破碎煤岩体瓦斯-水相对渗透特性试验研究

为探究瓦斯抽采钻孔孔周破碎煤岩体中瓦斯-水相对渗透特性,利用自主研发的破碎岩体气液耦合渗透试验系统,采用稳态渗透法开展了瓦斯-水耦合渗透试验,得到了煤样渗透参数随渗透压和轴向压力的变化特征,并分析了渗透参数间的相互影响关系。结果表明：承压破碎煤岩体孔隙度随轴向压力的增加呈快速下降、缓慢下降和趋于稳定的阶段性特征;随着含水饱和度的增加,煤样气体相对渗透率快速下降,水相对渗透率线性上升,气体和水相对渗透率表现出竞争关系,且气体渗透率对于含水饱和度的敏感程度更高;气体和水的总渗透率随有效应力的增加而减小,服从指数函数关系,有效应力会影响破碎煤岩体孔隙结构的变形过程,随孔隙度的减小,气体有效渗透率降低,相对渗透率增加;渗透压对于水和气体相对渗透率的影响可分为气体占优阶段、等渗阶段和水占优阶段,临界渗透压取值范围为0.4～0.6 MPa。     

酸性矿坑水的处理方法及资源化利用

煤矿等矿业开采过程中会产生大量的矿坑废水,由于复杂的地层矿化作用导致矿井水常呈现酸性和高硫酸盐特性。总结酸性矿坑水的形成原因、影响危害,详细探讨了矿坑水中污染物去除处理方式,以及矿坑废水资源化利用的研究方法与研究现状,并以具体实例分析论述了中国不同矿区矿坑水处理的特点与优势。     

突水过程中颗粒运移对破碎砂岩水力特性影响试验研究

为揭示破碎带条件下的煤矿突水机理,本文利用自发研制的破碎岩体颗粒运移试验系统,开展了一系列突水室内试验,探讨了突水过程中颗粒运移对破碎带砂岩水力特性变化规律及其影响因素.试验结果表明:破碎砂岩渗透率随时间的变化可分4个阶段:震荡增长阶段、快速增长阶段、缓慢增长阶段、稳定阶段;初始孔隙率和水压对试样最终渗透率和孔隙率的大...     

酸性废水并入尾砂输送对尾砂特性影响的研究

为分析确定德兴铜矿酸性废水混入尾砂直接混合输送的可能性,开展了不同比例废水混入尾砂的工业试验,测试分析了酸性水后尾矿浆水质,尾矿输送与分级系统、尾矿分级性能,尾矿砂物理力学性质等参数的变化情况。试验表明,酸性废水混入尾砂后,将对尾砂特性及坝体稳定性带来不良影响。     

裂隙岩体水-热耦合实验研究

采用3D打印方法精确制备了光滑裂隙岩样和一维粗糙裂隙岩样,然后进行水-热耦合实验,并进行特征数方程拟合研究。结果显示,粗糙裂隙面岩样进出水温差随流量的增大而增大,随岩石表面温度的升高而增大;各级温度下各种岩体的特征方程直线斜率基本稳定在1.1,各粗糙裂隙面的截距随温度升高而增大,随粗糙度升高而增大。     

主关键层结构稳定性对导水裂隙演化的影响研究

针对部分矿区采动导水裂隙异常发育的问题，采用模拟实验和工程探测的方法，就主关键层结构稳定性对顶板导水裂隙演化和含水层水位的影响进行了深入研究。结果表明：当主关键层与煤层间距小于7~10倍采高时，顶板导水裂隙会发育至基岩顶界面，但主关键层上部的导水裂隙会随主关键层结构稳定性的变化呈现出两种不同的演化形态。当主关键层结构稳定运动时，主关键层上部导水裂隙经历“产生-发育-闭合”的过程；当主关键层结构滑落失稳时，主关键层上部导水裂隙形成后难以随采动闭合消失。现场工程探测结果验证了上述主关键层结构稳定性对导水裂隙演化的影响规律。提出了采用高阻力支架来控制主关键层结构不发生滑落失稳的措施，使导水裂隙可以随采动逐步闭合，含水层水位逐渐恢复，进而实现保水采煤的目标。     

水-土相互作用对浅层地下水硬度升高的影响

浅层地下水硬度呈逐渐升高的趋势,已成为地下水污染的一个普遍问题。设计淋溶试验模拟水-土相互作用的过程,研究地下水硬度升高的机理,对区域地下水水质保护、地下水资源合理开发利用都是十分必要的。试验使用的水样采自地下水,土样包括污染土、农田土、清洁土。试验结果表明:水-土相互作用会导致淋滤液总硬度升高,淋滤液中易溶盐、K+、Na+阳离子及TDS和硬度生成有密切的关系;在水-土相互作用过程中发生溶解作用、阳离子交换作用和盐效应,导致游离态钙镁,交换态钙镁及化合态钙镁进入地下水,引起地下水总硬度升高。     

络合物对水-岩作用SI模型计算的影响程度分析

饱和指数SI是反映水环境中矿物溶解—沉淀状态的重要参数,而水溶液中络合物的存在对SI值有很大的影响。但从微观角度而言,络合物的形成满足一定的络合平衡条件,因此正确计算络合物的含量,可提高水—岩作用SI模型的计算精度。依据化学热力学的基本理论,作者编写了计算SI值的Fortran程序,选用离子强度作为控制变量描述络合物对SI值的影响程度,结合某工程实例,证明该模型具有很好的稳定性和计算精度。     

白鹤滩水电站坝址区玄武岩水-岩作用线性规划模拟研究

采用水-岩作用线型规划的模拟方法,以白鹤滩水电工程为实例,从水化学方面对坝区复杂水文地质条件作定量分析评价.建立由目标函数和约束条件方程组构成的数学模型,利用Excel规划求解的功能对其进行求解.为评价坝区水文地质条件提供了依据.     

滕县煤田红层微观赋存与水-岩作用研究

滕县煤田红层作为煤层的间接充水水源,对煤矿的安全开采形成了一定的威胁,该文综合大量的勘探资料,并利用对典型钻孔试样进行化学成分、矿物成分、微观形态的分析测试,揭示了红层的赋存特征及水—岩作用规律,为有效地防治红层水提供了理论依据。     

童亭井田太灰水充水特性与防治实践

通过童亭煤矿多年井下实施的探放水工程 ,水量动态和水质特性观测分析及回采实践 ,取得了一些有价值的成果和结论 ,可为童亭煤矿今后及淮北新区开采 10 #煤层 ,有效地防治童亭煤矿太灰水水害提供科学依据