踪剂通过地面徐灰观测孔和奥灰观测孔开展了水化学示踪试验。试验结果表明,邱集煤矿井田范围内奥灰含水层观测孔与四五灰含水层出水点之间存在着水力联系,但没有形成垂向贯通裂隙;徐灰观测孔与四五灰含水层出水点之间存在着明显的水力联系,同时形成垂向贯通裂隙。     

煤矿灰岩防治水连通试验研究

为探查张北煤矿西二一煤采区1#探放水斜巷C33上1#顺层孔出水水源及岩溶通道发育情况,采用示踪试验方法,选择地面各层位观测孔先后投放NH4Cl、KI、食品红示踪剂,井下C33上1#出水孔作为接收点进行采样,分析示踪剂浓度随时间变化特征。结果表明:井田内C3Ⅰ组、C3Ⅱ组灰岩含水层,奥灰含水层及寒灰含水层均存在不同程度的水力联系,证实了该出水水源为石炭系、奥陶系、寒武系灰岩含水层混合水。     

某砂岩型铀矿床井间示踪技术应用研究

为了查明矿床地下水的连通性和连续抽出条件下地下水渗流速度等地浸地质条件,给矿床地浸地质条件评价提供依据。在某砂岩型铀矿床开展井间示踪试验,试验结果显示,示踪剂突破时间为15d,峰值时间为54d,峰值浓度为2.561mg/L。依据水动力条件下含矿含水层的溶液渗流速度公式,计算出地下水平均流动速度为0.51m/d,表明地下水连通性较好;通过示踪试验期间两次停机前后示踪剂浓度值变化极小这一结果可知地下水在天然状态下流动性较弱;示踪剂浓度随时间变化曲线表明试验区段地下水赋存性质呈现孔隙水特征。     

多元示踪试验在地浸采铀矿山的应用研究

为查明新疆某砂岩型地浸铀矿山现场溶浸试验抽注孔之间的连通性,设计并实施了一组多元示踪试验,综合考虑地浸浸出液中的离子成分和地浸矿山地下溶浸环境的特殊性,选用NaNO3和NaCl作示踪剂。结果表明,示踪效果良好,采用的多元示踪方法检验相邻抽注单元的抽注孔间联通性可行,且有利于节省野外试验时间。     

同位素示踪法在地下水渗流场测定中的应用

利用碘-131同位素示踪剂对赵家寨风井地带第四系砾石含水层进行了单孔流速、流向测定,阐述了同位素示踪法的基本原理及钻孔施工工艺,为生产提供可靠的水文地质资料.     

基于煤炭采空影响的多含水层水文地质响应——以新桥煤矿为例

为研究受煤炭采空影响的多含水层的水文地质响应，以新桥煤矿为例，通过对其采空区分布和地表塌陷的调查，结合煤矿地质构造、含水层水文地质特征等的分析，探讨采空影响下煤层顶底板工程地质条件的改变而产生的导水通道，造成采空区地下水的补给和径流，并通过计算和PHREEQC模拟软件分别对采空区水量、水质进行预测，从而为煤矿安全生产和采空区地下水开发利用提供依据。     

从马坑铁矿看我国南方岩溶金属矿山防治水工作

我国南方金属岩溶矿山存在突水事故频发、地下水资源枯竭、岩溶塌陷等水文地质环境问题。用地下水系统理论指导岩溶金属矿山防治水工作,查明矿区岩溶水系统的边界、内部结构及系统与环境间的关系,可使水文地质工作更具方向性和目标性。利用地下水位自动监测、高精度自动示踪试验、三维可视化水文地质信息管理等新技术、新方法,查明河道渗漏、岩溶水集中径流通道等关键水文地质问题,可节省大量人力、物力,减少资金投入。     

煤基复合絮凝剂对高浊度高矿化度矿井水的絮凝效果研究

煤矿分布式地下水库在神东地区应用取得显著成果，宁东地区已开始论证其可行性，但宁东地区矿井水多为高浊度高矿化度矿井水，需要对水库入水进行预处理。本文采用以粉煤灰为原料，通过与聚丙烯酰胺（PAM）、聚合氯化铝（PAC）、壳聚糖混合得到处理高浊度高矿化度矿井水的絮凝剂，试验对比了粉煤灰基复合絮凝剂和未加粉煤灰絮凝剂的絮凝效果，并探究了粉煤灰基絮凝剂的影响因素，确定了最佳投加量和试验条件。实验结果表明:① 5个处理组中对矿井水的处理效果依次是:PAM+PAC+壳聚糖+粉煤灰>PAM+PAC+壳聚糖>PAM+PAC>PAM>PAC；② 粉煤灰基复合絮凝剂的最佳絮凝条件为温度25℃、pH值7、搅拌强度220 r/min、搅拌时间20 min；③ 在最佳条件下，复合絮凝剂对矿化度、悬浮物、钙离子、总硬度和硫酸根的去除率分别为1216%、9804%、8057%、7786%和9544%；④ 粉煤灰基复合絮凝剂作为地下水库处理高浊度高矿化度矿井水预处理絮凝剂是可行的。本研究为地下水库进水的絮凝等预处理提供理论依据和技术支撑。     

连通试验在归来庄金矿矿坑帷幕注浆勘查工程中的应用

归来庄金矿属于大水矿山,水文地质条件复杂。为了查明矿坑充水水源的途径和范围,以食盐作为示踪剂进行了连通试验。根据检测结果基本明确了矿区充水水源的连通关系、补给来源和范围,为归来庄矿区帷幕注浆勘查的布孔及施工方案的选择提供依据。     

包尔呼顺煤矿水文地质特征及水害防治对策

以包尔呼顺井田为例,在对其水文地质进行调查、抽水试验结果分析的基础上,分析了含水层水文地质特征、断层赋水性及水力联系通道,提出矿井水害及主要的充水特征,并制订“勘查、探测、监测、设计”等为一体的防治水对策。研究表明:基岩风化带是矿井生产期间的直接充水含水层,充水通道主要以采动导水裂缝带导水为主。研究成果对矿井建设过程中及未来矿井安全高效生产和防治水措施制订具有指导作用。     

李村煤勘查区水文地质特征及充水因素解析

利用勘查区做过的详查勘探,分析该区的水文地质特征、各充水含水层的特征和充水因素,进而对二₁煤层开采过程中取得的煤层顶板砂岩含水层水、太原组石灰岩含水层水及寒武系灰岩含水层水、老窑老空水、断层水向矿井充水的资料进行充分的分析。在开采时,采取超前探放水、留足防水煤柱等措施,有效防治水害对煤矿安全生产的威胁。     

恩口煤矿区水文地质条件和矿井水害防治

恩口煤矿是全国闻名的岩溶充水大水矿床,因水患严重已于1997年停采。本文根据矿床充水主要含水层岩溶发育特征等水文地质条件,在总结以往矿山防治水经验教训的基础上,探讨今后矿山开采的防治水方向和重点。希望能为今后矿山开采提供一些有益的参考。     

多分支水平井注浆技术在防治灰岩水害中的研究与应用

采用多分支水平井注浆技术能较好地解决煤层底板高承压奥灰水突水问题，不同地区水文地质条件有所差异，需对其关键技术进行优化。以界沟煤矿东一10号煤层下太灰含水层为研究对象，系统阐述了多分支水平井注浆防水的技术原理和工艺流程，对比了水泥浆液、水泥—水玻璃浆液等性能，优选出注浆液；计算确定出水平井分支长度、分支间距、注入压力、注浆量等注浆关键参数，对现场应用效果进行了评价。结果表明:以水泥浆为注浆材料，水平分支长度在800 m左右，分支间距50 m，注入终压10 MPa，预测注浆量62 635 t；通过注浆成功封堵含水层，使三灰含水层及以上成为有效隔水层，为东一10号煤层开采提供了安全保障。     

叠加开采顶板变形破坏离散元模拟研究

为了研究叠加开采煤层顶板破坏高度发育规律，利用离散单元法模拟煤层在叠加开采过程中顶板变形破坏情况．分析了矿区水文地质和工程地质条件，建立离散元模型，并根据工作面开采情况进行模拟．模拟结果表明：叠加开采会导致煤层顶板破坏高度明显增加，有较大可能导通顶部的含水层，造成突水事故的发生．在开采前必须查清含水层的富水区域，对相应区域做好探放工作，以确保矿井安全生产．