煤系含水层地下水流速与流向测定方法研究

地下水流速从传统计算方法是从二阶不稳定渗流方程出发,求出地下水头分布,然后按照达西定律用差分法或有限元法求出渗流速度,相对误差为20%～30%。在介绍自然电位法和孔间示踪法现场测定地下水流速和流向测量原理的基础上,用实例说明了埋深800m以下煤系含水层地下水流速和流向的测定和计算方法。结果表明,运用自然电位法和孔间示踪法所测的流速的误差为6.97%,与传统方法有很大提高,其结果可为煤矿建井提供比较准确的水文地质参数。

煤系灰岩含水层水文地球化学特征研究

华北型煤田水文地质条件复杂,随着开采深度增加,水害事故时有发生。为进行矿井水害防治,以淮南煤田顾北煤矿为例,通过系统分析其水文地质特征,确定太原组灰岩水为1煤开采的直接威胁水源。基于水化学类型和常规离子分析,结果表明:研究区内太灰水阳离子主要是K^(+)+Na^(+),主要阴离子为Cl^(-),且各采区及受陷落柱影响区域的水化学类型具有明显差别;另外,受地下水的补给、径流和排泄条件以及循环快慢、阳离子交换作用等因素的影响,太灰水K^(+)+Na^(+)、Cl^(-)和HCO_(3)^(-)含量随深度的增加呈现明显增大趋势,Ca^(2+)、Mg^(2+)和SO_(4)^(2-)呈减小趋势。

煤系承压含水层静储量计算

将静储量研究与三维可视化建模相结合,引入储层地质建模的Petrel软件来定量化地计算煤系含水层的静储量,以鸳鸯湖矿区红柳煤矿七里镇砂岩含水层为例,通过分层建立七里镇砂岩的构造层面模型;结合声波时差测井数据与实验测试数据,计算出七里镇砂岩的孔隙度,根据随机模拟的方法,建立七里镇砂岩的孔隙度模型;最后以Petrel软件特有的储量计算功能计算出七里镇砂岩的静储量为42.598 km3。

伊南煤田伊犁一矿侏罗纪煤系地下水化学特征与水循环演化

伊犁盆地伊南煤田是我国较早发现的重要含砂岩铀矿煤田,侏罗纪煤系裂隙-孔隙承压水是伊犁一矿和周边铀矿共同扰动和影响的主要地下水系统,煤铀协调开采的重点问题是如何协调煤矿和铀矿对侏罗纪煤系含水层的影响。及时研究和预测煤矿对侏罗纪煤系含水层已有影响对于煤铀协调开采重要且必要。伊犁一矿是目前投产的伊南煤田唯一的大型煤炭生产矿井。在伊犁一矿自上而下取煤系第四系水、3煤顶板水、5煤顶板水、5煤底板水和矿井混合水水样,做水质全分析、D/^(18)O、T和^(14)C测年,运用水文地球化学分析方法研究伊犁一矿现状条件下煤系地下水质特征和水循环演化状态。结果表明:矿井地下水为近中性、低矿化的HCO_(3)·SO_(4)型或HCO_(3)·SO_(4)型淡水;δD和δ^(18)O分别为-91‰~-118‰和-12.7‰~-16.0‰;除5煤底板水(铀含量11.1μg/L)外,煤系水铀含量仅约0.8μg/L;煤系地下水平均年龄为5000~6000 a,而3煤顶板水和5煤顶板水年龄为1.25万~2.5万a。伊犁一矿侏罗纪煤系地下水具有显著的“三低、一老、一少”即低矿化、低氘、低铀、较老和少污染特征。由于煤矿疏放5煤底板水,围绕伊犁一矿已形成侏罗纪煤系深层裂隙-孔隙水的疏干式局部水文循环,5煤底板含水子系统水位漏斗已顺层扩展和水循环已顺层局部加速;3煤顶板和5煤顶板含水子系统仍相对独立和封闭,疏干后难以恢复。3煤顶板水和5煤顶板水属于理想的低氘和水质优良地下水。

山西南阳矿奥陶系岩溶水赋存运移特征及下组煤底板突水危险性评价

南阳矿未来开采太原组下组煤15号煤层时,井田中西部存在奥灰岩溶水带压开采问题。通过水文地质补充勘探,研究分析矿区奥灰岩溶水赋存运移特征和15号煤层突水的危险性。结果显示:该区奥灰岩溶水水位标高在626～617m,地下水流向由北偏西向南,整体富水性从西北向东南由弱至中等,径流条件从东向西由较好变差;15号煤层在尹家沟村以西属于带压开采,突水系数最大为0. 079MPa/m,属于相对安全区,在底板无断裂构造沟通下不影响其安全开采。