再论含水层富水性评价的“富水性指数法”

针对现有含水层富水性评价方法中指标权重均为固定不变的常权,忽略了单个主控因素内部之间的变化和多个因素组合状态下的变化,在"富水性指数法"思想指导下,提出了一种基于分区变权理论的富水性指数法,不仅能确定不同评价指标的权重,而且能确定同一指标处于不同状态值时的不同权重。从影响含水层富水性的岩性差异、水力特性、构造因素、地球物理参数4个方面出发,建立了能够较为全面真实刻画富水性分布规律的四大类十六小类主控因素体系;提出了主控因素指标值标准化以及无量纲化处理方法,为多因素的信息融合分析奠定了基础;应用变权理论,运用动态聚类中的K-均值聚类方法划分了主控因素各指标的变权区间阈值,研究了状态变权向量的构建及调权参数的确定方法,定量确定各主控因素对含水层富水性的相互作用关系以及相对重要性大小;构建了基于变权理论的富水性指数评价方法和数学模型。同时以彬长矿区小庄煤矿巨厚洛河组砂岩裂隙含水层为例,详细说明了基于分区变权理论的富水性指数法的具体实施步骤,利用5组抽水试验数据对评价结果进行了校正;结果表明小庄煤矿洛河组充水含水层富水性强度从西北向东南呈递减趋势,较强～强富水区主要分布在二、三盘区,一盘区西部边界也有小范围分布;中等富水区呈条带状分布于矿区中部偏西和五盘区西北部,其余地区为较弱～弱富水区。最后,将其与传统常权评价结果对比,证明变权模型更能体现含水层非均质的特性,预测精度更高。     

矿井顶板水探测方法及富水区成因分析

某矿1303工作面为三采区首采工作面,顶板含水层主要为第四系含水层、K₁₀和K₈砂岩裂隙含水层。为了解顶板K₁₀和K₈砂岩裂隙含水层的富水性,在1303工作面运输巷布置了覆盖全工作面的10个钻场（46个顶板探放水钻孔）进行探测,结合地表钻孔的顶板覆岩规律以及抽水试验结果可知,K₁₀和K₈砂岩裂隙含水层属于弱富水含水层,在2号钻场和8号钻场周边局部存在局部富水区;局部富水区均与构造有关,2号钻场位于背斜翼部,8号钻场位于向斜轴部,而背斜翼部和向斜轴部易出现砂岩裂隙带,成为地下水的富集区。     

静水位止浆垫预注浆技术在立井掘进中的应用

望云煤矿回风立井掘进穿越K5灰岩含水层时,涌水量突增至75 m~3/h左右,导致施工困难。为保证后续施工安全,采用工作面预注浆方法来封堵涌水。因该段围岩破碎,采用静水位止浆垫预注浆技术,对破碎围岩加固堵水,取得较好效果。     

榆横北区巴拉素井田沉积特征分析

陕北侏罗纪煤田榆横北区内煤炭资源丰富,但区内矿井普遍受到顶板水害影响。为了区内矿井后期水文地质和防治水工作的高效开展,以巴拉素井田先期开采地段为例,通过对矿井未来首采的2号煤顶板直接充水含水层进行沉积环境分析,以此掌握其赋存特征。结果表明:2号煤顶板的侏罗系直罗组和延安组第四段含水层主要形成于弱还原-还原沉积环境,具有平行层理、槽状交错层理、过渡性层理、冲刷面等沉积构造;直罗组沉积由河道砂坝和河漫滩构成,古河道呈北西-南东向展布;延安组第四段沉积微相以分流河道和分流间洼为主,分流河道呈北东-南西方向展布。     

古交矿区奥灰封堵不良钻孔突水防治方法

古交矿区煤田勘探钻孔均不同程度揭露奥灰含水层,成为奥灰导水的直接通道,对煤矿安全生产带来隐患。文章以马兰矿实际揭露的M94揭奥灰煤田孔为例,从揭奥灰煤田勘探孔前的钻探、物探综合勘查,到揭露后的扫孔探查、治理方案确定,直至最终注浆、封堵及效果评价的全过程治理综合技术介绍;同时对早期勘探钻孔封堵效果进行了验证,获得了可靠的关键数据,对今后类似钻孔的治理具有重要现实意义。     

罗布泊盐湖深部钾盐地质科学钻探LDK02孔SQ3型取样器的应用

介绍了SQ3型井下定深取样器的性能特点及适用性,阐述了其工作原理和适用方法。SQ3定深取样器的成功应用有效地解决了罗布泊地区地下卤水样品准确采集的难题,准确地反应了该地区不同地层埋深的含卤水层水中离子含量的真实情况,对罗布泊地区卤水钾盐资源的赋存规律、富集机理,评价可提供进一步工作的资源远景。     

强富水弱胶结含水层下巷道掘进防治水技术

为了解决在强富水弱胶结含水层下巷道掘进过程中所面临的防治水和支护难题,首先采用长距离定向钻探技术对顶板含水层进行富水性探查和顶板水预疏放,针对局部隔水层较薄的区域,采用钻孔和锚杆注浆技术对顶板含水层进行加固、改造,对巷道顶板较为破碎的区域采用U型钢棚加强巷道支护。经过实践验证,掘进巷道采取综合防治水技术后,涌水量显著减小,并且避免了水害和顶板事故的发生。长距离定向钻孔对巷道充水水源的探查和疏放,结合钻孔和锚杆注浆对导水通道的封堵,最后配合U型钢棚加强巷道支护,可以有效保障复杂水文地质条件下巷道掘进的安全。     

多相变沉积条件下煤层顶板含水层富水性探测关键技术研究

针对多相变沉积条件下煤层顶板含水层富水区域分布及特征的探测预报问题,采用矿井瞬变电磁多角度探测技术,在巴彦高勒煤矿311306工作面探测,划定异常范围及强弱,进行钻探验证,并对比分析探测成果与疏放水钻孔涌水量的分布规律。结果表明:多角度瞬变电磁法能够对工作面顶板上方多相变沉积岩含水层的富水区域及强弱进行有效探测,异常的强弱与钻孔涌水量相对较大区域呈对一定的线性对应关系。对具有相似地质条件的矿区的工作面回采前物探探测具有一定的示范作用。