红沙泉一号露天煤矿采场涌水量分析及预测

红沙泉一号露天煤矿勘探阶段使用大井法和平均降雨量法预测露天采场涌水量,与实测涌水量偏差较大。根据矿田水文地质条件,以及露天采场涌水量构成与变化规律,结合煤矿开采程度,进行偏差分析。结果表明,采用的年平均降雨量值为较大范围年平均降雨平均值,导致涌水量预测结果偏大,而选用水文地质比拟法预测未来3年采场涌水量,误差较小。预测结果为红沙泉一号露天煤矿防治水工作提供了重要参考依据,能够更好地指导安全生产。

煤矿水害治理多分支水平井精准定导向技术研究

多分支水平井注浆技术因其施工成本低、环境污染小、隔水效果好等特点,被广泛应用于煤矿水害治理中。但由于煤层底板普遍存在断层发育、目的层薄、破碎带聚集等复杂情况,施工时常出现泥浆漏失、顺层钻进困难、穿越断层易卡钻等难题,严重影响了注浆治理效果。针对这些问题,本文以安徽某煤矿为例,在对其地质特征进行分析的基础上,从定向轨迹设计、定导向设备选型以及井眼轨迹控制等方面展开研究,将定向钻进和地质导向技术结合,优化复杂地质条件下多分支水平井定导向技术,并成功应用于多分支水平井超前注浆改造工程中。现场应用表明,该技术提高了井眼轨迹控制的精确性,保证了目的层钻遇率,应用效果良好。

煤矿区复杂地层煤层气钻井堵漏工艺研究与应用

潘庄区块15号煤底板下23.5m奥灰水处于带压状态,底板一旦破坏后,奥灰水在导水构造和高水压的作用下突冒。在钻井过程中井底发生涌水,水流经井筒向上在3号煤层通过裂缝涌入远端的煤矿巷道,造成煤矿停工紧急疏散井下30多人的复杂情况。在垂深较浅的井筒内无法通过液柱压力平衡3.6MPa的井底压力,反而会加剧3号煤层的漏失。通过对煤系地层地质、水文分析,判断漏失特征及井下复杂程度,提出新的综合堵漏方案,判断分析随机应变,成功解决井漏巷道涌水问题,为复杂地层提供一种堵漏方法。

煤矿矿井水处理

介绍了马蹄沟矿矿井水的处理工艺、混凝剂的选择、投加量的确定、设备选型和费用分析等问题。介绍了马蹄沟矿矿井水的处理工艺、混凝剂的选择、投加量的确定、设备选型和费用分析等问题。

基于无线网络的煤矿水源井群监控系统设计

针对传统的煤矿水源井群管理采用人工周期巡检方式而无法实时准确采集水泵参数的问题,设计了一种基于无线网络的煤矿水源井群监控系统。该系统由监控主站和测控分站组成,各测控分站可实现水源井的流量测量、水泵电动机的启停控制和电流监测,并通过无线通信系统将监测数据上传到监控主站,同时测控分站可接收监控主站的控制命令,实现水泵电动机的启动、停止操作。实际应用表明,该系统提高了煤矿水源井供水系统的可靠性及自动化水平。

井下瞬变电磁探水技术初探

结合探测实例,介绍了井下瞬变电磁技术的探测原理、特点、施工方法及应用效果,对该方法在煤矿井下防探水工作中的应用前景进行了探讨。

晋城成庄井田煤层气直井开发后煤层底板突水危险性评价

以晋城矿区成庄井田为依托,分析煤层气开发后煤层底板岩石破裂压力、地应力、煤层底板含水层水压和隔水层有效厚度等条件,建立了煤层气开发后煤层底板突水危险性评价理论与方法,揭示煤层气直井开发对煤炭开采底板突水影响机制。研究结果表明:煤层气井煤层底板完井深度和采动矿压与承压水的水压使煤层底板隔水层形成贯通的破裂,如果隔水层中的最小水平主应力大于承压水的水压,从应力方面,就不会发生突水,如果相反,就会发生突水;煤层气井煤层底板完井深度和采动矿压与承压水的水压未能使底板隔水层形成贯通的破裂,开采煤层承受的水压与煤层到主要含水层间有效隔水层厚度之比,决定了煤层底板突水危险性。根据煤层底板隔水层岩石破裂压力、水压和水压与隔水层厚度比值等关键参数,将煤层底板突水危险性划分为安全(Ⅰ)、中等安全(II)、安全性差或有危险(III)和安全性极差或极有危险(Ⅳ)4类。成庄井田太原组15号煤层距奥灰含水层间距小,且变化大,煤层气垂直井开发后煤炭开采受奥灰水威胁。如果9号煤层气完井深度与煤炭开采底板破坏深度15 m相同计算,煤层底板突水危险性主要为中等安全,仅在深部存在突水危险性;煤层气开发后3号煤层开采过程中不会发生底板突水。

陕西煤炭产业转型与生态环境保护的若干思路

通过分析我国煤炭产业发展的主要趋势和方向,提出了陕西省煤炭产业转型发展和生态环境保护若干问题的技术思路。包括有效控制煤炭资源开发强度,创新煤炭资源开采方式,实施煤炭地下气化术产业化示范,深化榆神矿区生态-地质环境综合保障技术研究以及开发陕北油区废弃油井的水井改造技术等。并以此抓住我省煤炭产业转型发展的关键时期,统一协调煤炭产业发展和生态环境保护问题。

河南省新密市豫鑫煤矿矿井水源分析和评价

采用大型抽水试验法分析评价了新密市豫鑫煤矿突水矿井的供水能力,揭示了矿井水来源和矿井水水质特征及变化趋势,评价结果可作为矿井水资源评价和开发利用的依据。

煤矿井水化学特征研究

利用变异系数分析、Stiff图分析及Piper图分析等方法综合研究了某煤矿内矿井水的化学特征。评价结果表明,该工区内大部分地层水表现为溶液中阳离子Ca^(2+)、Mg^(2+)含量均显著低于(K++Na^(+))含量。该类地层水主要包括了太灰水、煤系砂岩水、老空水和新生界水,前三者均具有较高的溶液TDS值,而新生界水的样本结果普遍表现出较低的TDS值。地层水中阳离子Ca^(2+)、Mg^(2+)的来源较为复杂,其中硫酸盐岩和硅铝酸盐岩类矿物的溶解占比较大,而碳酸盐类矿物的溶解占比较小;这两种阳离子与Na^(+)存在阳离子交换,进而导致水溶液中阴离子Cl-的含量明显低于阳离子Na^(+)。煤矿井水化学特征演化的研究可为矿区安全生产提供依据。

露天煤矿截水帷幕效果检验方法及截水效果分析

某露天煤矿为减少矿坑疏排水量,通过施工截水帷幕切断矿坑北侧河流补给通道。根据现场施工条件,采用低强度抗渗混凝土地下连续墙、HDPE防渗膜、超高压角域变速射流注浆、咬合桩4种工艺构建截水帷幕。为检验施工过程中露天煤矿截水帷幕的效果,针对低强度抗渗混凝土地下连续墙、HDPE防渗膜、超高压角域变速射流注浆等3种截水帷幕工艺,进行了4次围井试验。试验结果表明,在露天煤矿深厚砂卵石层动水、低温条件下,低强度抗渗混凝土地下连续墙、HDPE防渗膜、超高压角域变速射流注浆帷幕均具有良好的截水效果,渗透系数分别达到8.34×10^(–7)、6.28×10^(–7)、7.85×10^(–7) cm/s,与原材料室内实验得出的渗透系数基本吻合。在4种帷幕工艺的共同作用下,露天煤矿矿坑疏排水量显著减少,围井试验在截水帷幕施工过程中具有良好的效果检验作用。

山西矿井水现状及综合利用途径探讨

总结了山西省水资源的特点,研究了山西省煤矿开采对水资源的影响,介绍了山西矿井水的利用现状,分析了山西省矿井水的水质及综合利用途径,以促进煤炭矿井水的综合利用,从而缓解水资源紧张的问题。

基于泉(井)水特性的准噶尔盆地东南缘煤矿硫化氢成因研究

位于准噶尔盆地东南缘地带的矿区含煤地层硫化氢富集异常,发生过多起伤亡事故。地下水体的化学特性、微生物活动特征能灵敏地反映地壳内部信息变化,基于区域泉(井)水特性,探讨煤矿硫化氢成因,对查明煤岩层硫化氢气体的来源、赋存和防治,以及煤层气、油气等开采具有重要意义。煤矿瓦斯气体组分以CH_4,N_2为主,伴有CO_2,H_2S和重烃等;区域地层水沿径流方向水化学类型由HCO_3—Ca—Na和HCO_3—SO_4—Na—Ca演变成HCO_3—SO_4—Cl—Na—K,矿化度、硬度及p H逐渐变高,为弱碱性咸水;含煤地层出露泉水富含CH_4,N_2,CO_2,H_2S,H_2和重烃气体;4号泉CH_4含量和水温一直呈下降趋势,而H_2S,CO_2及SO_4^(2-)含量则保持平稳上升趋势;水体中CO_2的δ^(13)C值较轻,普遍在-1.81%^-1.12%间。矿井地下水水体检测到的硫酸盐还原菌(SRB)数量最高达3 500个/g,表明SRB繁衍活动激烈;10号泉4.35%的克隆子与CH_4厌氧氧化相关,还检测到一些来自栖息于地层深部(含煤岩层)水体中与厌氧含硫环境中的SRB,表明水体处于厌氧状态,泉水中微生物的繁衍生息与含硫化合物密切相关。上述均具有发生硫酸盐生物还原(BSR)作用的特征,而区域成煤环境及煤岩层火烧都不具备大规模H_2S富集条件,由此可知,目前区域硫化氢的形成与后期的BSR作用有密切联系。

深井水泵水润滑推力轴承润滑性能数值计算

以煤矿机械中常用的井下流体设备深井水泵中的推力轴承为研究对象,用水代替油作为润滑介质,采用有限差分法,离散柱坐标下的二维雷诺方程,运用逐次超松弛迭代法(SOR),求解了刚性条件下和考虑弹性变形条件下的水膜厚度分布和压力分布。通过比较表明:在考虑弹性变形的条件下,水膜的最小、最大厚度均有所减小;水膜压力分布呈两边低,中间高的抛物面形,且比刚性条件下趋于平缓。

诸宗煤矿矿井涌水量预测

矿井涌水一直是关系煤矿安全生产的重大问题。可靠的涌水量数据是评价矿井安全的重要指标,也是确定矿井排水能力和制定疏干措施的主要依据。在充分了解研究区水文地质条件、含水介质的空间结构及充水因素的基础上,建立了相关的数学模型,分析了2种计算方法的优缺点,选择大井法的计算结果作为诸宗煤矿的矿井涌水量。

从电法勘探资料分析宋楼煤矿主斜井突水因素

根据宋楼煤矿主斜井直流电法勘探资料及矿井地质及水文地质条件的分析,煤矿主斜井突水原因应该是来自第四系砂砾石含水层及深层地下岩溶水。通过电法勘探确定裂隙发育带、富水区域、涌水部位,对此处实施钻孔注浆堵水后,恢复生产。

基于地下水数值模型的保护矿区水源井禁采区界定

亨元顺煤矿开采必将对矿区内既有供水水源地构成影响,不仅使取水含水层结构破坏,而且矿井排水形成的地下水降落漏斗也将导致水源井水位降低、供水量明显减少。为了确保煤矿开采情况下水源井供水不受影响,并尽可能地减少留设煤柱资源,应用Visual Modflow软件建立了水文地质概念模型和数学模型,预测煤矿开采对供水水源井的影响,并根据数值模拟结果与矿井开拓部署,采用试算模拟的方法划定了水源地禁采区范围。

内蒙古地区深部水源瞬变电磁法探测

在干旱少雨,地表水资源紧缺的地区,寻找深部水资源已经成为经济可持续发展首要解决的问题,而如何快速、准确的实现深部水源的定位探测却鲜有文章涉及.本文利用瞬变电磁法在煤矿水文地质勘探中取得的探测经验,通过总结该探测方法的关键性技术,应用拟MT反演技术对探测资料进行解释,在内蒙古酸刺沟煤矿工业广场附近成功探测到两处深部低阻异常区,经过钻探验证,出水量均达到80m3/h,实现了深部水源的定位探测,为该煤矿水源井工程的建设提供了可靠的供水水源,解决了该煤矿生产、生活用水的问题.说明:采用瞬变电磁法探测技术探测深部水源,是一种较为理想且有效的探测方法,可以在地表水资源匮乏的地区推广应用.

煤矿工作面顶板倾斜钻孔疏放水井流计算方法

以顶板疏放水中常用的倾斜钻孔为对象,以空间点源理论为基础,运用反映法,建立了均质各向异性无限水平承压含水层中非完整倾斜钻孔的井流计算方程,讨论了多个倾斜钻孔同时工作时,多孔叠加的疏放水井流计算方法。在此基础上,运用陕北某矿顶板含水层疏放水工程实例,验证了此方法的有效性。形成了一套集分析、模拟、预测为一体的倾斜钻孔疏放水计算方法。

巴基斯坦信德省塔尔沙漠Ⅱ区块露天矿地下水控制

塔尔沙漠Ⅱ区块露天矿地下水丰富,对该区域水文地质情况进行了分析,对露天矿达产年水量进行了计算,给出了地下水控制方案,最后利用地下水数值分析ModFlow软件对该方案进行了验证和优化。在缺乏地区经验的情况下,该方案对露天矿设计有重要的指导意义。