许疃矿深层煤系水水化学成分演变规律与水环境质量评价

淮北煤田深层煤炭资源的开采,二叠纪煤系砂岩裂隙水(简称“煤系水”)的防治是煤矿防治水的重要对象。同时,煤系水在矿井水中所占比例较大,矿井水资源化利用有必要弄清煤系水的水文地球化学特征。为此,该研究于淮北煤田许疃煤矿采取了煤系砂岩水样,获取常规水化学组分测试数据,通过水样的Piper三线图与离子比例图分析,揭示矿井深层煤系水水化学演变规律及主要的水文地球化学作用(以阳离子交换作用与溶解作用为主);并选取灌溉水作为矿井水资源化途径之一,利用水质指数法与Wilcox图解进行灌溉用水水质评价。结果表明,深层煤系水直接用于灌溉水时存在潜在的盐碱害风险。研究结果为煤矿煤系水识别与矿井水资源化利用提供了水文地球化学方面的依据。

沁水盆地樊庄区块煤系水分布及其对排采效果的影响

樊庄区块为高煤阶煤层气田具有典型代表性的区块之一,精细化表征煤系水的分布特征,分析其控气作用,对于指导类似区块煤层气开发意义重大。据此,采用数理统计、回归分析及数据拟合的方法,建立了煤层及砂岩的测井识别特征,构建了含水量计算模型,探究了煤系水分布与排采效果之间的关系。研究表明:研究区3#煤层测井识别特征为高电阻率(853.86~5 968.9Ω·m),低体积密度(1.26~1.49 g/cm^(3)),低自然伽马(18.4~60.51API);砂岩含水层测井识别特征为低电阻率(70~316.2Ω·m),高体积密度(2.51~2.68g/cm^(3)),低自然伽马(56.4~116.19API);研究区纵向上岩性以煤、泥岩、砂岩及砂质泥岩为主,横向上煤层分布稳定,砂岩含水层分布不均匀,井控水量区域差异性大;研究区煤层分布较为稳定,在不考虑二次压裂影响的情况下,将累计产水量1 200m^(3)作为煤层是否接受外来水源补给的界线;煤层气井开发过程中,在构造及沉积条件相似的情况下,煤系水的来源越广泛、规模越大,则煤层气井见气时间越久、排水降压阶段持续时间愈长,产水量越高、产气量越低。

注浆工程扰动下煤系砂岩含水层水岩作用机理——以桃园煤矿为例

煤系砂岩裂隙水是煤矿重要的充水水源之一,以淮北煤田桃园煤矿二叠纪煤系为研究对象,在分析该矿水害注浆治理以来煤系水水化学特征的基础上,阐明了地下水水文地球化学作用机理及其控制因素。结果表明:注浆治理期间,煤系水中主要阳离子为Na^(+),主要阴离子为SO4^(2-);阳离子质量浓度由大到小为Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+),阴离子质量浓度由大到小为SO4^(2-)、HCO3^(-)、Cl^(-);通过Durov水化学图分析,注浆治理期间煤系水化学类型以Na-SO_(4)和Na-HCO_(3)为主;煤系水中存在黄铁矿氧化或碳酸盐、硫酸盐溶解作用,并伴随着一定程度的阳离子交换作用与脱硫酸作用,特别是在注浆治理工程实施期间,阳离子交换作用增强;大型突水、注浆治理防治水工程、地质构造背景及采矿活动等均不同程度地影响了煤系水水岩作用,且随注浆治理范围增大,影响程度增大。该研究成果对于煤矿涌(突)水水源识别及水害防治具有重要意义,为类似条件下的其他煤矿(区)在突水或注浆治理扰动下的地下水水文地球化学研究及应用提供参考。

芦岭煤矿煤系砂岩水常规离子来源分析

为查明皖北芦岭煤矿矿区煤系砂岩含水层地下水中常规离子的来源,进而为水岩相互作用研究和水源识别提供信息。对16个水样品的常规水化学组成进行了系统测试,并进行了包括密度分析、离子相关性及因子分析在内的多种数理统计分析,结果表明:砂岩水化学类型为HCO3-Na型,其化学组成(包括Na+、Ca2+、Cl-和HCO-3)主要与硅酸盐矿物的风化以及蒸发盐类的溶解有关,而Ca2+、Mg2+和HCO-3则与碳酸盐矿物的溶解有关。

淮南阜东矿区二叠系砂岩高盐地下水低硫酸盐特征及成因机制

矿区地下水水文地球化学研究对矿井水防治和水资源综合利用具有重要意义。针对安徽淮南煤田阜东矿区二叠系砂岩水低硫酸盐问题,通过水样采集测试,采用多元统计方法,结合水文地质条件分析和硫氧同位素技术,研究砂岩水水化学特征、水-岩作用以及低硫酸盐成因。结果表明:研究区二叠系砂岩水呈弱碱性,TDS平均值为1842.35 mg/L,属于微咸水,水化学类型主要为Cl-Na型、HCO_(3)-Na型和Cl·HCO_(3)-Na型。SO_(4)^(2-)平均质量浓度为37.48 mg/L,明显低于淮南煤田东部潘谢矿区和淮北煤田二叠系砂岩水。主要水-岩作用为蒸发岩(氯盐岩和硫酸盐岩)和硅酸盐岩矿物溶解,存在阳离子交替吸附作用。由于边界阻水断层切割,二叠系砂岩含水层四周均为相对隔水边界,且埋藏较深,富水性弱,水动力条件较差,形成了一个封闭–半封闭的水文地质单元,具有较强的硫酸盐还原环境,有利于硫酸盐细菌还原,脱硫酸作用明显,导致δ^(34)S升高,砂岩水硫酸盐含量偏低。研究成果可为类似条件矿区涌突水水源识别提供依据。

逆冲推覆体下煤系砂岩和太灰含水层水化学特征

为研究阜凤逆冲推覆体下煤系砂岩和太灰含水层水化学特征,对淮南新集矿区(新集一矿、二矿和三矿)进行水样采集、测试及分析,采用Piper三线图、相关性分析及离子比例系数讨论水化学特征及其成因。结果表明:(1)煤系砂岩水和太灰水,阳离子中Na^+占比重最大,来源于岩盐溶解、阳离子交替吸附以及钠长石的溶解,Ca^(2+)次之;阴离子以Cl^-为主,主要来源于岩盐的溶解,HCO_3^-次之,HCO_3^-和Ca^(2+)主要来源于碳酸盐的溶解。煤系砂岩水水化学类型为Cl-Na、Cl·HCO_3-Na型;太灰水的水化学类型为Cl·HCO_3-Na、Cl-Na、Cl·HCO_3-Na·Ca型。(2)受推覆体影响,两个含水层的水动力条件较差;就三个矿井而言,处于推覆体前缘、离推覆体较远的新集三矿水动力条件较一矿和二矿好。

物探钻探相结合防治煤系砂岩水

利用瞬变电磁方法、直流电法等物探方法对煤层顶板砂岩进行探测,对探测的异常区域再进行针对性的打钻验证,为煤矿水害防治提供可靠的水文地质资料。应用结果表明,该方法可以分析评价某一地质区域岩层的富水性,具有一定的推广应用前景。

涟邵煤田北段测水煤系岩相古地理与聚煤作用

测水组是湘中早石炭世主要的含煤地层。该区早石炭世的海侵主要来自西南侧,物源主要来自东北方向的雪峰古隆起。测水早期沉积物有煤、泥岩、砂质泥岩及细砂岩,沉积环境为潟湖相、泥炭沼泽相、潮坪相及滨海相;晚期主要沉积了细-粗粒石英砂岩、砂质泥岩、泥岩及石灰岩,沉积环境有滨外泥质陆棚、滨外碳酸盐陆棚及滨海相。煤层主要形成于潟湖淤浅而成的泥炭沼泽环境,含煤性与煤系厚度、砂岩含量及砂泥比值等有一定相关性,富煤带只存在于一定厚度的含煤地层分布区。本区于早石炭世时期形成了西部金竹山和东部太平寺二个聚煤中心,其中西部含煤性及煤层稳定程度比东部好,是勘查找煤的重要地区。

涟邵煤田测水煤系煤岩层对比

根据钻孔和煤矿地质资料,采用标志层法、古生物法、岩煤组合特征,结合煤质特征及物性特征,对涟邵煤田测水煤系主要可采煤层进行对比。涟邵煤田3、5号可采煤层位于测水组下段,两煤层之间发育一层层位稳定、厚约11m的1号石英砂岩,该层砂岩为3煤层底板、5煤层顶板,全区发育;5煤底板发育B层菱铁矿结核。1号石英砂岩和B层菱铁矿结核均为含煤段主要标志层,对比可靠。

湖南邓家铺矿区测水组煤系和煤层特征及资源远景分析

邓家铺矿区为一向斜构造,含煤地层有二叠系上统龙潭组（P2l）和石炭系下统测水组（C1c）.区内测水煤系分布广,含煤1～10层,可采煤层为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ煤层,资源远景较好.湖南省邵阳地区西南部为湘中缺煤地区之一,因此总结该区测水组煤层特征及分布规律,对指导矿区开展新一轮煤炭资源找矿工作、缓解地方能源紧张的压力具有重要意义.

湖南涟邵煤田测水煤系中的层间滑动混杂体

本文试图运用板块理论的观点,论述了湘中涟邵煤田北段测水煤系滑脱构造形成的层间滑动混杂体的成因、组成特征,认为层间滑动混杂体是在温度不高,压力不大,滑动速率多变并经过多次顺层滑动作用形成的。它对解释主要可采煤层厚度、结构变化原因有一定指导作用。

湘中涟源凹陷测水煤系顺层构造与滑脱构造研究

区内顺层构造及滑脱构造具有多层次、多级别、多时代的迭加组合特征。加里东基底与沉积盖层的不整合面是最大和最深层次的顺层构造 ,测水煤系及其上下地层之间也存在着三个低序次的顺层构造。滑脱构造先北西向推覆 ,后南东向滑覆 ,前者主要表现为前部倾向南东的叠瓦状逆冲断层系及东缘拉张正断层 ,构成挤压体制下逆冲推覆构造 ,后者主要表现为前部倾向北西的逆冲断层系及西缘拉张正断层 ,构成伸展体制下重力滑覆构造。

湘中测水煤系中的软沉积变形构造

介绍了软沉积变形构造的层位、特征、类型以及与相似沉积构造的区别,并分析了软构造的形成机制。

测井方法在湖南测水煤系中的应用

测水煤系是湖南分布较广、储量丰富的含煤地层之一。对于结构简单,灰份较低的煤层,可以通过异常明显的自然伽马低异常与伽马伽马高异常加以判别。但在结构复杂、挤压破坏强烈、薄煤分层、夹矸与顶底围岩炭化程度高、煤与围岩及夹矸物性差异小等情况下,仅靠自然伽马与伽马伽马等常规测井方法难以满足测井质量验收标准。以浆江勘探区3909孔、3503孔及金竹山矿区7403孔为例,利用伽马伽马短源距、三侧向、声速及密度等测井方法,结合常规自然伽马与伽马伽马测井,较好地解决了复杂结构煤层的定性、定厚问题,取得了较好的地质效果。

测水煤系上覆石膏类矿山地质环境问题——以湖南娄底地区石膏矿为例

通过对湖南娄底地区测水煤系上覆石膏类矿山地质环境条件的分析,探讨矿山开采可能引发的主要地质环境问题如:水资源影响、水土环境影响、废石堆放影响、岩溶塌陷、矿坑突水、突泥等,提出相应的治理与保护措施;旨在为国土资源主管部门对矿山地质环境监督管理提供科学的依据。

潞安矿区地下水地球化学特征及其控制因素

为研究潞安矿区地下水地球化学特征与控制因素,收集并测试了41个水样,包括地表水、第四系含水层水、煤系水和灰岩水。综合运用水文地球化学、统计学的相关技术方法,系统比较了各含水层的水文地球化学特点。结果表明:第四系水、煤系水和灰岩水的TDS一般在1000 mg/L以下,但灰岩水中有个别样品TDS较高;第四系水中优势阴阳离子分别为HCO-3和Ca 2+,煤系水中的优势阴阳离子分别是HCO-3和K+/Na+,灰岩水中的优势阴阳离子分别是Cl-、HCO-3、SO 42-和K+/Na+。研究区水化学成分主要受蒸发结晶和岩石风化控制,岩石风化作用在水文地球化学成因中占主要作用,其次是蒸发岩溶解作用。

湖南省龙江矿区测水组煤层对比特征浅析

龙江矿区为一向斜构造,含煤地层有上二叠统龙潭组(P2l)和下石炭统大塘阶测水组(C1d2)。区内测水煤系分布较广,含煤1～12层,可采或局部可采煤层5层,煤层层数多,但煤层厚度薄。因为湖南省邵阳地区西南部为湘中缺煤地区之一,所以总结该区测水煤系煤层对比特征,对指导矿区开展煤炭资源找矿工作及煤炭资源开采具有重要意义。

梅城-寒婆坳区测水组聚煤规律

基于煤炭资源调查评价成果,对研究区测水煤系沉积和展布特征等方面进行研究,总结出研究区测水煤系存在5种聚煤类型;两组不同活动强度古构造的综合作用,影响了煤系厚度及富煤带的展布方向;海进障壁沙坝的侵蚀性是研究区西北部薄系无煤型产生的原因。

煤层地下水与海水的混合实验

将海水与有代表性的煤层地下水按一定的体积比混合，然后再测试出各种混合水中的主要八大离子的含量；根据测得的数据进行分析，掌握了煤系地层地下水与海水渗透的关系规律，为海底安全采煤提供科学的判断依据。