灰岩含水层中稀土元素在地下水与围岩间的分异:以皖北任楼煤矿太原组灰岩含水层为例

采取了皖北任楼煤矿太原组灰岩和灰岩水样品进行稀土元素测试分析,结果显示灰岩样品稀土总量较低,平均为36.947×10-6,灰岩样品稀土配分模式表现为轻稀土富集、重稀土亏损型;灰岩水样品稀土总量平均为0.052 6×10-6,灰岩水样品轻、重稀土均富集,轻、重稀土之间分异明显。对灰岩含水层水岩相互作用进行研究,结果表明:轻稀土表现稳定,重稀土分异明显,尤其在Y处有一个明显的峰值;Y元素与Ca元素呈正相关关系,相比石灰岩,灰岩水的Y/Ho、Y/Dy分异更为明显。研究认为,灰岩水中Y元素的峰值效应也可作为灰岩水源识别的依据。

任楼煤矿地温特征及在水源判别中的应用

对矿井38个测温孔资料进行分析,确定本区恒温带埋深16 M,恒温带温度为15．5℃, 平均地温梯度为每100 M2．80℃。在此基础上分析了地温特征,建立了地温方程,并运用该方程计算突水含水层水温,与实际出水点水温进行比较,二者一致,对突水水源判别具有指示作用。

任楼煤矿小断层对瓦斯涌出的控制作用

断裂构造作用对煤层的瓦斯含量及煤层开采时瓦斯的涌出量都会产生影响。通过实际观测统计,分析了皖北任楼煤矿小型断层两侧瓦斯涌出的基本特征。研究表明,断层作用区与煤层瓦斯高涌出量具一致性;断层落差与最大瓦斯涌出区至断层点的距离具极好的相关性;瓦斯异常涌出范围与断层落差之间也呈现良好的线性关系。进一步分析表明,在研究区断层附近的瓦斯涌出量峰值出现的位置以及瓦斯涌出量异常的范围分别约为断层落差的35倍与60倍。

矿山地质环境及治理恢复现状的调查与评价——以任楼矿区为例

为了全面做好矿山地质环境保护和恢复治理工作,文章首先论述了矿山地质环境及治理恢复现状的调查内容与方法,并以任楼煤矿为研究对象,在对矿山关键地质环境要素详查的基础上,综合分析了任楼矿区矿山地质环境的现状特征和被破坏情况,并对矿山地质环境质量进行综合评价,最后提出矿山地质环境保护与恢复治理的对策建议,旨在使矿山开采与恢复治理工作协同开展,为推进矿山地质环境保护和恢复治理工作提供参考。

任楼煤矿地应力场分布特征及其对巷道变形的影响

随开采深度向深部发展,任楼煤矿巷道变形严重,稳定性问题逐渐成为制约生产和安全的重要问题之一。文章采用空心包体应力解除法,对任楼煤矿进行了地应力测量。实测结果表明,任楼煤矿地应力以水平应力为主导,且水平应力大于铅直应力,并随深度的增加而增大;每个测点的应力状态与其所处的构造部位、岩体结构及岩性分布等有关。研究成果对矿井深部巷道支护及矿井灾害防治有重要的指导意义。

任楼煤矿隐伏导水陷落柱的快速判识与探查

1996年任楼煤矿首采面曾因隐伏导水陷落柱突水,引发淹井灾害,造成3.5亿元的重大经济损失。治水复矿后,1999年又在7218工作面机巷迎头出现淋水,初始水量不大,但依据水温、水质快速判识突水通道是隐伏导水陷落柱,运用物探和钻探相结合的综合探查方法确定了陷落柱位置,为地面布孔注浆彻底封堵陷落柱提供了保证,避免了一次重大突水淹井事故。

任楼煤矿F_3-F_4断层间块段留设防水煤柱开采数值模拟

任楼煤矿F3-F4断层间块段在建井设计阶段作为难采地段,留设了大量的防水煤柱,也因此造成大量煤炭资源积压。应用二维FLAC数值模拟软件分别模拟F3-F4断层间块段不同水平煤层在开采过程中围岩的变化情况,为安全回收煤炭资源提供了科学的依据。

任楼煤矿井下生产供水管网优化研究

矿井供水管网是一个工程造价很高、组成十分复杂的系统,对其科学地进行优化设计是降低工程造价和保证供水安全的重要途径。针对任楼煤矿矿井供水管网的特点,建立了符合工程实际的数学模型,并运用V isual Basic 6.0语言编写优化程序,以实现矿井供水系统的优化。实例计算结果表明:运用该程序对矿井供水系统进行优化,计算量小,效率高,结果可靠,能最大程度地降低运行成本。

任楼井田地质构造特征及两期古构造应力场的研究

通过对皖北矿务局任楼矿井宏观地质构造特征及小断裂统计分析，得出该井田含煤田地层沉积后，历经两期或两期以上地质构造运动。两期应力场大角度横跨叠加复合的结果，形成NNW─NE（345°～55°）方位的应力拉伸区，该方位构造形迹一般是压性、压剪性或先引张后压紧等力学性质，是良好的隔水、阻气（瓦斯）构造；而从NNW～SWW（345°－240°）方位为应力压缩区，该方位的中高倾角正断层，一般开启性较好，呈张性、张剪性或先压紧后松张，是良好的储、导水和排气通道。

任楼煤矿地应力测量与分析

本文介绍了空心包体应力解除法的基本原理和方法,并利用其对任楼煤矿地应力进行了测量。实测结果表明,任楼煤矿地应力以水平应力为主导,且水平应力大于铅直应力,并随深度的增加而增大。每个测点的应力状态与其所处的构造部位、岩体结构、岩性分布等有关。这些分布特征对矿井深部的巷道支护及矿井灾害的防治有着重要的指导意义。

任楼煤矿10煤层厚度变化成因探析

任楼煤矿10煤层位于山西组中部,结合10煤层变化的特点,分别从沉积环境、沼泽基底不均衡沉降和河流的同期冲刷、后期构造变动、基底不平、岩浆侵入作用等方面进行了分析研究,得出沉积环境、河流的同期冲刷、后期构造运动是影响任楼煤矿10煤层厚度变化的主要因素,沼泽基底不均衡沉降、基底不平影响甚微,与岩浆侵入无关的结论。这对充分利用煤炭资源和今后煤炭的开采具有重大意义。

任楼煤矿矿井地质构造规律研究

在对任楼煤矿矿井建设及生产时期的构造资料进行统计分析的基础上,结合三维地震资料及井下观测资料,将任楼井田地质构造划分成5个构造区,分析了各区小断层的发育分布规律,得出其断层平均倾角为64°,断层落差小于2 m的占50%以上,断层分布密度平均为53.1条/km2,基于这些分布规律,可为该矿合理采掘布置、降低成本、提高储量的利用率提供依据。

基于RSEI的采煤塌陷积水对生态环境的影响研究

采煤塌陷积水是东部高潜水位矿区最主要的生态环境问题,但塌陷湖的形成给生态环境提供了难得的水资源,因此,研究塌陷积水后对周边生态环境的影响特征,对于指导矿区塌陷地生态恢复治理与湿地资源保护利用具有现实意义。本文以任楼煤矿塌陷积水区为研究区,以建矿至今的5期遥感影像为数据源,通过多光谱计算和主成分分析获取RSEI指数,并提取北、东、南、西四个方向数据,通过数据拟合与秩和检验。研究结果表明:(1)自2000年以来,研究区生态环境有较大改善,矿区土地复垦与生态恢复成效显著;(2)塌陷积水对周边生态环境总体上产生正面影响,影响具有显著的方向差异性和年度变化特征;(3)塌陷积水对生态环境的影响随距离呈"凸型"抛物线变化,平均影响范围约3.7 km,南北向约3.5 km,东西向不超过7.8 km,塌陷积水区形成后需要经土地整治工程才能最大程度发挥水域生态环境功能。

任楼煤矿Ⅱ7_322胶带运输巷地面定向钻孔注浆灭火技术

在对任楼煤矿井下Ⅱ7322胶带运输巷封闭墙内发生瓦斯爆炸原因分析的基础上,确定了在地面进行2个定向钻孔施工,并实施灌浆灭火的技术方案。通过温度检测系统和CO等相关气体传感器系统及投放碘化钾示踪等技术手段,分别对灌浆后井底温度、CO浓度变化及密闭墙的密闭性进行了监测和验证。结果表明:井底温度降低至26.7℃,与火灾发生前该区的日常温度基本相同;CO浓度降低并稳定至8.5×10-6,碘化钾含量并没有明显变化,进而验证了密闭墙的密闭性。

任楼煤矿地质构造特征及其演化分析

通过对任楼煤矿地质勘探及生产时期揭露的资料,分析了矿井地质构造特征及演化过程,得出矿井主体褶皱为向东倾斜的单斜构造,断层构造较发育,且正断层所占的比例较大,断层走向以NE、NEE和NNW为主,断层倾角较大,由于多期运动的叠加,构造更加趋向于复杂化,对煤矿的安全生产有着重大的影响。

淮北煤田任楼煤矿煤的不同显微组分热解特征

为了给任楼煤矿煤的分级利用提供理论指导,在显微组分分离的基础上,进行了各显微组分热解实验。结果表明:随着热解温度的升高,3种显微组分在400~570℃均出现明显的失重现象,壳质组在400℃左右开始热解,失重速率峰温约为450℃,失重率大;镜质组和惰质组在420℃开始热解,失重峰温约为475℃。壳质组在整个热解过程中失重率为39%,平均最大热解速率为0.95mg/(g·min);镜质组失重率为32.5%,平均最大热解速率为0.53mg/(g·min);惰质组失重率为29.5%,平均最大热解速率为0.49mg/(g·min)。

煤的不同显微组分傅里叶红外光谱特征研究——以任楼煤矿为例

为阐明在相同煤化程度下煤中显微组分结构差异特征,运用傅里叶红外光谱仪测试相同煤化程度下煤中不同显微组分的官能团,并采用Origin 9.0软件进行分峰拟合与计算.结果表明:富氢程度参数镜质组高于壳质组、壳质组高于惰质组;脂肪结构参数壳质组高于镜质组、镜质组高于惰质组;芳构化程度镜质组高于惰质组、惰质组高于壳质组;生烃潜力镜质组强于壳质组和惰质组,壳质组的脂肪链较长利于生油,而惰质组的芳构化程度更高于壳质组.

多元矩阵模型在矿井突水水源识别中的应用研究

目的随着煤矿开采向深部延伸,一系列煤矿安全问题接踵而至,煤矿水害防治工作难度不断加大。为减少煤矿水害事故的发生,首要做的就是对煤矿突水水源进行识别。方法以皖北矿区任楼煤矿为例,选取Ca^(2+)、Mg^(2+)、Na^++K^+、Cl^-、SO_4^(2-)、HCO_3^-、TDS共7种常规水化学指标,建立矿井突水水源识别的多元矩阵模型。结果以Ca^(2+)、Mg^(2+)、Na^++K^+为例,突水水样属于四含的可能性为-0.067 8、属于煤系的可能性为0.867 3、属于太灰的可能性为-0.013 8、属于奥灰的可能性为0.213 7,因此,该组合显示突水水样的来源是煤系。通过对其他各组离子的计算结果,同理可以判断其突水来源。计算结果显示,任楼煤矿矿井突水来源为煤系水的有28组,来源于四含的有3组,来源于奥灰的有3组,来源为太灰的有1组,且各组平均值也显示突水来源为煤系水。结论该模型原理简单,受水样和指标数量限制较少,且识别效果较为理想,对于任楼煤矿突水水源的识别率较高,可以在煤矿防治水工作中进行推广应用。