基于差分进化算法的旧采空区水分质利用优化配置

大部分矿井水污染程度低,稍加处理即可供饮用、工业、农业、生态等使用。焦作煤田吴村矿旧采空区水可供水量为718 m^(3)/h,矿区周围饮用、电厂、灌溉、养殖、生态等用户需水量为1073.74 m^(3)/h,旧采空区水仅能满足66.87%的用水需求;旧采空区水需处理达标后才能供给用户,不同用户的水处理工艺和费用差异较大,依据水质优化配置旧采空区水量具有重要意义。目的为了实现矿井排水综合利用效益最大化,方法以焦作煤田吴村矿旧采空区水为研究对象,在计算其供水量和分析水质基础上,结合矿区周围饮用、电厂、灌溉、养殖、生态需水量及水质要求,构建718 m^(3)/h旧采空区水分质利用优化配置数学模型,并利用差分进化算法求解。结果结果表明:灌溉期分配饮用水6.00 m^(3)/h、电厂用水334.95 m^(3)/h、灌溉用水353.89 m^(3)/h、养殖用水19.76 m^(3)/h、生态用水3.40 m^(3)/h;非灌溉期分配饮用水6.00 m^(3)/h、电厂用水688.84 m^(3)/h、灌溉用水0 m^(3)/h、养殖用水19.76 m^(3)/h、生态用水3.40 m^(3)/h时,旧采空区水分质利用年收益最大。结论研究结果可为类似矿井旧采空区水和矿井排水资源化利用提供借鉴。

基于井下示踪试验的旧采空区水运移路径识别

为探明旧采空区水运移路径,避免矿井发生水灾事故,针对多煤层开采旧采空区垂向叠覆、平面交错等展布特征,以平顶山市香安煤业有限公司香安矿为研究对象,基于旧采空区压密程度和示踪试验探查其水力连通性,判识地下水的运移路径。结果表明:香安矿副井至井下涌水点间旧采空区水流速度为211.26~1 425.64 m/d,渗透系数为509.06~5 964.29 m/d,较高的旧采空区水流速度和极大的渗透系数证明了井下强径流通道的存在;旧采空区水运移路径由采空区渗流路径和巷道径流路径共同组成,旧采空区至22091风巷和九矿42机巷2个出水点以巷道径流路径为主,至-593 m泄水巷出水点以采空区渗流路径为主,至16150机巷外口出水点由巷道径流路径和采空区渗流路径共同组成,且前者占比大。研究结果可为类似矿井旧采空区水运移路径精准识别提供理论参考。

梅河四井西翼旧采空区积水治理技术

介绍了梅河四井13号煤旧采空区积水的排放经验,在此基础上分析了12层煤01旧采空区积水的水流路线,并合理确定了排水标高和排水位置,经济效益显著。

柿树底金矿高阶段大跨度老旧隐蔽采空区安全治理实践

目的:复杂老旧隐蔽采空区的治理一直是空场法开采矿山面临的重大难题。柿树底金矿为了解决大面积、多中段、已塌陷老旧隐蔽采空区的安全治理问题。方法:通过采空区禀赋特征调查,开展了高阶段大跨度塌陷采空区似膏体非胶结充填治理技术研究与工程应用实践。结果:采用非胶结全尾砂充填治理采空区,消除了老旧隐蔽采空区的安全隐患、防止了地表的继续沉降和塌陷、避免了大规模地压灾害事故。结论:非胶结全尾砂充填治理采空区研究对于减少矿山运营成本、实现矿山固废零排放具有巨大的经济与社会效益,为国内广大空场法开采矿山的采空区治理提供了借鉴。

瞬变电磁法在双鑫煤矿采空区的应用

雨季过后,河南双鑫煤矿井田内水文地质条件发生了很大变化,为查明煤矿开采范围内老旧采空区内部积水分布情况,决定在井田内开展地面物探工作。双鑫煤矿煤层埋深在150 m以上,分析国内各种物探方法的优劣性,决定选取瞬变电磁法对该井田开展勘探工作。根据勘探任务,在井田内共布设瞬变电磁法测线30条,通过试验选取了此次勘探的施工参数,经后期资料处理解释,绘制了反演电阻率断面图及煤层顺层切片平面图。通过反演电阻率断面图,可见1040线、1720线及2080线采空区位置处,反演电阻率等值线明显呈现向下凹陷的电性特征;煤层顺层切片平面图显示5处低阻异常区域,结合地质资料解释分析5处异常区,其中2处为强富水异常,3处为弱富水异常区域,与后期验证结果相符,表明该方法在煤矿老旧采空区积水勘查中能够取得很好的效果,可以为类似区域施工提供借鉴。

紫坪铺水利枢纽工程地下隧洞施工过程中易燃易爆气体瓦斯监控系统可靠性评价

根据水利水电工程地下隧洞施工特点,对易燃易爆气体瓦斯监控系统进行设计,科学地布置了瓦斯监控系统并对瓦斯监控系统进行了可靠性评价,及时通过监测系统检测易燃易爆气体瓦斯出露和积聚现象并进行评估、监控,制定应急预案,告知施工人员和相关人员在紧急情况下应当采取的措施。对在水利水电工程地下隧洞施工中遇到易燃易爆气体的控制和防范措施有着重要的意义。