基于权重理论的瞬变电磁数据处理研究

为了探明陕西曹家滩煤矿122109工作面采空区的积水情况,保障煤矿安全生产,对122109工作面采空区及采空区冒落带和导水裂隙带区域富水性进行研究,对煤层顶板含水层进行富水性评价,再根据富水性分区图对视电阻率数据的处理方法进行权重处理,以降低物探资料多解性带来的影响。采用权重后的数据绘制0、30°、60°和90°的电阻率断面图并识别出的32个异常位置,对其进行投影,圈定了平面上6个积水异常区的范围,根据电阻率值,判断其富水性强弱,并对主要积水区域的面积及积水量进行预测。最终的采空区抽放水量结果也与探查结果基本吻合,结果表明结合富水性评价运用多方法对瞬变电磁数据进行权重叠加可以较好地圈定异常区位置,指导后续采空区积水疏放工作。     

陕北采煤沉陷区沙地植被生态修复试验研究

针对陕北采煤沉陷区生态环境脆弱及荒漠化严重的问题,研究以铃铛刺、梭梭及粗毛甘草为指示作物,通过野外田间小区试验和室内主成分分析相结合的方法,观测了试验植被及灌溉方式对土壤性质和植被生长的影响。结果表明：(1)灌溉条件相同时,种植铃铛刺(即TR-1)对沙土含水率、pH提升最大,同时降低沙土容重效果最好,相较于梭梭(即TR-2)和粗毛甘草(即TR-3),TR-1处理组含水率和pH分别提高了36.03%、26.82%和0.81%、1.29%,容重分别降低2.74%和1.39%。TR-3对沙土孔隙度提升最大,相较于TR-1、TR-2处理组孔隙度分别提高0.21%和4.01%,灌溉方式不同时,处理组相较于对照组,含水率、孔隙度和pH显著提升,容重显著降低。(2)相同灌水条件下,TR-2处理组株高表现最好,相较于TR-1、TR-3处理组分别提升48.47%、146.94%,TR-3处理组的盖度及存活率表现最好,与对照组相比,TR-1、TR-2和TR-3处理组株高、盖度和存活率均显著提升,说明在沙土中种植梭梭更易存活,播种后持续每周浇水2次植被生长更好。(3)由主成分分析方法得出,当植被相同时,灌溉...     

天窗补给型衍生式矿井动力突水模式及其评价与治理技术

中西部煤炭资源富集程度最高，开发条件优越，随着开采效率的逐步提升，高强度大采高的开采模式对地下水系统的扰动程度也随之增加，特别是导水裂隙带发育范围之外含水层的地下水在煤层开采中逐渐参与到矿井涌水过程，此类模式导致了矿井涌水预测偏差大、水害危险性评价不准确和水害治理措施不明确等一系列问题，为当前的矿井水害防治带来了极大隐患。初步总结了一种衍生式动力突水模式，即随着煤层开采，顶板覆岩破坏导致地下水系统的演化会诱发新的灾害源，从而导致不同形式的突水模式。其内涵是将定义衍生式动力突水模式的基础从传统的开采前静态分析转变为考虑采矿全周期内变化的动态评价。矿井衍生式动力突水模式可初步分为三大类，分别是“天窗补给型”、“离层灾害型”和“导水通道增渗型”。此次主要针对“天窗补给型”衍生式动力突水模式进行初步探讨，以近些年高强度大采高的浅埋煤层矿区——陕西榆神矿区为例，深入探讨了“天窗补给型”衍生灾害的孕灾条件。通过补充分析间接充水含水层富水性和水力联系强度实现对顶板含水层涌(突)水危险性的综合评价，提出了灾害衍生模式的评价方法体系。通过开采方式的转变，构建了“三查、一定、两验证、两跟踪”的主动防治体系...     

曹家滩煤矿顶板富水性分析及防治措施研究

为了避免西部高强度开采矿区发生工作面顶板溃水溃沙灾害，以地表生态脆弱的榆神矿区曹家滩矿井的首采工作面为研究背景，分析了首采工作面煤层的地质概况，确定了影响工作面发生水害事故的充水因素，将物理探测和“三图”法相结合对首采工作面煤层顶板富水性特征及分区进行了综合论证分析。结果表明：大气降水和地表水是矿井的间接充水水源，煤层顶板导水裂隙带波及范围内的延安组、直罗组和基岩风化带含水层的水为直接充水水源|导水裂缝带是矿井发生水害事故的主要充水通道|矿井风化基岩含水层富水性较强，延安组为弱含水层。通过FLAC 3D研究了覆岩裂隙运动破坏规律，工作面推进至180m后，导水裂隙带发育速度增加，推进至240m后达到最大值约159m，覆岩的裂采比为26.5。结合上述分析，提出了以完善矿井水害监测系统和建设防排水系统、合理确定回采参数和培训防治水专业人员相结合的防治水技术改进措施。