兖州矿区采煤塌陷地状况与综合治理途径研究

通过对兖州矿区采煤塌陷地状况进行现状分析和趋势预测,结果表明,至2000年底,已累计塌陷土地5389.40hm2;预计到21世纪中叶,兖州、济东2个煤田最终将形成两个塌陷中心,面积达4.4×104hm2。这不仅使大面积农田被毁,造成生态失衡,而且给当地工农业生产以及社会和生态环境等方面带来一系列严重问题,应该彻底进行采煤塌陷地的综合治理。据此,根据矿区工农业持续协调发展的需要,从宏观和微观的角度,全方位提出了采煤塌陷地的综合治理途径。

山东兖州矿区太原组16号煤层煤相研究

用微观研究的方法,对兖州矿区太原组16号煤层的煤相进行了研究。从煤岩学特征、沉积学特征和古植物特征等方面,系统总结了16号煤层的成因标志。在此基础上以沉积环境和古植物组成的变化为依据,对其煤相成因类型进行了划分,共为13种煤相类型,并对该煤层煤相类型的演化规律进行了分析。

兖州矿区红层砂岩中自生绿泥石的产状和成因

运用带有Ｘ射线能谱仪的扫描电子显微镜，详细研究了兖州矿区上侏罗统红层砂岩中自生绿泥石的产状、成因及其水文地质意义．根据其在砂岩孔隙中的分布特征及其与颗粒骨架的关系，自生绿泥石的产状可分为网膜式，渡桥式和填隙式（玫瑰花状集合体）３种；依据扫描电镜图片中矿物间的赋存关系并参考其化学成分、矿物成分和成岩环境，自生绿泥石的成因被划分为高岭石蚀变形、钾长石蚀变形和酸性热液生成３类．

兖州矿区3号煤层顶板砂岩含水层水文地质特征研究

由于对兖州矿区3号煤层顶板砂岩含水性能认识不足,造成了多次矿井的突水事件,甚至淹井停产。分析了兖州矿区3号煤层顶板砂岩的物质组成、孔隙微观特征和岩石力学特征、渗透性能、富水性情况的基础上,利用GIS多元信息拟合技术对3号煤层顶板砂岩含水层进行了突水危险性进行了初步评价。该研究对类似条件下其他矿区水害防治工作具有一定的参考价值。

兖州矿区侏罗系红层水文地质特征研究

侏罗系红层水是兖州矿区主要水害之一。为防治红层水害,对兖州矿区红层的物质组成、红层孔隙微观特征及分形特征、红层的渗透性、岩石力学特征、采动条件下覆岩破坏高度数值模拟、采动条件下红层裂隙的发育规律与渗透特征、红层突水判别模式及突水危险性分区等进行了研究,建立了红层突水判别模式,得到兖州矿区红层突水危险性分区图,对类似条件矿区的水害防治具有一定的参考价值。

兖州矿区综放开采技术

从3个阶段简要阐述了兖州矿区综采放顶煤技术的发展历程,即试验推广阶段(1992—1994年)、完善提高阶段(1995—1998年)和创新发展阶段(1999年至今);详细论述了综采放顶煤技术发展过程中取得的10项主要技术成果和配套装备的特征;最后提出了兖州矿区综采放顶煤开采未来的发展方向:(1)深入开展综采放顶煤实用技术创新研究,完善综放开采专家系统,实现管理系统决策科学化,进一步扩大综放开采技术的实用范围;(2)坚持走自动化、信息化的道路,进一步提升综放装备技术水平;(3)加大对综放开采保障技术体系的开发研究。

兖州矿区开采塌陷土地复垦与综合利用研究

兖州煤田地处村庄稠密、土地肥沃的鲁西南平原,是高潜水位矿区,“三下”压煤严重,厚煤层综放高强度开采,采煤塌陷对地表的破坏影响极大。塌陷地在雨季水深面广,一片汪洋;冬春季水浅面积小,土地荒芜。随着开采强度的进一步提高,土地塌陷将越来越严重,农民将逐渐失去赖以生存的土地,土地复垦已势在必行。本文针对兖州矿区的具体地质采矿条件提出了塌陷土地复垦与综合利用对策。

兖州矿区高岭岩(土)矿石性质及利用途径

论述了兖州矿区 1 8上煤底板煤系高岭岩 (土 )的地质特征、赋存状态、矿石性质 ,并在产品研制的基础上 ,提出了矿石合理的利用途径 ,为资源的开发利用方向提供了科学依据 ,为衰老矿井资源综合开采和开发提供了新的出路。

兖州矿区土地利用变化对生态系统服务价值的影响

基于遥感和GIS技术反演并分析兖州矿区1994—2013年间的土地利用变化,运用生态系统服务价值(ESV)理论评估矿区生态服务价值变化,同时根据土地利用结构分析土地利用变化引起的生态服务系统价值变化及其驱动因素。结果显示:1994—2013年间研究区内水域面积年增长率最高,达10.31%;其次为建设用地和林地,分别为8.46%、3.06%;耕地以-1.85%的年变化率减少,主要转化为水域和建设用地。生态系统服务价值评估表明,研究区域总价值上升了2.03亿元,主要原因在于林地的转入和采煤塌陷造成的耕地向水域的转化。由于耕地的减少,食物生产功能价值下降,但与湿地相关的其他各项功能价值均上升。研究结果可为矿区采煤塌陷湿地治理提供参考依据。

兖矿采煤塌陷区农村新居民点布局分析

煤炭资源开采会引起地表下沉,导致地下水位出露地表,形成地表洼地积水。兖州煤矿采煤区人口众多、村镇密集,采煤塌陷使压煤村镇面临着搬迁的严重后果。基于GIS的空间分析功能,为兖州煤矿塌陷区村镇新居民点搬迁选址进行了分析,选择居民点用地距离塌陷区位置、中心镇、道路通达度、坡向、景观类型等5个因子作为影响因素,利用综合加权法,得出新居民点应位于远离塌陷区、坡向向南、临近主干道和中心镇、现阶段土地类型为建设用地的地块作为新居民点搬迁选址,研究结果对优化采煤塌陷区新居民点搬迁选择具有一点的参考价值。

兖州矿区立井井壁破裂的原因分析及防治

针对兖州矿区有８ 个生产井筒发生井壁破裂事故的问题，在进行调查、治理和分析近期监测资料的基础上，详细研究了本区井壁破裂的原因，认为由于第四系下组水位的强烈疏降引起砂层压缩所产生的垂向附加应力与井壁自重应力之和大于井壁混凝土的强度是导致井壁破裂的最根本原因，提出了可以用ｅ－ｐ 曲线法、ｐｗ －ｆｎ 法和模糊聚类评判法预测井筒的稳定性，同时提出了井筒破坏的防治措施．

兖州矿区采煤塌陷地现状分析

本文总结了兖州矿区采煤塌陷地时间和空间分布特征,阐述了塌陷地类型、特征、危害及影响塌陷的因素,从资金、煤矸石可利用性、复垦投入产出等方面分析了采煤塌陷地复垦的条件,对塌陷地治理具有一定的指导意义。

脱硫用石灰石脱硫性能实验研究

针对循环流化床锅炉石灰石炉内脱硫效果不稳定、石灰石利用率低等问题,对兖州矿区范围内石灰石资源进行调研,并进行采样分析研究。通过实验室化学分析、实验台实验及电厂工业实际应用研究,确定了各产地石灰石的炉内脱硫品质,取得了良好的应用效果。

兖州矿区煤质特征及其利用途径

介绍兖州矿区煤系、煤层及矿区生产建设情况，着重论述了矿区煤质特征，分析了矿区煤的合理利用途径。

兖州矿区煤自燃精准防控技术体系

基于兖州矿区煤自燃的特点和规律,研究了煤自燃精准防控体系建设,包括煤自燃预测预报、监测预警及超前处置的火灾精准防控等;通过建立15 t的大型煤自然发火实验台研究煤自燃特性,研发了红外热成像技术测定隐蔽火源,开发了系列新型防灭火材料、技术及装备,实现了煤火灾害“有效治理、早期预报与早期控制、超前预防”跨越式发展,在管理、装备和技术上形成了科学的煤自然发火技术与管理体系。研究成果促进了煤层火灾由“被动治理向超前防控、由传统技术向高新技术、由分散实用技术向成套适用技术”的转变,构筑了自然发火灾害“超前预测预报、早期预防、快速应急控制”三道防线,实现兖州矿区煤自燃精准防控。

兖州矿区巨厚松散层下煤层开采上限研究初步成果

在分析以往资源勘探资料及矿井生产积累的大量水文地质、工程地质资料的基础上，采用数理统计、模糊评判、灰色分析、有限元等新技术与手段，对兖州矿区煤层可开采的上限进行了定量研究。并建议在由中深部到浅步逐步疏干的前提下，从宏观上只留防砂煤柱３０ｍ（原８０ｍ），因而可解放露头压煤２．９２亿ｔ，约占总储量的７．６％。

地面注浆加固井筒井壁产生裂纹的原因及防治

针对兖州矿区某煤矿注浆加固治理主井井筒过程中井壁产生新微细裂纹的问题 ,在进行调查和分析监测资料的基础上 ,详细阐述了裂纹产生的原因 ,指出地层在注浆过程中抬升过快、不均造成了井筒受力不均 ,地层抬升产生的作用于井壁的竖向附加应力是导致井壁混凝土受拉应力过大从而产生裂纹的最根本原因 ,同时提出了地面注浆加固井筒工程中防止类似问题出现应采取的措施。

兖州矿区煤烟型污染的控制及其技术优化

本文通过对兖州矿区大气污染源的调查,分析了矿区煤烟型污染的治理现状、控制技术和效果及存在的问题。结合矿区实际,对煤烟型污染的治理和控制技术的优化作了探讨。

兖州矿区3煤顶部砂岩水文地质特征研究及突水危险性评价

3煤顶部砂岩水是兖州矿区3煤开采的主要水害之一。为深入研究兖州矿区3煤顶部砂岩的水文地质特征,对3煤顶部砂岩的物质组成、孔隙微观特征、岩石力学特征和渗透性进行了深入地实验研究,对采动条件下覆岩破坏高度进行了现场观测和室内数值模拟及相似材料模拟。同时,就矿压对采动裂隙发育及突水的影响进行了深入观测和分析。在此基础上,对3煤顶部砂岩的富水性及突水危险性进行了分区和评价,对矿区3煤开采水害防治具有积极的指导作用。