综合钻孔测量技术在导水构造水文地质特征评价中的应用

导水构造水文地质特征评价是高放废物地质处置系统场址选取和评价研究的重要任务。钻孔雷达测量可以提供断裂构造在岩体中横向的延展特征。钻孔声波电视测量可以获得钻孔孔壁360°连续图像。从这些图像上可以解译出岩性特征、结构面的走向和相互关系等信息。多参数水化学测井直接获得深部环境地下水水化学数据和垂向变化特征。双栓塞压水试验技术可以分段测量钻孔揭露岩体的渗透参数。任何单一的钻孔测量技术都不能准确、完整地描述导水构造的特征。综合钻孔测量技术将单一的钻孔测量技术有机结合起来,综合分析所获得的数据,既发挥综合效应,各类数据又可以相互验证,提高数据的可靠性。将综合钻孔测量技术应用于高放废物地质处置系统场址预选和评价研究中,以甘肃北山预选区3#(BS03)钻孔为例,建立导水构造的水文地质特征模型。

应用地面电法寻找构造水

论述了电法找水在鹤岗地区的应用

断裂构造水及老窑积水区对生产矿井的危害及防治措施

本文主要阐述了七台河矿区地质构造形态及七台河矿区构造裂隙水,老窑和水区赋存状态,以及对生产矿井的危害,同时阐述了断裂构造水及老窑积水区的防治措施和生产矿井中预防的重要性。

三维超前物探技术在掘进巷道探查富水构造中的应用

在矿井防治水中,需要利用物探技术超前探明掘进巷道前方富水构造以保证安全生产。在黄陵一号煤矿812回风顺槽掘进过程中,利用Voxler成像软件对超前探测数据进行处理,实现富水异常空间的三维可视化,并结合矿井直流电法超前探测技术,进一步提高了勘探精度。探测结果精细地圈定了顺煤层方向上富水断裂构造的发育范围,实现了对巷道掌子面前方含水异常体的精准探测。由此表明:该三维超前物探技术能够为煤矿防治水提供科学的指导意见,保障矿井的安全生产。

“滞水构造”对降雨型滑坡的控制作用——以湖北竹山窑沟滑坡为例

窑沟滑坡因其独特的含水层特征及差异性的渗透特征,强降雨后地下水在滑坡中排泄受阻形成短时承压水,此类下伏弱透水岩土体的滑坡含水层即为滞水构造。通过对窑沟滑坡2年的降雨量、地下水位、含水率、位移等数据进行监测,发现滑坡承压水头随降雨陡升缓降,具有明显的“滞水”特征。采用Geostudio软件模拟降雨入渗过程,验证了滑体承受承压水作用,且承压水的抬升幅度、作用位置与观测情况基本一致。滑坡稳定系数与压力水头呈现变化曲率基本一致的反向曲线。表明滑坡的“滞水构造”对滑坡的承压水头的形成及滑坡的稳定性具有明显的控制作用。

祁东煤矿构造控水特征和地下水运移规律

以祁东煤矿为例,通过研究矿井地下水运移规律及其所在区域的构造控水特征,以期为煤矿水害的超前精准治理和区域防治提供借鉴参考。利用构造控水理论结合祁东煤矿及其所在矿区、煤田的地质构造背景,对构造控水的逐级控制作用和构造控水作用方式进行研究,结果如下:祁东煤矿基岩地层形态整体受宿南向斜控制,局部受魏庙断层等构造控制,新生界地层形态亦受到构造的间接控制;在宿南向斜控制下,矿井内或矿井外南部风化后的二叠系煤系砂岩裂隙含水层、太灰、奥灰与四含角度不整合接触;在魏庙断层控制下,在矿井南部采区部分二叠系煤系砂岩裂隙含水层含水层再次露头,与四含角度不整合接触,不整合接触使得含水层间可产生水力联系。总结分析结果,认为:(1)地质构造通过对地层形态的控制,对地下含水层水起到控制作用;(2)地质构造通过控制含水层间的接触,对含水层间的水力联系起到控制作用。为进一步验证含水层间的水力联系,利用水位变化的对比分析和皮尔逊(Person)相关系数,对放水试验期间南部采区四含、太灰和正常水位观测期间四含、太灰、奥灰的钻孔水位观测结果进行分析,得出:(1)南部采区放水试验期间,四含(SQ10-14)与太灰(ST4)水位变化基本同步,相关性极强;(2)正常水位观测期间,四含(SQ10)、太灰(ST4)、奥灰(SO_(2))两两之间水位变化具有极强的相关性,同一含水层内不同观测孔间水位变化的相关性差异较大。证实:受构造控制,在矿井局部,四含与基岩含水层角度不整合接触区域,存在水力联系。利用地下水数值模拟软件Groundwater Model System(GMS)结合参数反演Parameter Estimation(PEST),对四含水位分布和径流规律进行研究,得出:四含水位在-7~-57 m,南部水位比北部水位高,在魏庙断层处,水力梯度较大;四含水径流集中在矿井西南部和中部,西南部整体向北径流,中部以东西向径流为主,四含径流有绕过魏庙断层。

阻水富水构造山区岩溶隧道施工特大型涌水问题分析

基于某山区高速公路岩溶隧道YK10+425处施工特大型涌水病害,通过系统调查隧址区工程地质条件、岩溶发育特征、水文地质特征,分析评价隧道地下暗河发育、阻水富水构造及施工涌水病害等水文地质问题,同时采取大气降雨入渗系数法及比拟法等预测隧道涌水量达67.6万m^(3)/d,为隧道涌水处治设计及类似工程灾害防治提供借鉴依据。

煤矿导水构造探测与防治技术研究

为了进一步提高煤矿水害治理能力和水平,总结煤矿水害防治先进适用技术和工作经验,有效防范和遏制水害事故。从山西灵石昕益旺岭煤业有限公司的实际情况出发,对煤矿导水构造探测工作进行了深入分析,并提出了相应的水害防治对策。通过采取相应措施,煤矿生产安全可以得到进一步的保障。

高密度电法在红层地区构造裂隙水勘查中的应用

为助力革命老区江西省宁都县脱贫攻坚和解决当地百姓生产生活用水问题,开展了此次找水打井工作。宁都县属白垩系红层地区,地下含水方式普遍为构造裂隙水。本文在前期水文地质调查工作基础上,采用高密度电法对重点工作区进行勘探,通过所测剖面反演出的电阻率拟断面图结合水文地质资料进行解译分析,然后定井,开孔验证后定井成功率100%,证实了高密度电法在红层地区找水的有效性和可靠性。

三迭系下统砂岩裂隙水的勘测研究

三迭系下统刘家沟组厚层砂岩,是山西的主要基岩含水地层之一。但同任何基岩含水层一样,形成储水空间的前提是有地质构造作用。通过地球物理的可控源音频大地电磁法(CSAMT)调查了完整基岩处无水的电阻率特征,在此基础上找到了断裂构造带,用电阻率与相位参数分析研究了其特征,通过激发极化法的三个参数特征分析了断裂带的富水性。在地球物理各参数异常基本一致的情况下,确定了开发井位,取得成功。对同类地区的地下水勘测研究具有参考意义。

大帷幕思维在深地矿山井巷工程防治水的应用

富水构造裂隙往往是深地矿山井巷涌水的主要因素。作者在对矿山帷幕注浆治水认识的基础上,将大帷幕思维应用于深地矿山井巷揭露富水构造涌水的局部治理工程中,并在多个矿山进行了相关应用试验,取得良好止水效果,保障了矿山安全高效运行。

微震监测技术在煤矿水害防治中的应用研究

本文重点阐述了微震监测技术原理、系统布设、预警评估、微震事件分布特征、挑战与解决方案等内容,同时针对华北型煤田煤层开采存在的水害问题,本文以范各庄矿2227N工作面为例,在工作面回采时通过提前布设的高精度微震监测系统,感知导水通道形成过程中的岩石破裂细微信号,通过数据获取处理、分析解释,实现破裂点的精细定位和能量测算,对导水通道形成过程进行实时、连续、全空间动态监测,实现了回采工作面水害预警,解决了矿井水害动态辨识与实时预警问题,保障了安全生产。

北京张坊地区岩溶地下水运移富集的构造控制分析

北京西山张坊地区碳酸盐岩集中分布,地下水赋存于复杂的构造裂隙网络中,形成岩溶裂隙水。文章从构造空间分布的属性和规律出发,分析了在张坊地区褶皱构造格架控制的岩溶水文地质单元内,地下水赋存富集规律与多期构造演化产生的—系列北东—北西向、南北向断裂及裂隙网络的制约关系。研究表明,本区断裂经历了侏罗世逆冲推覆活动与白垩世的伸展构造,先压后张两期构造作用的叠加,形成了多条区域性断裂,其导水性能大为增强。裂隙中频度较大的NE和NW向是优势裂隙,表现出构造节理的共轭特征,多高倾角或直立,导致雨水的直接下渗;在裂隙交汇带构成了区域地下水的径流通道和存储空间,控制了白岱、甘池—长沟、高庄—石窝富水区的形成以及岩溶泉的出露,具有重要的供水意义。

深部采场突水构造矿井瞬变电磁法探查理论及应用

在分析深部采场水文地质特征基础上,采用矿井瞬变电磁探查技术查明深部采场突水构造位置.根据井下巷道的实际应用条件,将瞬变电磁技术应用到井下巷道内进行探测,开发了采用非接触式、多匝数和小回线(边长2 m左右)井下测量装置;根据瞬变电磁场"烟圈效应"理论,推导出全空间瞬变电磁视电阻率计算公式和由视电阻率-时间曲线计算视电阻率-深度曲线的数学模型,对矿井瞬变电磁探查技术进行了研究;研究出应用于井下探测巷道周围空间不同位置、不同形态突水构造瞬变电磁探测装置、探查技术及资料处理和解释方法.采用矿井瞬变电磁法在多个矿井探测深部采场突水构造进行了实际应用,通过井下注浆或疏放降压钻孔验证,该方法探查深部采场突水构造位置是非常有效的矿井地球物理方法之一.

荥巩矿区地质构造特征与控水机理研究

为查明荥巩矿区地质构造对地下水的控制规律和矿井突水的影响,基于大量地质原始资料和矿井突水资料,通过理论分析和现场实测研究表明:荥巩矿区经过先挤压收缩后伸展拉张的多期次构造演化,形成走向近EW、倾向NE的单斜构造;南以荥密背斜为地下水分水岭,其他则以断层构成阻水边界;断块掀斜的张裂作用控制着岩溶发育,呈西弱东强、垂向分带特征;褶皱构造可控制岩溶地下水的径流和富集,褶皱和断裂处突水频繁。因此荥巩矿区是一个独立水文地质单元,区域地质构造对矿区水文地质条件和矿井突水有着明显的控制作用,并依据突水机理提出相应的突水防治对策。

超前探测灾害性含导水地质构造的直流电法

通过研究矿井直流电法7电极系探测装置系统,成功开发出煤矿掘进巷道顺层超前探测含导水构造的直流电法探测方法,解决了较长距离定量预测煤矿掘进工作面前方灾害性含导水构造及其位置的难题。通过深入研究地层层状空间的影响及消除方法、地层各向异性的影响及消除方法、测量电极M、N附近的影响及消除方法、掘进巷道非正前方的影响及消除方法等资料处理技术,获得了掘进巷道(或隧道)工作面前方地质异常体的电性异常分布信息,能定量解释掘进巷道前方0～140m内灾害性含导水地质构造及其位置。

刘桥矿区多期构造复合断层导水性分析

在分析刘桥矿区构造展布特点的基础上 ,利用统计方法、石英光轴组构分析及地应力测试数据对矿区应力场进行系统研究。揭示了该区地质构造展布规律 。

潞安矿区新构造及其控水作用的研究

利用水化学方法揭示了潞安矿区新构造及其导、储水性的存在,研究发现了王庄-常村新构造断裂带及其新生性.在新构造和古地理特征研究的基础上,论证了新构造运动对地表水系演化、地下水补给、径流、排泄及水化学分布、新岩溶发育规律的控制作用.合理解释了矿区水动力场、富水性分布、岩溶发育特征,指出了王庄-常村新构造断裂带和矿区内其他几条复活的新构造集水廊道和强径流带是矿区供水和保水采煤的重点工作区域.

泰安地区岩溶富水构造激电测深法异常类型

大量的抗旱打井找水开发深层岩溶地下水资源实例证明,泰安岩溶区不同岩溶形态富水构造激电测深异常类型及成因有一定规律可循。富水构造上的电测深曲线异常类型可划分为缓升型、缓降型、低阻V型、低阻平台型,富水地段电测深视电阻率断面等值线异常类型可划分为低阻台阶型、低阻梯度带型、低阻U型。以溶洞等岩溶形态为主的富水带引起相对低视电阻率、低视极化率、低半衰时及衰减度低异常,出现激电测深法多参数"同步低"异常;以断层构造破碎为主的富水带引起相对低视电阻率及低视极化率异常,产生相对高半衰时及衰减度极大值异常,出现视电阻率与激电测深法多参数"反相"异常。

超前探测巷道灾害性含导水构造的双频激电法

针对频率域煤巷超前探测灾害性含导水构造解析数学模型研究不足这一现状,基于空间电位拉氏方程和介质电阻率cole-cole模型,建立了煤巷超前探测灾害性含导水构造双频激电法的解析数学模型。通过模型分析,结果表明:双频激电法具有自动消除探测过程中对高低频电位相同干扰因素的影响,以及巷道空腔对探测结果的影响等优点;提出了利用所建解析数学模型,通过观测的视幅频率(PFE)数据快速确定灾害性含导水地质构造的厚度及其距掘进面的距离的方法。最后通过具体实施算例对所提方法进行了详细论证。