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蒙陕接壤区深埋煤层开发过程中矿井涌水量变化特征 被引量：26
1
作者 杨建 梁向阳 丁湘 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期97-101,共5页
蒙陕接壤区侏罗系深埋煤层开采过程中,掌握不同阶段矿井涌水量变化规律,是保障煤矿安全的关键。从含水层发育特征、巷道掘进进尺、采空区半径等方面开展了相关研究,结果表明:蒙陕接壤区煤层顶板导水裂缝带范围内的3层复合含水层,富水性... 蒙陕接壤区侏罗系深埋煤层开采过程中,掌握不同阶段矿井涌水量变化规律,是保障煤矿安全的关键。从含水层发育特征、巷道掘进进尺、采空区半径等方面开展了相关研究,结果表明:蒙陕接壤区煤层顶板导水裂缝带范围内的3层复合含水层,富水性差异较大,分别对巷道掘进阶段和工作面回采阶段涌水量影响较大。煤矿建井阶段,矿井涌水量随着巷道掘进进尺增加而增加,但单位进尺涌水量变化不大,平均涌水量为0.008 32 m^3/(h·m)。工作面回采前将钻孔水量降至5.0m^3/h以下,水压降至1.0 MPa左右,实现了顶板含水层静储量充分疏放目标。首采面和接续面回采阶段,矿井涌水量呈"阶梯式"平稳增加,矿井涌水量与采空区半径呈线性正相关关系。通过对侏罗系深埋煤层开采过程中矿井涌水量变化规律和影响因素的研究,可以为其他矿井建设和工作面回采提供安全保障和科学依据。 展开更多
关键词 矿井涌水量 蒙陕接壤区 深埋煤层 巷道掘进进尺 工作面回采
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蒙陕接壤区深埋型煤层顶板水文地质及水文地球化学特征 被引量：19
2
作者 杨建 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2016年第10期176-179,183,共5页
为了弄清蒙陕接壤区深埋型煤层顶板水文地质及水文地球化学特征,利用水文地球化学数据开展了综合研究,结果表明:白垩系志丹群与第四系之间水力联系密切,矿化度较低,属于HCO3-Ca型水,与志丹群底板标高没有相关性。安定组可有效地阻隔上... 为了弄清蒙陕接壤区深埋型煤层顶板水文地质及水文地球化学特征,利用水文地球化学数据开展了综合研究,结果表明:白垩系志丹群与第四系之间水力联系密切,矿化度较低,属于HCO3-Ca型水,与志丹群底板标高没有相关性。安定组可有效地阻隔上部含水层水对直罗组的补给;大部分矿井主采煤层到安定组顶板距离较大(>250 m),导水断裂带不会波及志丹群含水。主采煤层顶板含水层水中矿化度与地层标高呈负相关关系,大部分水样属于深部滞留型的SO_4-Na型水;但榆横北区的几个矿,普遍属于SO_4-Na·Ca型水,Cl/HCO3值也偏小,表明榆横北区上下含水层联系相对较好。 展开更多
关键词 蒙陕接壤区 深埋型煤层 水文地质 水文地球化学特征 顶板
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蒙陕接壤区深埋煤层顶板水疏降效果 被引量：17
3
作者 杨建 丁湘 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2015年第8期118-120,共3页
为了实现工作面安全回采前顶板水的充分疏降,根据特大型煤矿深埋煤层的井下特点,研究了＂管路放水＋落地放水＂与＂中转水仓＋水沟＂相结合的顶板水疏降方法。结果表明：工作面切眼附近44个疏放水钻孔的总涌水量基本稳定在150 m^3/h,且... 为了实现工作面安全回采前顶板水的充分疏降,根据特大型煤矿深埋煤层的井下特点,研究了＂管路放水＋落地放水＂与＂中转水仓＋水沟＂相结合的顶板水疏降方法。结果表明：工作面切眼附近44个疏放水钻孔的总涌水量基本稳定在150 m^3/h,且在增加或减少疏放水钻孔疏放数量后,总涌水量基本不变,钻孔涌水量主要为动态补给量;疏放水中心区域的T16-5孔水压从4.8 MPa降至0.9-1.0 MPa,且其它观测孔水位、水压均已达到稳定状态,形成稳定的降落漏斗。 展开更多
关键词 顶板水 蒙陕接壤区 深埋煤层 疏降效果 安全回采
原文传递
蒙陕接壤区矿井水中氟的污染特征及形成机制 被引量：9
4
作者 王甜甜 薛建坤 +4 位作者 尚宏波 周振方 杨建 刘基 曹煜 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期4127-4138,共12页
自然成因高氟地下水诱发的环境及饮用水安全问题受到国内外广泛关注,前人对其分布特征及形成机制开展了大量研究,但高氟矿井水形成与地下水不同,受自然成因与人类活动双重控制。针对目前矿井水中氟的污染特征及成因机制尚不清晰的问题,... 自然成因高氟地下水诱发的环境及饮用水安全问题受到国内外广泛关注,前人对其分布特征及形成机制开展了大量研究,但高氟矿井水形成与地下水不同,受自然成因与人类活动双重控制。针对目前矿井水中氟的污染特征及成因机制尚不清晰的问题,以蒙陕接壤区某矿井为研究对象,采集地表水、地下水、矿井水水样71组,地下含水层岩样34组,通过水岩样检测分析,研究矿井水中氟的主要污染特征,并借助piper三线图、Gibbs图、岩石SEM-EDS,离子关系图等探究高氟矿井水的形成机制。研究结果表明:研究区2-2煤矿井水与3-1煤矿井水氟离子质量浓度相差较大,2-2煤及3-1煤矿井水氟的平均质量浓度分别为0.29,6.36 mg/L,2-2煤顶板及3-1煤顶板地下水中氟的质量浓度分别0.30,4.32 mg/L,3-1煤高氟矿井水的形成与其顶板地下水中氟富集密切相关。3-1煤顶板地下水氟富集的主要原因是岩石中氟质量分数较高,平均值为609 mg/kg,氟磷灰石、角闪石及云母等含氟矿物的溶解是地下水中氟离子的主要来源。此外,3-1煤顶板地下水中氟富集还受绿泥石、伊利石及蒙脱石互层等黏土矿物表面的氟解吸作用及地下水Na^(+)与岩石Ca^(2+)、Mg^(2+)阳离子交换吸附作用的影响。较高质量浓度的OH-及HCO-3竞争吸附黏土表面的电位,促进F-的解吸;且高Na、低Ca的环境抑制了CaF_(2)沉淀的生成,促进了氟的富集。最终3-1煤顶板地下水在采煤扰动作用下经导水裂隙涌入采煤巷道或工作面形成高氟矿井水,随后与采空区岩石发生二次充分水-岩作用,进一步导致矿井水氟质量浓度升高。 展开更多
关键词 矿井水 氟 污染特征 水化学特征 蒙陕接壤区
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蒙陕接壤区浅埋煤层矿井水水化学特征及来源分析 被引量：4
5
作者 王昱同 王皓 +3 位作者 王甜甜 薛建坤 尚宏波 周振方 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期85-94,共10页
为研究蒙陕接壤区浅埋煤层开采下矿井水水化学特征与来源,通过采集研究区内的矿井水、不同含水层地下水及地表水样,综合利用水化学特征研究、数理统计、离子比例系数法以及氢氧同位素,探究该区矿井水水化学特征及其形成作用。基于此,对... 为研究蒙陕接壤区浅埋煤层开采下矿井水水化学特征与来源,通过采集研究区内的矿井水、不同含水层地下水及地表水样,综合利用水化学特征研究、数理统计、离子比例系数法以及氢氧同位素,探究该区矿井水水化学特征及其形成作用。基于此,对研究区矿井水的主要来源进行了识别。结果表明,矿井水与第四系萨拉乌苏组、侏罗系直罗组和延安组地下水水力联系紧密。矿井水主要离子形成受水−岩作用影响,主要阴阳离子来源于硅酸盐矿物与方解石的溶滤作用;受到反向阳离子交换作用影响,使矿井水中Na+含量高于浅部地下水;混合作用对矿井水水化学成分形成影响较小。矿井水受延安组、直罗组地下水与萨拉乌苏组地下水共同补给,三者在矿井水补给水源中所占比例分别为86.39%、1.59%与12.02%。研究成果可为该区的矿井水害防治与水资源处理利用提供依据。 展开更多
关键词 蒙陕接壤区 浅埋煤层 水化学特征 氢氧同位素 形成作用 来源分析
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蒙陕接壤区典型煤层开采地下水系统扰动的定量表征 被引量：3
6
作者 王皓 周振方 +7 位作者 杨建 赵春虎 曹煜 冯龙飞 尚宏波 王甜甜 王昱同 薛建坤 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期83-93,共11页
生态脆弱区煤矿高强度开采扰动地下水系统,造成水资源损失。选取黄河流域中段蒙陕接壤区东南—西北走向剖面典型浅部开采和深部开采矿井为研究对象,利用覆岩破坏理论分析、数值模拟、井下实测3种方法,并通过周边地质和开采条件相似矿井... 生态脆弱区煤矿高强度开采扰动地下水系统,造成水资源损失。选取黄河流域中段蒙陕接壤区东南—西北走向剖面典型浅部开采和深部开采矿井为研究对象,利用覆岩破坏理论分析、数值模拟、井下实测3种方法,并通过周边地质和开采条件相似矿井实测数据对比,综合确定了浅埋复合煤层开采和深埋单一煤层开采导水裂隙带发育高度,根据导水裂隙带与顶板主要含/隔水层空间位置关系,划分出浅埋煤层开采直罗组−志丹群含水层充水模式和深埋煤层开采直罗组含水层充水模式;通过概化不同含水层充水模式地下水流系统,构建了典型煤层开采地下水三维非稳定流数学模型,并利用Visual Modflow软件建立了2种工况地下水流数值模型,对接续期2023—2024年工作面开采地下水流场和水资源损失量进行了定量预测,并利用涌水量实测数据验证了模型可靠性。结果显示:受扰动的浅埋区志丹群、直罗组含水层,以及深埋区直罗组含水层地下水呈现向采空区汇集现象的同时,流场也伴随采后煤层顶板二次稳定结构的形成而逐步恢复,但围绕采空区附近,充水含水层地下水流场表现出局部高水力梯度现象;另外,2种采煤工况接续期水资源损失量年均分别达到200万m^(3)和730万m^(3)以上。研究结果为区域水资源损失超前精细控制和矿井水资源化利用提供了参考。 展开更多
关键词 蒙陕接壤区 扰动模式 导水裂隙带 地下水流场演变 水资源损失
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