鸳鸯湖矿区2号煤层顶板岩性及物理力学性质关系研究

宁夏宁东煤炭基地是“国家级煤化工基地”之一,鸳鸯湖矿区是宁东煤炭基地的重要组成部分,位于宁东煤田中北部,拥有5座现代综合机械化生产矿井,近几年为当地和国家煤炭工业经济做出了突出贡献。与此同时,各煤矿巷道也不同程度出现了冒顶、片帮、底鼓等一系列工程地质问题,矿区也出现了大面积的地面沉陷等环境地质问题。本文以鸳鸯湖矿区2号煤层顶板岩性及物理力学性质关系为研究对象,通过分析生产矿井煤层埋藏深度、顶板岩层沉积相,顶板岩性分布及岩性组合特征,岩石矿物显微特征、物理力学性质特征,研究岩石颗粒粗细与真密度之间的关系,物理性质与力学性质之间的相关关系。研究表明:鸳鸯湖矿区2号煤层顶板岩性以灰和浅灰色长石石英、石英粉砂岩及泥质粉砂岩为主,含铝质黑灰、黑色泥岩,遇水容易软化;岩石单项抗压强度总体很低,平均饱和单项抗压强度均小于10MPa,多属于软弱、极软弱岩层的容易冒落顶板;岩石物理、力学性质关系密切,相关性强,浅埋深煤层开采后,导水裂隙带高度能够发育导通至地面。文章从煤层顶板岩性及岩石物理力学性质方面研究了矿区面临的工程地质和环境地质问题,为现代化煤矿生产与资源环境协调发展提供理论依据参考,对黄河流域生态保护和高质量发展先行区建设具有指导意义。

宁东煤田鸳鸯湖矿区地温分布特征及其影响因素

前人对宁东煤田鸳鸯湖矿区地热状况的研究较薄弱,对地温场分布规律的认识相对不足,尚未查明控温机理。本文基于鸳鸯湖矿区5个井田各勘查阶段的测温钻孔数据,分析了矿区的垂向、平面地温场分布特征,探讨了地温场的影响因素。研究结果表明,鸳鸯湖矿区地温梯度总体表现为北低南高趋势,地温梯度介于2.23~4.23℃/hm之间,平均地温梯度为3.12℃/hm,局部出现异常高温区。矿区地温场分布受褶皱构造、岩石导热性差异、地下水东西的影响,褶皱构造为地温场的主控因素。

鸳鸯湖矿区延安组煤岩煤质特征及成煤环境研究

为了揭示不同煤岩煤质的形成条件,采用煤岩学和地球化学等方法,基于煤岩、工业分析和灰成分数据分析,探讨了鸳鸯湖矿区延安组主采煤层的煤岩煤质特征及成煤环境。研究结果表明:延安组煤以半暗煤为主,富惰质组,以低灰、低硫、低磷、特低氯为主,煤灰成分以Si O2、Al2O3为主。垂向上,由下至上镜质组含量先增后减,惰质组含量先减后增,成煤环境表现为氧化型—弱氧化型~还原型—氧化型。下段和上段煤层惰质组含量高,灰分高,主要受古河道影响;中段镜质组与惰质组相当,聚煤程度具有周期性变化的特点。平面上,北部靠近物源区,灰分、硫分高,发育河道和三角洲平原环境;中部为区域沉降中心,富镜质组,灰分、硫分较低,表明由三角洲平原向三角洲前缘、湖泊环境过渡;南部的灰分、硫分最低,富惰质组,碎屑物质减少,发育三角洲平原环境。

鸳鸯湖矿区延安组含煤地层沉积特征及聚煤规律

分析了宁夏鸳鸯湖矿区中侏罗统延安组地层沉积特征,说明其整体呈现出明显的三段式充填特点,可划分为5个岩性段和9个充填层序,各岩性段以沉积间断面或稳定煤层的顶界面作为分界。煤层沉积主要受古地理环境影响,局部受构造控制明显,沉积环境为以河流作用为主的湖泊三角洲,聚煤作用主要发生于废弃的三角洲平原上,在第1、第3岩性段形成区内具有工业价值的主要煤层。通过分析鸳鸯湖矿区延安组地层沉积环境演化及聚煤规律,说明延安组沉积特征垂向上显示浅湖三角洲体系分布在含煤地层中部,而河流体系分布在含煤地层的下部和顶端,总体上构成聚煤程度随充填演化过程具有周期性变化的特点。

宁夏鸳鸯湖矿区煤的可选性特征

鸳鸯湖矿区以不粘煤为主,长焰煤次之,是良好的煤化工和动力用煤。从煤岩特征,煤的筛分、浮沉、煤及矸石的泥化程度试验等方面,对矿区及各井田煤的可选性特征进行了研究,研究表明:清水营井田煤中粘土类矿物较多,可选性较差,其它井田可选性相对较好;矿区煤中粘土矿物多呈细胞充填状,惰质组含量较高,难选出灰分很低的煤;当浮煤灰分控制在6.00%～11.00%,浮煤产率大于80%,煤为中等可选—易选;煤遇水易泥化,矸石为高泥化程度。研究结果可为煤的洗选工艺设计提供依据。

GPS技术在鸳鸯湖矿区的应用

鸳鸯湖矿区位于宁夏回族自治区宁东煤田,该次GPS作业利用3个三等三角点作为起算数据,2个四等三角点作为检核数据,进行网平差及高程拟合。外业数据质量检验结果表明其重复基线及同、异步环闭合差均小于限差,符合规范要求。内业数据处理采用广播星历网基线处理,无约束平差、约束平差基线分量改正绝对值均小于限差值。6个水准点的网平差高程拟合结果证实GPS高程精度优于三角高程。测量成果经宁夏测绘产品质量监督检查站检查,成果精度达到《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18314-2001)的有关精度要求。说明鸳鸯湖矿区清水营井田GPS控制网的成果可靠。

鸳鸯湖矿区矿井水害类型分析及防治对策思考

鸳鸯湖矿区处于宁东煤田汇水中心,有5对生产及在建矿井。矿井水文地质条件复杂,面临多种水害威胁。本文基于鸳鸯湖矿区已开展的矿井防治水工作与矿井实际水文地质条件,对矿井面临的主要水害类型进行分析研究,并提出了防治水措施与对策。

利用测井曲线判识鸳鸯湖矿区成煤环境及沉积类型

根据以往钻孔及其测井资料,对鸳鸯湖矿区早—中侏罗世延安期的沉积环境及沉积类型进行了划分:即垂向正层序湖泊三角洲平原相沉积与反层序的三角洲前缘相、湖湾相沉积。前者表现为浅湖泊三角洲的推进,后者表现为浅湖泊三角洲的废弃。其中三角洲平原相沉积类型包括分流河道天然堤沉积组合,决口扇泛滥平原沉积组合,以及泥炭、沼泽沉积组合;三角洲前缘相沉积类型包括河口坝沉积(近端坝、远端坝)、水下分流河道沉积、水下天然堤、分流间湾沉积。通过对比各种沉积组合在自然伽马、视电阻率等测井曲线形态上的反映特征,指出测井曲线异常形态能够反映本区的沉积旋回,并以此总结出了鸳鸯湖矿区的成煤环境、沉积旋回的划分及聚煤规律。

石槽村矿矿井水防治工作难易程度的评价

矿床充水是指煤矿床开采过程中,各种来源的水通过不同的方式和途径进入矿坑的过程,其特征由充水水源、充水方式和通道以及影响充水性质和强度的其它因素所决定。本区处于干旱沙漠地带,地面水稀少,地下水补给来源贫乏,仅为大气降水,井田构造以单斜构造为主,断裂发育较少,因而导致本区岩层含水性差。根据井田水文地质条件,结合邻近生产矿井的水文地质条件特征和充水因素进行分析评述。

穷经三十载 情系煤地质——记“感动宁夏2011年度人物”韩朋

一部《年轻的一代》电影,曾沸腾了新中国成千上万有志儿女的热血;一首《勘探队员之歌》,唱响了几代地质工作者的斗志与豪迈.这其中就有当代的一位煤田地质人,他如今感动了宁夏600百多万回汉儿女的心.