红柳林煤矿直罗组砂岩含水层特征及防治水对策

直罗组古河道砂岩含水层成为陕北侏罗纪煤田中西部矿井涌水的主要充水水源,直接威胁着煤矿的安全生产。揭示直罗组砂岩含水层水文地质条件及对煤矿开采的影响,在分析直罗组砂岩含水层分布及厚度的基础上,认为红柳林煤矿西一盘区应以防控直罗组古河道砂岩含水层为主。该含水层具有分布面积大、区域连通性好等特征,虽然在原始应力状态下富水性较弱,但在采动影响下,裂隙发育后渗透性明显增强,应加强西一盘区水文地质补充勘探。进一步查明直罗组古河道砂岩含水层水文地质条件,是红柳林煤矿西一盘区防治水的重点工作。

红柳林井田烧变岩富水性分区与水害防治措施

烧变岩是陕北浅埋煤层上覆的重要含水层之一,烧变岩水是威胁矿井安全生产的重要水源,同时也是河谷径流的重要补给来源。科学评价烧变岩含水层富水性,有利于保护生态水资源与矿井安全。以红柳林井田为例,根据原岩烧变程度不同,将烧变岩分为类熔岩、烧结岩和烘烤岩3大类。研究区各煤层烧变岩分布面积3.07 km^(2),烧变岩泉6处,泉流量0.014~6.984 L/s。根据烧变岩泉流量、钻孔单位涌水量、瞬变电磁物探综合成果,将烧变岩含水层富水性分为中等—弱类型。结合研究区内的烧变岩分布和富水特征,给出了烧变岩水的防治措施建议。烧变岩水尽管威胁矿井安全生产,但也具有重要的生态价值,煤炭开采在做好矿井防治水工作的同时也应尽量对烧变岩水进行保护。

榆神府矿区地下水水化学特征及形成机理

煤矿区地下水化学特征及其形成作用对矿区地下水保护和矿井突水水源识别具有重要意义。以陕北榆神府矿区第四系松散层、白垩系洛河组、侏罗系安定组及直罗组地下水为研究对象,综合利用统计分析、Piper三线图、同位素、Gibbs图及离子比例关系等方法分析了地下水水化学特征及形成作用。结果表明:研究区地下水均为弱碱性淡水,其中第四系松散层、白垩系洛河组和侏罗系直罗组风化基岩地下水中,阳离子以Ca^(2+)为主,阴离子以HCO_(3)-为主,侏罗系安定组地下水中阳离子以K^(+)+Na^(+)为主,阴离子以HCO_(3)^(-)为主,侏罗系直罗组正常基岩地下水中阳离子以K^(+)+Na^(+)为主,阴离子以SO_(4)^(2-)为主;各含水层地下水中TDS与主要离子相关性显著;白垩系洛河组与侏罗系直罗组正常基岩地下水中,离子空间分布差异性较大;通过同位素分析和溶滤作用分析,第四系与直罗组风化基岩含水层存在水力联系;研究区地下水主要离子形成受岩石风化控制,主要离子来源于碳酸盐、硅酸盐和硫酸盐矿物的溶解,并受到K^(+)、Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)等阳离子交替吸附作用的影响。该研究结果可为榆神府矿区地下水资源保护和合理开发与利用等提供一定的借鉴。

浅谈红柳林矿井安全管理

对红柳林矿井做了概述，分析了安全生产形势与现状，从六个方面提出了解决矿井安全管理的途径与对策，确保矿井持续安全生产。

浅析煤矿综采工作面设备安装及回撤工艺

综采工作面作为煤矿开采活动中的关键地点。在巷道,竖井的辅助下,连接外部环境。它具有工作空间的有限性和环境条件的复杂性。在当代煤矿机械化作业水平越来越高的时代背景下,煤矿生产活动中又重新应用了部分大型设备来提升生产效率。但是在复杂环境的作用下,设备的装卸工作受到了挑战。若设备安装及疏散过程计划不当,过程管理做得不好,则不利于生产安全及成本控制。所以,对综采工作面装备安装与回撤工作进行讨论具有较强的实际意义。

鄂尔多斯盆地北部直罗组古河道砂体分布区矿井涌水模式

近十几年来,鄂尔多斯盆地北部煤矿开采频频受到了直罗组地下水的威胁,甚至出现了突水事故。区内以直罗组地下水为充水水源的大水矿井连片分布,且与直罗组古河道砂体关系密切。为阐释神府南区直罗组古河道砂体分布区矿井涌水模式,在直罗组古河道砂体空间分布及其对地下水赋存控制作用研究的基础上,从研究区尺度、井田尺度和工作面尺度,分析了直罗组古河道砂体与矿井涌水的关系,提出了直罗组古河道砂体下矿井涌水模式。结果表明:神府南区直罗组古河道冲刷带沿红碱淖—尔林兔—锦界一线发育,冲刷带内延安组第5段几乎被冲刷剥蚀殆尽,在局部地区延安组第4段也遭受了冲刷。根据砂分散体系分析和隔水岩组发育特征,将冲刷带内充填沉积的古河道砂体分为3级。直罗组古河道砂体富水性的强弱主要受控于砂体规模、物性特征和风化作用,一级砂体(主河道)区域富水性强于二级砂体(分支河道)及三级砂体(三角洲间湾、分流间湾)区域,当砂体遭受风化后,其富水性将进一步增强。基于不同尺度下砂体分级、风化砂体厚度与矿井涌水关系的分析,提出了研究区东部现阶段古河道砂体下生产矿井的3种涌水模式。强涌水模式,主要位于一级砂体分布区,风化砂体厚度一般≥30 m。中等涌水模式,主要位于一级砂体的边缘或二级砂体区域,风化砂体厚度一般10~30 m。弱涌水模式,主要位于三级砂体区域,风化砂体厚度一般<10 m。

鄂尔多斯盆地北部直罗组地下水地球化学特征及其指示意义

煤矿水害是陕北侏罗纪煤田的主要灾害,直罗组地下水是主要突水水源之一。为研究鄂尔多斯盆地北部直罗组地下水地球化学特征及其指示意义,借助Durov图、Piper三线图、Gibbs图、Stiff图以及主成分分析等手段,深入研究直罗组地下水地球化学特征,阐释其对直罗组与上覆含水层之间水力联系及地下水径流条件的指示意义。结果表明:自西部正常基岩区至东部风化基岩区,直罗组地下水pH以及TDS、K^(+)+Na^(+)、SO_(4)^(2-)、Cl^(-)质量浓度均呈现出逐渐减小的趋势。直罗组地下水水化学类型存在一定差异,西部直罗组埋藏较深区域,地下水水化学类型以SO_(4)-Na型、SO_(4)·Cl^(-)Na型和HCO_(3)·SO_(4)-Na型为主,向东至直罗组基岩风化区,地下水类型过渡为HCO_(3)-Ca型和HCO_(3)-Ca·Mg型等。直罗组地下水水化学形成受岩石风化作用、交替吸附作用、脱硫酸作用以及溶滤作用的控制。氢氧同位素和水化学特征对含水层之间水力联系具有明显的指示作用,氢氧同位素、典型钻孔地下水水化学离子浓度和区域地下水水化学特征分析表明,研究区西部直罗组正常基岩地下水与洛河组、萨拉乌苏组地下水基本不存在水力联系;东部直罗组风化基岩与萨拉乌苏组地下水水力联系紧密。卤族元素Cl^(-)对直罗组地下水径流条件指示作用明显,研究区西部直罗组正常基岩地下水径流滞缓,地下水以静储量为主;而在基岩风化区,由于直罗组风化基岩孔隙、裂隙发育,储水性和渗透性明显增强,并与第四系地下水发生了强烈的混合作用,地下水径流强度大,地下水以动储量为主。

红柳林矿业公司构建以打造世界级标杆企业为目标的战略体系

自2017年8月国务院批准神华集团与国电集团合并重组为国家能源集团的方案后,一场从央企逐步延伸到地方国企的国有大型煤炭集团整合重组的改革大戏正式拉开帷幕。而大型集团的整合基于的原则是,让优势明显的企业在整合后更加优化,发挥更大的效能。"打铁还需自身硬",只有建立符合实际的企业发展战略体系,才能够推动其成为发展潜力强劲、实力雄厚的企业,才能够在整合重组的大环境下,占有竞争优势和一席之地,并科学持续发展。

风流场作用下煤矿井下燃油车辆尾气迁移规律

随着煤矿机械化程度的提高,燃油车辆已经广泛应用于井下运输,由此带来的尾气污染不容忽视,而尾气治理的关键在于掌握尾气污染物的运移规律。以陕北矿区红柳林煤矿15206内撤架巷为测试区域,对区域内停放车辆在怠速状态下不同位置处的CO,NO和NO浓度进行测量,分析3种主要尾气污染物的运移分布规律。结果表明:燃油车辆排气管口CO浓度最低为75.7×10,最高达到107.4×10;NO浓度最低为14.6×10,最高达到23.3×10;NO浓度最低为26.4×10,最高达到43.8×10。3种主要污染物排放至巷道后浓度均呈现降低趋势,在距离排气管口3 m的值均远低于排气管出口处。数值模拟结果与现场采集数据呈现一致性,在排气管口附近出现浓度峰值,进入巷道空间后浓度明显下降。另外,在靠近车辆排气管口一侧的巷道行人空间及车身后方空间产生明显聚集,且无法通过风流短时间被稀释。上述研究证明尾气污染物在排气管出口经过短暂聚集后会排放至巷道内,经风流稀释后尾气浓度接近巷道内环境数值。

煤矿机电技术管理在煤矿安全生产中的应用研究

最近几年以来国内的煤矿产业发展逐渐从分散生产走向集约式,千万吨级高产高效的方向发展,而良好发展也使大型机电设备的应用和管理上取得了更加乐观的效果。在煤矿安全生产中,机电技术管理有很大的作用,而对于煤矿机电技术和管理中存在的问题,在煤矿安全生产中煤矿机技电管理的合理应用需要在结合实际经验的基础上进行详细阐述,使煤矿机电技术管理标准化、精细化。

分析煤矿井下采矿顶板管理的要点

煤矿生产中发生顶固事故的几率较高,不但会对煤矿的正常生产造成影响,还会对工人的生命安全造成威胁。顶板事故的发生原因通常由外部因素和内部因素共同作用而成,生产技术因素以及顶板管理缺乏合理性为外因,而煤层顶板的地质条件为内因。为了降低冒顶事故的发生率,必须对顶板冒落的发生原因进行分析,在此基础上采取针对性的措施。

基于玛珂智能控制系统的采煤机自动化割煤应用研究

本文以陕煤集团神木红柳林矿业公司44204综采工作面为例,,介绍了44204综采工作面地质概况、设备配置情况以及采用了玛珂工业智能控制系统的采煤机程序自动化割煤,分析了以玛珂工业智能控制系统为平台的采煤机程序自动化割煤技术、液压支架跟机自动化技术以及工作面三角煤区域程序自动化割煤工艺流程等技术的应用,并结合实际工作,总结了44204智能化综采工作面采煤机程序自动化割煤在实际应用过程中的优势,同时提出了其存在的问题及今后的发展方向。

浅析煤矿机电管理存在的问题及改进对策

煤矿机电管理工作的开展,意义重大,本文则以煤矿机电管理为主题展开论述,重点针对煤矿机电管理存在的问 题及对策进行了分析探讨。

选煤厂继电保护相关问题的研究

继电保护对供配电系统的安全有效运行意义重大,要确实保证供配电系统的正常使用,就要在保护措施上做好工作,而继电保护是其中最主要、最有效的方式。本文以某矿选煤厂供配电继电保护系统运行为例,对其运行过程中出现的问题、使用维护以及技术发展前景进行分析。

夯实党建“三基建设”为煤矿安全生产保驾护航

对于“三基建设”而言,主要是指基本制度、基本队伍、基本组织这三个方面的建设,通过对“三基建设”整体水平的不断强化,能够为煤矿企业安全生产目标的有效实现提供有力保障。然而根据实际调查研究能够知道,在煤矿企业开展相关生产工作的过程中,由于受到各种因素影响,导致党建工作各项有效措施无法真正落实到具体工作中,不仅影响煤矿企业整体生产水平的不断提高,而且还会导致煤矿安全生产目标无法实现。因此煤矿企业应该加强对党建“三基建设”工作的不断夯实,使企业内部党建工作整体质量水平得到稳步提高,从而为煤矿企业提高自身竞争能力和安全生产质量奠定坚实基础。

采煤机运行状态监测技术探讨

以采煤机在井下的运行状态的实时监测作为研究对象,将采煤机进行抽象化后给出了采煤机工作状态监测的数学模型,并提出了一种以传感器为基础的直接测量方法来实现对采煤机运行中一些重要数据的实时采集。最后从系统设计的角度,探讨了实现采煤机运行状态监控所需的硬件条件以及相关设计概要。

含水层富水性分区及工作面疏放水后涌水量分段预测

风化基岩与烧变岩含水层严重威胁着陕北侏罗纪煤田矿井的安全生产,精确预测其富水性与工作面涌水量对矿井防治水具有重要意义。针对具有密切水力联系的风化基岩与烧变岩含水层,以陕西红柳林煤矿15217工作面所在区域为研究区,选取含水层厚度、岩性组合指数、岩石烧变及风化程度指数、岩心采取率为评价指标,提出了基于蝠鲼觅食算法优化支持向量机的含水层富水性预测方法,通过对风化基岩与烧变岩含水层富水性的精准分区预测,将工作面划分为不同富水等级的区段。在此基础上,分析经过长时间井下疏放水后的工作面采前水文地质条件,利用动静储量法对工作面不同富水等级区段的涌水量进行预测,与矿井生产过程中的涌水量实测数据相比,涌水量预测结果误差整体较小,介于0.30~6.98 m3/h,表明此预测方法可行度与准确率较高,为红柳林煤矿及类似条件矿井工作面涌水量预测提供了新的思路与方法。

地质构造因素对煤与瓦斯突出的影响

为深化对煤与瓦斯突出机理和过程的认识,综述了煤与瓦斯突出与地质构造的关联。从应力、瓦斯和煤的属性3个方面分析地质构造对突出控制因素的影响,将地质构造作用过程考虑到突出的孕育阶段,并提出下一步突出机制及防治方法的研究方向。结果表明,地质构造不仅会改变煤层的应力和瓦斯环境,同时还会造成煤层的几何形态和煤的物理结构改变,地质构造区内煤的物理结构变化对突出的影响应该被重视。地质构造作用过程被增加到突出的孕育阶段,构造作用过程是指构造运动对原始煤层应力和瓦斯赋存状态改变以及煤的物理结构改造过程。基于突出的地质信息、构造煤的形成及特性、突出与构造煤的内在联系等方面,凝练煤与瓦斯突出机制及防治方法的未来研究方向。

鄂尔多斯盆地北部直罗组赋存特征及富水性

鄂尔多斯盆地分布有黄陇、陕北、神东、宁东4个煤炭基地,主要开采侏罗系延安组煤层,顶板水害是区内煤矿开采的主要灾害,直罗组是主要突水水源之一。为研究直罗组含水层富水性特征,采用地学信息系统编图、微观孔隙结构测试与统计分析等手段,分析了直罗组含(隔)水岩组空间赋存特征,微观孔隙结构特征及其与富水性的关系。结果表明:受沉积环境的控制,直罗组可分为上、中、下3段,主要含水岩组为风化基岩段,粗粒砂岩、中粒砂岩和细粒砂岩段,主要隔水岩组为粉砂岩、砂质泥岩和泥岩段。风化基岩含水层段主要位于基岩顶部3.04~83.46 m,呈南北向条带状分布于研究区中部,风化基岩厚度和风化程度从中部向南北两侧逐渐变薄和减弱;直罗组下段砂岩含水岩组厚度、砂地比明显大于中上段,且下段砂体展布形态呈现出泛连式,连续性明显好于中上段;直罗组下段隔水岩组累计厚度、层数明显小于中上段,中上段含(隔)水岩组非均质性明显强于下段;对于直罗组正常基岩而言,直罗组中上段砂岩孔隙度类型以低孔为主,渗透率类型以超低渗~特低渗为主。直罗组下段砂岩孔隙度类型以中孔为主,渗透率类型以中渗为主,相比中上段,下段孔隙度和渗透率较大。直罗组遭受风化后,岩石微裂隙明显发育,相比正常基岩,风化基岩孔隙度和渗透率较大,孔隙度类型总体以中-高孔为主,渗透率类型以中-高渗为主,储水空间相比正常基岩较发育。通过分形理论将直罗组砂岩孔隙结构类型划分为4类,直罗组下段主要以I类孔隙为主,中上段以Ⅱ,Ⅲ和Ⅳ类孔隙为主;根据Pearson系数法相关性分析结果,直罗组下段砂体厚度、直罗组下段砂地比以及直罗组下段隔水岩组厚度从宏观尺度上对直罗组富水性具有明显的控制作用,下段是直罗组富水性的主要“贡献”层段,根据3项指标将直罗组下段砂体分为3级;通过典型钻孔直罗组下段孔隙结构与富水性之间关系的分析,孔隙结构从微观尺度上对直罗组下段富水性具有一定的控制作用,微观孔隙越发育,富水性越好;通过相关性分析和抽水试验数据对比发现,风化作用使得直罗组下段砂体富水性明显增强,直罗组下段风化砂体厚度和风化程度对风化基岩富水性控制作用较为明显;通过层次分析法对直罗组下段富水性进行了评价,基岩风化区富水性总体强于未风化区域,一级砂体区域富水性强于二级砂体及三级砂体区域。

鄂尔多斯盆地北部直罗组含水层研究进展与水害防治建议

鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田原煤产量持续增加,在国家能源安全中具有重要地位。近年来,随着开采深度的增加,以直罗组含水层为突水水源的顶板水害威胁日益凸显。从含煤岩系沉积学、矿井水文地质学的角度,系统阐述了鄂尔多斯盆地北部直罗组空间赋存特征、与煤层的空间关系、直罗组含水层为水源的矿井涌水特点、直罗组地下水赋存特征和运移规律,总结了直罗组含水层水害防治存在的问题及展望。结果表明:直罗组垂向上可分为上、中、下3段,其中下段为一套半干旱气候条件下的河流相沉积,砂体规模较大,与下伏延安组冲刷结构明显。平面上,直罗组广泛分布于鄂尔多斯盆地北部,榆神北区—神府南区直罗组沉积时期,存在1条NW—SE向的古河道,形成了规模巨大的河流-三角洲充填沉积砂体;直罗组古河道砂体对延安组冲刷强烈,使延安组1煤、2煤和3煤在不同地区缺失。整体上,对延安组第5段冲刷作用最为强烈,第4段次之,仅有个别钻孔可见对第3段具有冲刷;以直罗组含水层作为水源的矿井涌水具有涌水量大且持续时间长、水位变幅小、稳定“供水”能力强的特点,且具有很强的隐蔽性;直罗组下段砂岩厚度、砂地比、隔水岩组厚度等从宏观上控制着直罗组地下水的赋存,良好的孔隙度、渗透率为直罗组地下水的赋存提供了良好的地下水微观储存空间;在研究区西部安定组覆盖区,直罗组与上部洛河组以及第四系萨拉乌苏组基本不存在水力联系,主要接受侧向的缓慢补给,补给条件较差,主要以静储量为主。而在研究区东部基岩风化区,直罗组与上部第四系萨拉乌苏组之间具有较为强烈的水力交换,补给条件较好,以侧向补给和上部含水层的垂向补给为主,地下水径流速度快,交替频繁,以动储量为主;针对鄂尔多斯盆地北部直罗组含水层及其水害防控问题,应从直罗组沉积体系控水机理、水文地质条件、矿井涌水量与直罗组古河道砂体含水层持续“供水”关系、地下水源头防治水技术、含水系统的供水及生态价值等方面开展深入研究。