Research on the Distribution Law and Influencing Factors of Ground Temperature in Xutuan Coal Mine

Taking the Xutuan coal mine as an example, based on the temperature measurement data, combined with the geological background of the study area, this paper analyzes the distribution, thermal evolution, formation mechanism and influencing factors of the deep geothermal field in the study area. Combined with previous research results and field temperature measurement data, the research results show that the temperature gradient of Xutuan coal mine varies in the range of 2.65°C/hm - 3.15°C/hm, most of which are 1.6°C/hm - 3.0°C/hm, which belongs to the normal area with relatively stable geothermal gradient. The northern part of the study area is more developed than the southern part. The minimum geothermal gradient is 2.65°C/hm, and the geothermal gradient gradually increases from north to south;the geothermal gradient is negatively correlated with the buried depth within a certain depth range. Roughly taking the depth of 200 - 350 m as the dividing line, the temperature increases with the increase of depth, showing a good linear trend and the characteristics of conductive heating. The main influencing factor of the geothermal field in the study area is the geological structure, which is greatly affected by the fault structure. Followed by lithological changes and groundwater activities, the flow of the four waters has a certain control effect on the shallow geothermal field distribution.

许疃煤矿3_220工作面含水层下开采安全性评价

依据许疃煤矿3_220工作面地面勘探资料和井下防治水工程成果,对该工作面含水层下开采安全性进行了综合评价。研究结果表明:3_220工作面主要充水含水层是煤层顶板砂岩裂隙含水层和"四含",前者不会对工作面开采构成威胁,后者富水性弱,且可疏放,有疏干的可能性;工作面设计留设的最小煤(岩)柱高度远大于计算高度,故综合评价结果表明含水层下3_220工作面开采是安全可行的。

淮北许疃矿构造煤孔隙结构及压敏效应

为了探究构造煤的孔隙结构及压敏效应,采取淮北许疃矿煤样,利用扫描电子显微镜、压汞实验、含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流装置进行相关参数测试,研究构造煤的孔隙结构以及有效应力对煤样渗透率渗透系数的影响。实验结果表明:碎裂结构煤裂隙规则、平直,连通性较好;原生结构煤中主要以微孔为主,构造煤中以微孔和过渡孔占主导。韧性变形系列构造煤的有效应力与渗透率呈抛物线关系;有效应力小于4 MPa时,煤体渗透率敏感性显著,大于4 MPa时其渗透率敏感性弱。该趋势是有效应力和解吸效应共同作用的结果;由于解吸和有效围压的共同作用,渗透率存在最小值。与沁水盆地相比,许疃矿煤样部分渗透率损害系数较高。

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。

许疃煤矿86采区10煤开采底板破坏深度预测

淮北煤田许疃煤矿下组煤(10煤)开采受底板灰岩水的威胁严重。为了科学设计10煤开采方案、合理评价底板突水危险性,根据许疃煤矿86采区地质及水文地质条件,利用灰色BP神经网络法、经验公式法和解析计算法,预测该采区10煤开采底板破坏深度为9.26~19.75 m(平均16.0 m),鉴于该采区构造复杂、采深大,建议底板破坏深度取上限值(19.75 m)。研究方法及成果可供类似条件下的其他煤矿(区)参考。

基于能值分析法的许疃煤矿区复合生态系统评价

目的随着皖北部分煤矿区开采的枯竭,分析煤矿区复合生态系统的特征可为其转型发展提供技术参考。方法以许疃煤矿为研究对象,在建立复合生态系统的4个子系统基础上,构建能值指标体系和计算模型,选取2010-2012年数据进行能值计算,给出煤矿区复合生态系统基本能值流量和能值评价;计算出每个子系统能值,分析变化规律和原因。结果许疃煤矿总能值逐年增加,不可再生资源能值占主导地位,是输入能值的5倍以上;能值自给率在80%以上,资源产出率均在0.8以上,能值货币比逐年增加;能值转化率增幅达到56.80%,废弃物与可再生资源能值比增幅达到41.86%,均呈现逐年增大趋势;社会子系统能值处于增长趋势,但可再生资源负荷率有明显增大趋势,增幅达到42.10%;废弃物处理能值与产出能值比在2011年有近16%的增长后,到2012年又降低7.6%;能值环境影响率2010—2012年依次是1.02、1.13和1.09,处于微弱增大状态。结论许疃煤矿区与外界关联度不强,依然是封闭式的经济发展道路;该区域煤矿资源消耗较大,越来越依赖单一的煤矿资源,经济发展程度低,必须开展多元化的经济发展模式;同时生态环境恶化趋势非常显著,很少对可再生资源进行利用,虽然开始日渐重视废弃物的处理,以牺牲环境换取经济发展的模式开始慢慢转型,但可持续发展之路仍然漫长。

浅析宿南矿区和许疃井田瓦斯赋存的地质因素

在宿南矿区和许疃井田,曾多次出现瓦斯突出。本文通过对其他地质因素的分析,运用综合分析、评价的方法,挖掘瓦斯赋存规律,以期为预防两区煤层出现瓦斯突出提供参考。

煤矿区地下水稀土元素地球化学特征:以皖北许疃矿为例

为了解煤矿区地下水稀土元素地球化学特征,采集了许疃煤矿3个含水层水样,进行常规离子和稀土元素测试,探讨了稀土组成及元素异常特征,结果表明:许疃矿3个含水层呈碱性,pH值平均为8.7,地下水中阴离子以HCO_3^-为主,阳离子以K^++Na^+为主。Ca^(2+)和Mg^(2+)含量在灰岩水中最大,Na^++K^+浓度在煤系水中最高。地下水中稀土总量偏低(∑REE=0.023~0.251μg·L^(-1)),经后太古宙平均页岩标准化,表现为轻稀土亏损,重稀土富集,所有样品均表现为明显的Eu正异常,多数样品表现为Ce和Y负异常;这些特征受到多种因素控制,其中Ce负异常受到地下水pH值影响,而Eu异常受长石类矿物溶解的影响,Y负异常和较低的Y/Ho值与Ca^(2+)浓度密切相关,受到围岩作用的影响。这些特征及影响因素表明利用稀土元素特征进行矿井水源识别具有一定的可行性。