洪泽凹陷赵集次凹某盐矿勘探井涌水原因与资源开发利用

洪泽凹陷赵集次凹岩盐矿产资源丰富,勘探前景广阔,已有近30年盐矿开采历史。2019年2月21日,赵集次凹盐矿区西北部勘探孔TY1孔发生涌水,水头高、水量大、持续时间长。通过分析区域岩盐生产情况,并将TY1孔与盐矿区其他涌水井的涌水特征、涌水层位岩性进行综合对比,认为该勘探井涌水为较强的紊流运动,区域内盐矿开采产生的次生裂隙是该孔紊流性涌水的主要原因。为更好地保障淮安盐矿及盐穴资源的科学和高效利用,提出了区域盐矿统一规划、严格监管和科学开采的建议。

矿井涌水量预测方法及对比分析-以新疆东沟煤矿为例

矿井涌水量的预测对煤矿的安全生产具有重要意义。水文地质参数的准确选择、计算方法的选择对矿井涌水量的准确预测影响巨大,同时考虑到矿井开采实际,涌水量不是从开采初期就稳定不变的,而是动态变化的。为提升涌水量预测的准确度,更好地为煤矿开采服务,在分析新疆东沟煤矿地质及水文地质条件,选取准确水文地质参数的基础上,选择了2种适用于东沟煤矿的涌水量预测方法进行了对比分析。计算结果表明:①非稳定流释水-断面流法计算得到的涌水量呈现动态变化特征,采掘强度稳定后,变化幅度变小,最后趋于稳定;②采用大井法、非稳定流释水-断面流法计算得到的预测涌水量分别为3396、599.87~612.9 m^(3)/d与实际涌水量480 m^(3)/d分别相差607.5%>24.97%~27.69%;③根据矿井实际开采产生的涌水量数据验证分析,采用非稳定流释水-断面流法计算得到的涌水量与实际开采产生的涌水量基本吻合,涌水量预测结果的准确度依次为非稳定流释水-断面流法>大井法;④在资料充足、参数准确的情况下,建议优先选择非稳定流释水-断面流法计算涌水量,在补水边界条件差且符合大井法要求的条件下建议首先选用大井法。本次计算结果一方面充分验证了非稳定流释水-断面流法的准确度,另一方面为煤矿矿井涌水量计算提供了借鉴,同时也为东沟煤矿的安全生产提供了数据支撑。

新型聚氨酯注浆材料的研制及其在煤层防治水中的应用

为了降低聚氨酯注浆材料的成本,以纳米改性剂CAG-1为无机填料,将其与聚醚多元醇PTMG、甲苯二异氰酸酯TDI、二苯基甲烷二异氰酸酯MDI、磷酸三(2-氯丙基)酯TCPP和甲基膦酸二甲酯DMMP相结合,以辛酸亚锡为催化剂,柠檬酸为缓凝剂,研制出了一种新型聚氨酯注浆材料,并考察了纳米改性剂CAG-1对新型聚氨酯注浆材料性能的影响。研究结果表明,纳米改性剂CAG-1的质量分数越大,新型聚氨酯注浆材料的密度、黏度和不挥发物含量越大,凝胶时间和包水性越长,发泡率和遇水膨胀率越小,抗压强度则随着CAG-1质量分数的增大先升高后降低,推荐CAG-1的最佳质量分数为5%,此时制备的新型聚氨酯注浆材料综合性能较好。现场应用结果表明,5口矿井采用新型聚氨酯注浆材料进行分流注浆堵水措施后均取得了良好的堵水效果,堵水率均达到90%以上,涌水量显著下降,应用效果较好。

煤矿矿井水的净化处理技术研究

煤矿矿井水主要成分为悬浮物和含盐量,为满足矿井排水的使用要求,应对矿井水进行净化处理,在矿井污水净化处理技术中,采用沉淀法对矿井水进行初步处理,再通过混凝沉淀法、过滤法和化学处理法等方法,对矿井水进行深度净化处理。基于此,本文首先针对煤矿矿井水及其特点进行介绍,同时对煤矿矿井水的净化处理技术方法进行研究,旨在为相关工作人员提供参考。

凤凰盐矿高效开发实践

凤凰盐矿高浓度卤水已实现10年的稳定供给,为公司制盐创造了良好效益。为总结相关经验与技术方法,本文就凤凰盐矿资源特征、钻井工程、生产流程与防堵措施等方面开展梳理总结,为盐矿高效开发提供了技术手段,供同行借鉴。

海上高含水油井分段开采的选井方法应用研究

海上边底水油藏一旦见水会迅速进入高含水阶段,而分段开采可以达到抑制高含水和延长油井寿命的目的。因此,可利用分段开采机理模型对含水上升影响因素进行敏感性分析,研究高含水油井分段开采的选井方法依据,并利用数值模拟方法进行验证。结果表明:1)底水油藏水平井含水上升影响因素敏感性大小排序为黏度>高低渗级差>高渗条带比例>最大产液>高渗段渗透率。2)根据生产动态、水平段地质资料及邻井资料将海上底水油藏高含水水平井见水模式分为线性见水全面水淹、点状见水局部水淹和多点见水全面水淹,其中点状见水局部水淹模式可进行分段开采。以典型井A1为例,利用所建选井方法流程判断含水率曲线为线状见水特征,开井含水高,水平段渗透率分段特征明显,Ⅲ-1小层水淹程度较高,A1井跟部水淹严重,且由于第1套夹层遮挡,A1井趾部水淹程度较低,为点状见水模式局部水淹,符合分段开采特征。3)针对点状见水局部水淹水平井,采用分段开采进行稳油控水,利用数值模拟方法模拟预测,分段开采方案开发较不分段方案产油量和采收率得到显著提升,验证了选井方法及分段开采的适用性。提出的选井方法流程可为现场水平井分段开采选井研究提供方法依据。

安山煤矿矿井涌水特征及水害预测研究

陕北矿区作为我国煤炭主要产地之一,实现煤炭合理开采和矿井涌水量预测成为亟需解决的难题。为了研究安山煤矿矿井涌水问题,通过现场实测和理论预测的方法对矿井涌水量和导水裂隙带高度展开研究。研究表明,安山煤矿5^(-2)煤开采矿井涌水量存在峰值点,最大值为58.5 m^(3)/h,整体处于缓慢增长的趋势,涌水量主要受工作面推采参数影响。采用理论预计的方法得到矿井最大涌水量为94.59 m^(3)/h,结合导水裂隙高度公式,预计发现煤层开采大部分区域未与上煤层导通,仅部分区域贯通,通过现场钻孔勘探发现理论预计和现场实测结果相近,依据矿井地质条件提出了具有针对性的矿井涌水量地质保障措施。

基于灌注法的矿井水治理措施研究——以四川老鹰岩井为例

矿井水处理和排放已成为制约煤炭企业综合效益和地方经济发展的重要因素,利用深井灌注方式可处理特定条件的矿井涌水。本文以四川老鹰岩煤矿矿井水治理实际情况为例,研究开展深井灌注的储水空间地质条件、技术可行性、压力灌注试验分析等。研究表明,深部具有溶蚀空间的碳酸盐岩地层或孔渗较好的碎屑岩地层可以作为储水目标层;基于西南地区煤矿区(井)实际,可以运用机械岩心钻机实施成井工程;采用超小井眼实施压裂改造方法可以创造人造储液空间。

废弃矿井水源热泵抽灌井布置及参数敏感度的研究

废弃矿井中储存着丰富的地热资源。文章以采空区矿井水为研究对象,为保证采暖季抽水温度的稳定,对废弃矿井水源热泵抽灌井布置及参数敏感度进行了研究。首先,基于达西定律及多孔介质传热理论,建立了废弃矿井水源热泵抽灌井的多物理场耦合的二维数值计算模型;其次,基于理论模型进行计算分析,模拟了14种不同抽灌井布置形式下的抽水温度变化,并根据“热贯通”发生程度,选取最为合理的抽灌井布置方案;最后,根据选取的抽灌井布置方案,研究了不同回灌温度、抽灌流量、井间距、水力坡度、含水层厚度、孔隙率等因素对抽水温度的影响。分析结果表明:三角4的布井方式在系统运行末期抽水温度仅下降了0.148 K,“热贯通”发生程度最小,布井方式最合理;含水层“热贯通”的现象对抽灌流量、井间距、水力坡度、含水层厚度等参数变化较为敏感,而对回灌温度及孔隙率的敏感度较小。

高强度开采条件下安全回采地质保障技术研究

为解决小保当一号煤矿矿井涌水问题及地表生态问题,通过理论分析与现场实测等方法对矿井涌水预测、裂隙发育高度展开研究。研究表明,小保当一号煤矿矿井涌水量整体呈增加趋势,且与地表降水、工作面开采范围及生产能力有关;理论计算得矿井最大涌水量875 m^(3)/h,裂隙发育高度为127.6~162.4 m,与上煤层采空区贯通,存在突水危险。针对该矿井实际情况,提出了针对性的地质保障措施,确保煤矿生产安全。

我国矿井水排放水质标准研究初探

我国矿井水排放水质指标要求涉及4个部门6项相关标准,强制性标准占4项,推荐性标准1项,行业标准1项。多部门标准在执行期内其"强制性"并没有得到完全体现,6项矿井水排水水质要求相互间存在水质指标数量不同、指标不对应、指标限值不同的差异性。通过对矿井水排放水质指标6项标准的分析,试图完善现行矿井水排放水质指标要求,构建我国矿井水排放水质标准体系,实现矿井水达标排放,有助于实现矿井水变废为宝、非常规水资源纳入水源统一配置,缓解水资源供需矛盾,提高区域水资源配置效率和利用效益。

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。

矿井瞬变电磁法在水平定向井注浆技术效果监测中的应用

【目的】查明赵庄矿1340工作面底板是否存在岩溶发育区,并研究矿井瞬变电磁法在水平定向井注浆技术效果监测中的应用效果。【方法】采用矿井瞬变电磁法进行工作面底板探测,发现2个视电阻率低阻异常区。针对底板灰岩赋水特性,在低阻异常区设计2个主孔,采用水平定向井注浆技术进行注浆加固,当主孔到达预定位置后再布置定向孔进行注浆。注浆后为监测注浆效果,采用矿井瞬变电磁法对低阻发育区进行二次探测。【结果】通过分析注浆后的数据结果,并与注浆前进行对比发现,低阻发育区视电阻率增大,注浆效果明显。【结论】研究结果表明,矿井瞬变电磁法可以发现视电阻率低阻异常区,并能有效监测水平定向井注浆技术的效果。

楼盘施工注浆及荷载对唐山矿井水位的影响分析

2010年唐山矿井水位上升速率明显加快,上升幅度明显高于往年同期。本文从地下水动力学和荷载效应角度,利用抽(注)水试验模型和均布荷载下半无限大的弹性空间理论模型,分析井孔附近楼盘施工注浆及建成后荷载作用对井水位的影响。结果表明,距井孔200～700m范围内注浆,每天注浆2500m3,注浆270d,能引起井水位上升8～11m的变化;大面积的楼盘荷载作用可以引起井水位上升约4m的变化。通过对这些影响因素的分析,认为唐山矿井水位的上升异常与楼盘施工注浆及建成后的荷载作用有一定的相关性。

岩溶矿井煤层底板突水的非线性动力学模型

根据多年来的科研生产实践 ,应用非线性科学理论建立了非线性动力学模型 ,并考察了模型的动力学行为 ,发现煤层底板隔水层力学失稳 (突水 )早期阶段有明显的应力失调现象。利用煤层底板应力、应变监测资料 ,通过非线性动力学模型计算 ,可预测煤层底板突水问题是否发生。

唐山矿井模拟与数字水位的记震能力对比分析

介绍了唐山矿井模拟水位与数字水位观测的基本情况,对2004年7月至12月11次全球7级以上地震引起唐山矿井模拟水位与数字水位水震波特征进行了对比分析。结果表明数字水位有较模拟水位的记震特征易识别,水震波初动清楚,资料连续,误差小等优点,但数字水位采样率低,水震波记录存在畸变。

矿山水源井群远程测控系统设计

针对矿山水源井分布分散、集中控制困难的问题,设计了基于KingView的矿山水源井群远程测控系统。该系统实现了对供水系统水源井水泵的就地控制及远程网络控制;采用SQL Server数据库技术,实现了数据存储与查询功能;实现了节水计量,提高了供水系统运行的安全性、可靠性。

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。

龙湖周边机井开采对地下水流影响的数值模拟

人工湖、库和河流等将改变区域水文循环过程,特别是地表水与地下水交换关系。本文对郑州市规划的龙湖入渗水利用和龙湖周边机井布设方案进行比较分析。龙湖水体形成后,湖区与周围地下水位的2.5m落差将使湖水大量入渗补给地下水,大范围抬升湖区周围地下水位,龙湖周围低洼处将有发生盐碱化的危险,威胁到紧靠龙湖的西部国家森林公园和规划中的东北部生态回廊绿地。本文利用美国地质调查局(USGS)颁布的三维地下水数值模型(MODFLOW),模拟不同湖底防渗措施和机井开采方案下龙湖周围地下水位变化以及龙湖入渗量,对龙湖周边布井方案可行性和降低地下水效果加以分析和比较。

引用影响半径R对矿井涌水量预计结果的影响研究

矿井涌水量计算是煤矿水文地质工作的重要内容,也是矿床水文地质勘查的主要任务。基于地下水动力学的"大井法"在预测矿井涌水量时简便有效,但应用"大井法"时,引用影响半径R对预测结果有着较大的影响。以朝克乌拉煤矿2101工作面涌水量预测为例,采用解析法与数值法对比来探讨引用影响半径R的影响,结果表明:对于承压含水层或补给条件较好的潜水含水层,宜采用吉哈尔特公式来计算R。研究成果为矿井涌水量计算提供了科学的依据。