煤炭开采对灰岩水影响研究

在谢桥煤矿深层煤炭的开采过程中,常采用疏水降压的方式开展防治水工作。为研究谢桥煤矿在煤炭开采过程中采取的疏排水措施对地下灰岩水水量和水质的影响,通过对谢桥矿东风井-440m井底车场的自流灰岩水连续一年实测和分析,以及对2013—2021年谢桥矿灰岩水的历史水文观测数据和水化学数据进行综合分析,研究了灰岩水水量和水质的变化情势。结果表明:短时期的开采活动基本不会对灰岩水的水质和水量造成影响;在长时期下,受谢桥矿煤炭开采扰动影响,K^(+),Na^(+),Cl^(-),SO_(4)^(2-)等水化学指标的含量呈减小趋势,煤炭开采对灰岩水的水质具有一定的正向影响;灰岩水水位整体呈下降趋势,煤炭开采对水量赋存存在一定负面影响,但可以通过对灰岩水开展注浆封堵等工程,减少灰岩水的涌出、减缓水位下降,从而有效保护灰岩水水资源。

谢桥矿8煤层瓦斯赋存规律及主控因素分析

文章运用瓦斯地质理论和方法,依据井田内大断层发育规律,将谢桥8煤层划分成西单元和东单元,然后根据谢桥8煤层地勘瓦斯含量和实测瓦斯含量数据,分析了两个地质单元的瓦斯分布特征,并找出了影响谢桥8煤层瓦斯赋存的主要因素,从而为谢桥矿的煤与瓦斯突出危险性预测提供了依据。

谢桥矿区采煤塌陷积水区环境效应分析

采煤塌陷水域是淮南矿区一种特殊地表水体。选择了具有代表性的有一定塌陷时间的谢桥矿塌陷水域,监测分析其水质理化指标、常规离子和重金属元素。结果表明:塌陷水域水质状况具有季节性变化。水域受到了一定程度的污染,DO丰富,COD含量偏高,水域呈弱碱性,pH值较为稳定,部分理化指标随时间增长有累计效应。常规离子含量顺序为HCO3->Mg2+>SO42->Ca2+>Cl->Na+>K+>F-。与国家地表水质量标准(GB3838-2002)比较,水域重金属元素除了Hg严重超标外,其他As、Se、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn等均不超标,未对水域构成重金属污染。通过对谢桥矿区塌陷水域水质进行分析评价,为其及周边矿区塌陷水域综合应用提供了一定的理论依据。

淮南潘谢矿区浅部煤层开采时压架致灾水文地质特征分析

淮南潘谢矿区浅部煤层被新生界厚松散层直接覆盖,开采过程中受到矿山采动压力和高水压共同作用,发生了多个工作面压架事故,经济损失严重。通过对压架工作面水文地质条件的分析和成功回采的类似工作面开采条件比较,认为工作面顶板中老顶中厚层砂岩直接覆盖在煤层之上、老顶以上无承载层,顶板砂岩裂隙发育、富水性强、水压高,防水煤柱尺寸较小等因素是导致工作面出现压架事故的主要因素。并提出了合理布设保护煤柱及工作面参数,做好工作面顶板岩层富水性及地质异常体的探查,加强工作面矿压观测,加快工作面开采速度等防治建议。

基于特征离子的谢桥井田煤矿透水水源判别

矿井突(涌)水是采矿过程中最具威胁的灾害之一。能否准确快速地判别矿井突水水源,不仅是矿井水文地质工作的主要内容,而且是煤矿防治水工作的重要基础。以安徽淮南煤矿谢桥井田为例,在分析其主要含水层水文地质特征的基础上,利用Aqua Chem软件分别绘制出砂岩裂隙水和灰岩水的Piper三线图,经比较发现在Piper三线图中砂岩裂隙水和灰岩水分布区域存在明显差异,且砂岩裂隙水中次阴离子为HCO_3^-,而灰岩水中次阴离子为SO_4^(2-)。根据这一特点,选定SO_4^(2-)和HCO_3^-作为砂岩裂隙水和灰岩水的水源判别特征离子,通过对SO_4^(2-)/HCO_3^-比值分析比较发现:砂岩裂隙水中SO_4^(2-)/HCO_3^-比值小于0.55,正确回判率高达100%;灰岩水中SO_4^(2-)/HCO_3^-比值大于等于0.55,正确回判率高达91%。

测井曲线在谢桥井田B组煤层对比中的应用

通过对谢桥井田视电阻率和自然伽马测井曲线的形态及组合特征的分析研究,在区内划分出3个岩层物性标志层、5个煤层物性标志层和2个辅助煤岩物性标志层,并以此作为确定和划分大层段及确定该组主要可采煤层层位的依据。此外,通过对谢桥矿二水平补勘的4个钻孔B组煤层的层位进行对比发现,该区6煤层与全区标准剖面一致,可作为曲线对比的标准。实践表明,在该井田利用测井曲线异常形态及组合特征,可有效进行煤岩层变化规律研究、标志层确定及层位划分判定,极大地提高了工作效率。

潘谢矿区煤层顶板砂岩水害分析与防治措施

通过对潘谢矿区几起典型出水事故案例的分析,总结出工作面顶板砂岩出水具有出水时间短,水量迅速增大,储量以静储量为主等特点,分析了影响顶板砂岩涌水的主要因素(砂岩的发育厚度、埋藏深度、地质构造的影响、地下水对其补给的条件、煤层采动对覆岩的破坏程度、工作面的推进速度、钻孔的封闭质量等),并提出防治煤层顶板砂岩水害的综合措施。

基于GIS和AHP的谢桥煤矿13-1煤顶板突水危险性评价

为解决谢桥矿13-1煤层顶板突水评价难题,利用Arc GIS的空间分析功能,通过对主控因素数据进行采集及归一化处理,建立子专题图层。然后运用AHP方法确定各主控因素的权重比例,在此基础上将各个主控因素进行无量纲处理后按照权重进行复合叠置,提出煤层顶板突水危险性的分区方案。将顶板已有出(突)水数据与分区结果比较,结果表明,线性脆弱性指数法可以客观、定量、准确的评价煤层顶板突水危险性。

淮南矿区潘北矿A组煤层首采工作面开采地质条件探查分析

淮南矿区A组煤层进入开采实施阶段,潘北矿A3层工作面作为全区首采面,其安全开采地质条件评价至关重要。针对矿区A组煤层特殊的地质条件,综合钻探及地球物理探查成果,运用无线电波透视以及三维并行电法技术,对潘北矿A3层首采工作面的煤层、构造及水文地质条件进行了分析与评价。其中无线电波透视技术解释工作面内7处构造异常,其中1处异常断层及裂隙发育、局部煤层变薄,对回采影响很大;并行电法技术发现顶板异常5处、底板异常3处,根据异常范围,分别圈定顶板3处、底板2处为重点防治水区域。该结论经钻孔验证可靠性较高。

谢桥矿陷落柱影响区各含水层之间的水力联系研究

在谢桥矿的东翼采区存在1#和2#两个陷落柱,随着该矿向深部二水平拓展,A组煤开采受陷落柱的威胁越来越大,影响区内各含水层之间的水力联系显得越发重要。受陷落柱影响的灰岩地层主要为石炭系太原组、奥陶系和寒武系,本文就从两方面着手,对陷落柱影响区内各灰岩地层和煤系地层与灰岩地层之间的水力联系进行研究,其之间的水力联系情况对指导煤矿安全生产具有重大意义。

谢桥矿地下水化学特征分析与水源识别研究

采用Piper图示法分析了谢桥矿主要含水层的地下水化学特征和水质类型,研究了煤系水水质在垂向上的变化特征,并利用贝叶斯判别方法识别矿井水样来源。研究结果显示:谢桥矿新生界上含水Cl^-浓度低,水质类型为HCO_3-Na+K·Ca型水;新生界中含水为Cl-Na+K型水;煤系水沿HCO_3^-方向分布范围较广,水质类型主要为Cl-Na+K和HCO_3·Cl-Na+K型水;太灰水和奥灰水为Cl-Na+K型水;浅部煤系水在地层出露处附近受到其他含水层的补给;贝叶斯判别结果显示判别正确率为75%,总体判别效果较好。

谢桥矿地质构造控水研究

根据地下水的补给、排泄、径流、富集规律,对谢桥矿控水构造类型及特征进行了研究,将该矿控水构造分为2个级别,详细探讨了不同级别构造对地下水的影响及控制作用,并根据该矿陷落柱的发育特征,研究了陷落柱对含水层之间的水力联系及对煤矿安全开采的影响。

谢桥矿区主采煤层顶板类型及沉积环境分析

以谢桥矿区主采煤层顶板为研究对象,并结合前人的研究成果,对该区顶板岩性和类型进行了统计与总结。在此基础上,分析了13-1、11-2和8#煤顶板的沉积环境。结果表明:下软上硬型顶板是一种理想的顶板类型,符合岩层发育的一般规律,有利于顶板的控制和管理。不同的沉积环境形成不同的岩层,纵向上各沉积单元也表现出明显的差异性。