伊宁矿区北区西山窑组煤中稀土元素地球化学特征

煤中稀土元素具有重要的地质环境指示作用,也是潜在的稀土矿产接替资源。在伊宁矿区北区采集了西山窑组4个主采煤层的煤样进行了煤质与稀土元素地球化学测试分析。结果表明,西山窑组煤具有低灰、低硫、高挥发分、高发热量的特点,煤灰组分以Si、Al、Ca、Mg氧化物为主;煤中稀土元素含量为4.48~36.52µg/g,低于煤层顶板(36.68~191.35µg/g),其中7^(#)、6^(-2#)煤中稀土元素含量较低,为平坦型,具有Ce负异常;6^(-1#)、5^(#)煤中稀土元素含量较高,为左倾型,具有Ce轻微负异常、δEu略小于1的特点;煤中稀土元素与中酸性岩浆岩有关,以黏土矿物吸附的形式赋存。综合分析认为西山窑组沉积时期气候干热、以氧化环境为主,水深由7^(#)煤层到5^(#)煤层变浅,陆源碎屑对煤层成分影响较大。

黔北地区安场铝土矿矿床地质特征及成因初探

安场铝土矿矿床位于黔北-渝南成矿带西南部的安场向斜,区内铝土矿富集成矿条件优越。本文基于已有地质工作,分析矿床地质特征,探究赋矿地层与铝土矿富集规律、成矿物质来源,以及基底微地貌变化和气候等对铝土矿富集的约束。研究表明,安场铝土矿床为沉积型矿床,含矿岩系为大竹园组。矿石以含铁高硫型为主,有土状-半土状铝土矿石、致密状铝土矿石、碎屑状铝土矿石和豆状铝土矿石等4种;矿体主要分布在华尖-天峰寺一线北西部,11号矿体是黔北地区发现最大的单矿体,达大型矿床规模,矿体深部、边部往向斜轴部延伸应具有较好的找矿前景;韩家店组泥页岩是成矿物质主要来源,黄龙组灰岩是重要的物源;基底地貌起伏控制含矿岩系沉积,在负地形洼地区域含矿岩系厚度大,同时也往往是铝土矿矿体厚度较大的区域,充分暴露淋滤则控制铝土矿的富集,韩家店和黄龙组基底可能是成矿物质来源,基底暴露地表,经淋滤脱硅富铝成矿。

西延高铁铜川北矿区四维地质综合选线研究

采空沉陷区分布面积广、沉陷范围大,是西安至延安高速铁路铜川段存在的主要工程地质问题,对线路在该段的具体走向有着重要影响。为确保高速铁路线路走行在安全、稳定的区域,保证后期高铁施工、运营安全,本文在采矿历史资料调查和工程地质情况勘察的基础上,结合煤矿终采时间稳定性分析和基于InSAR(interferometric synthetic aperture radar)数据的时间变形分析,研究提出四维地质综合选线策略。选线之初应以采空区平面位置、深度为边界条件,选取适宜的岩层边界角,确定煤矿采空的空间影响边界。分析论证线路通过区域在时间维度上的稳定性,进一步确保线路选线的安全。本线为时速350 km/h的高速铁路,采用无砟轨道,后期对施工、运营期间对沉降变形要求极高,因此在勘察选线期间应多维考虑,确保线路后期施工、运营安全,本文研究成果对同类型区域内的线路选线上具有重大指导意义。

物探方法CSAMT在桂北某金矿区深边部找矿预测应用

桂北某金矿为少硫化物构造破碎带蚀变岩型矿床,赋存于含砾杂砂岩层,受NNE向断裂构造带控制,与金矿化有关的围岩蚀变类型主要为硅化、黄铁矿化、毒砂化。基于对金矿区内断层的含矿性及断层与成矿关系的研究结果,选择可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)为主要的物探勘查技术,力求在矿区深边部取得金矿找矿突破。CSAMT方法探测结果表明,其电阻率异常基本能够准确地反映断裂构造的位置及向深部延伸的展布特征,推测断裂构造带可延深至高程500 m以下,在深部及走向方向上大大拓展了金矿找矿空间。在桂北地区某金矿区经一系列钻孔验证,发现了工业矿体。从而说明物探CSAMT方法在桂北金矿勘查效果良好,值得进一步推广应用。

哈密大南湖北露天矿区烧变岩赋存特征研究

烧变岩是煤层自然形成的一种特殊类型岩体,由于其良好的导水性和富水性,其中储存的地下水往往对煤田开采造成危害,其赋存特征研究是烧变岩水文地质特征的重要研究内容。新疆哈密大南湖煤田北露天矿田南部及中部分布Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共3个互不相连的火烧区,均为死火区。通过利用物探、钻探、测井等手段,控制火烧区边界,查明火烧区烧变岩的厚度、分布范围、烧蚀煤层层位,为查明火烧区地下水赋存特征及火烧区的水力联系提供地质依据。

华北地区构造应力场非均匀特征与煤田深部应力状态

将华北地区分成11个应力小区,依据华北地区近期1111条中小地震震源机制解数据,利用格点尝试法分析华北地区主应力方向的分布特征,结果显示,华北地区现今构造应力场以水平作用为主,其中,唐山和晋南地区最大主应力方向为近EW向,其他地区最大主应力方向均为NEE向,方位为NE60°～80°。鲁西南万福煤矿深部水压致裂原地应力测试结果显示,水平最大主应力方向的为NE40°～80°,与鲁西南地区中小地震震源机制解的分析结果十分接近。通过构造类比,认为万福煤矿深部应力状态受控于鲁西南地区区域构造应力场。

华北煤矿区岩溶陷落柱特征及成因探讨

岩溶陷落柱是中国北方型石炭二迭纪煤田的一种特殊隐伏垂向构造,广泛分布于20个煤田45个煤矿区。通过对华北煤矿区岩溶陷落柱内部物质特征和外部形态特征的综合分析,认为适当的岩溶及地质构造是岩溶陷落柱形成的基本要素,其形成过程是多种因素影响的复杂动力地质过程。以奥灰岩层中岩溶发育为基础,地下水的强烈交替为条件,岩体自重重力、地应力集中以及溶洞内的真空负压三重作用为动力,经过迅速垮落、溶蚀、搬运、塌陷、冒落等周而复始的过程,分阶段逐步形成陷落柱。向斜轴部的岩层底面受张拉破碎为‘倒楔形’岩块,背斜轴部岩层底面受压破碎为‘正楔形’岩块。在重力作用下向斜轴部有利于岩块整体下移形成陷落柱,从力学上解释了‘华北地区岩溶陷落柱集中发育多在向斜褶曲部位而不是背斜轴部’这一基本规律。

开滦矿区煤矿综合防治水技术理论与实践

介绍开滦矿区在与地下水害治理的过程中进行的大量防治水技术的研究,积累了防治水害的工作经验。在水文地质条件探查、对华北型岩溶水为重点的各类水害防治方面形成了一套查、治结合的配套技术。

滇黔北探区煤层气储层特征及多层合采有利区优选

滇黔北探区赋煤向斜众多,多薄煤层发育,含气量较高,煤层气资源丰富,是筠连外围重要的拓展区块。基于大量煤田孔及煤层气试验井,分析煤层气地质条件,建立多层合采有利区优选评价方法:多层次模糊数学+关键指标法。首先,基于层次递阶优选构建评价模型并确定关键指标,明确关键指标为合采系数、煤体结构、含气量,其中,合采系数由最优合采跨度及合采累计煤厚构成,并给出关键指标的定量评价表,然后,运用模糊数学计算公式,得到储层评分结果,最终获得多层合采有利区优选结果。结果显示:研究区晚二叠世龙潭组/宣威组煤层最多可达到20层以上,可采煤层一般3层左右,煤层总厚度一般在6 m以上,煤层层数及煤层厚度由东南向西北逐渐减少或减薄。大部分区域主力煤层为C5(M11)煤层,厚度一般在2 m以上,其灰分质量分数平均为27.73%,为中灰煤,煤级主要为贫煤–无烟煤。各向斜主力煤层含气性差异性较大,含气量最大可达到30.53 m^(3)/t。研究区煤体结构以原生结构煤和碎裂结构煤为主。以C5(M11)煤层分别向上或向下合采计算合采系数,由此形成了两个合采层段,多层合采Ⅰ类有利区主要位于研究区可乐向斜中西部,牛场–以古向斜南部,镇雄向斜南部,庙坝向斜东南部,洛旺向斜中西部,石坎向斜中西部。

东北地区煤炭资源型城市可持续发展模式选择研究

基于生态文明建设大背景,本文通过构建东北地区煤炭资源型城市的可持续发展指标体系,划分了以资源指数、经济指数、社会指数、生态环境指数为核心权重的4个一级指标和18个要素。运用层次分析法,对鸡西市、双鸭山市、鹤岗市、七台河市、辽源市、抚顺市和阜新市等7座煤炭资源型城市可持续发展度进行了评价,可持续发展度分别为0.79、0.92、0.81、0.78、0.70、0.62、0.76。通过主导产业(煤炭工业)和替代产业发展模式划分,对东北地区7座煤炭资源型城市的发展模式进行了评价,提出其主导产业发展方向和替代产业选择途径。

济宁煤田济北矿区构造展布规律分析

通过对济宁北矿区区域构造特征以及区内各井田地质资料的统计研究分析,系统总结了该矿区断层构造的发育特征和展布组合规律。研究发现:在区域上,研究区构造以断裂为主,且规模和强度较大,褶皱强度小,均为宽缓褶皱。矿区内的主要断裂有两组,一组为SN向的区域性断裂,构成井田边界,另一组为由其附生的NE向断裂,使其开采地质条件复杂化。区内NE向褶皱发育,多呈背、向斜相间分布。

华北型煤田煤炭开采对岩溶水影响方式探讨

根据岩溶水系统的补径排条件、煤层分布区与岩溶水补给区的位置关系、地形地貌等因素,将华北型煤田采煤对岩溶含水层影响划分为直接影响型、间接影响型和混合影响型三种类型。直接影响型指岩溶地下水流向与地层倾向相一致,煤层分布区位于岩溶水系统补给区下游,煤层开采不会影响岩溶地下水的补给量,但岩溶水水位高于煤层底板,岩溶水通过构造等薄弱地带直接突涌入矿井,即通过增加岩溶水系统的排泄量而减少岩溶水资源量,主要分布在冀中煤炭基地和河南煤炭基地;间接影响型指岩溶地下水流向与地层倾向相反,煤层分布区位于岩溶水系统补给区的上游,煤层开采引起的地面变形使地表径流转入矿井,进而减少河流向岩溶含水层的渗漏补给量,岩溶地下水水位低于煤层底板标高,奥陶系岩溶水不会进入矿井,煤炭开采仅通过减少补给量而减少岩溶地下水资源量,主要分布在晋东煤炭基地二叠系上组煤;混合影响型两种破坏方式均存在,主要分布在晋东煤炭基地二叠系下组煤。分别以黑龙洞泉域的峰峰矿区和辛安泉域的潞安矿区为例,对直接影响型和间接影响方式进行了说明,并分别提出了三种影响类型的岩溶水保护措施。

陕北煤矿区实践教学及创新人才培养功能探讨

人才培养是提升科技创新能力的基础,而实践教学是人才培养的必由之路。陕北煤矿区是我国重要的能源接续地,经过多年发展,已经跻身世界先进能源开发基地之列,集聚着最先进的采矿技术和装备,也是资源与环境矛盾较为尖锐的地区,有着培养创新人才得天独厚的优势。本文提出了建设旱区地下水与植被关系实习基地、110工法&N00工法实习基地、保水采煤实习基地、地下水库建设与运行管理实习基地、矿山地质环境及治理实习基地、矿山地下水监测实习基地6个实践教学基地的设想,对创新人才培养和保障企业人才储备具有重要的现实意义。

陕北煤矿区矿井水资源化及综合利用研究

阐述了陕北煤矿区矿井水开发利用中存在的问题,分析了矿井水的水质特征,探讨了矿井水资源化的处理技术、综合利用途径以及进一步提高矿井水资源综合利用的措施。陕北煤矿区矿井水的资源化和综合利用具有显著的经济、社会和环境效益,是缓解其水资源用水矛盾、建立资源节约型矿区的必然选择。

采空区变形对渠体影响分析

本文介绍了南水北调工程所通过的焦作煤矿开采区基本情况.根据采空区地表移动与变形的特征,本文重点分析了地表下沉、倾斜变形、水平变形与曲率对渠体的不良影响,提出了采空区渠体稳定性验算的计算方法及其计算公式。

黔北洛龙铝土矿地质特征及成因浅析

黔北洛龙地区铝土矿呈似层状、透镜状产于上石炭统大竹园组,其形态受古基底地形起伏的控制。矿石品质以高铝、低硫、中铁、中高铝硅比为特征。成因类型属含硬水铝石的沉积型铝土矿矿床。

戈枕断裂带(北段)中深部金矿化特征与找矿标志——以北牛金矿区为例

戈枕断裂带(北段)已发现和开采的矿床大部分属于浅部矿,开采深度范围一般在地表往下200m,以致各种相关的戈枕断裂带研究主要集中在这深度范围内,而戈枕韧性剪切带的深度及戈枕村组含矿金源层的厚度均大于1000m,其中中深部(300m~500m)范围内金矿资源潜力究竟如何,金矿化特征和找矿标志怎么样,缺少有说服力的证据。北牛金矿区作为一个正在生产开采浅部矿的金矿区,考虑矿区后续中深部矿体发现和开采的需要,通过对矿区进行生产勘探,施工4个深度在400m~490m的钻孔。通过野外岩芯观察和样品试验分析以此说明戈枕断裂带(北段)中深部金矿化特征和找矿标志。

华北煤矿区岩溶陷落柱发育分布规律与成因探讨

岩溶陷落柱是中国华北石炭二叠纪煤系中广泛发育和分布的特殊地质体,是一种特殊潜伏的垂直构造,是威胁煤矿安全生产的主要隐患之一。井下煤矿生产遇到陷落柱,会影响采掘生产,特别是碰到含水陷落柱,因其隐蔽性和突水量大,对煤矿安全生产及当地人民生活具有很大危害性。

南水北调中线工程采空区灌浆钻孔技术应用研究

在南水北调中线工程禹州长葛段采空区灌浆处理过程中,钻孔施工遇到了岩层硬度高、容易发生卡钻事故以及设备损耗过大等困难。结合该工程灌浆孔深度大的实际情况和现场设备资源,决定采用地质钻机和潜孔钻机相配合的单孔施工新工艺。对于钻进十分困难的坚硬卵石堆积地层,使用Na-CMC泥浆随钻护壁和水泥护壁堵漏法,成功突破了该地层,保证了后续施工的顺利进行。介绍了砂岩地层、卵石堆积地层钻孔和镶管工艺。工程实践表明,上述工艺的采用,缩短了钻穿覆盖层下套管时间并降低了钻探设备的故障率,提高了坚硬岩层和松散卵石层钻孔施工效率。

南水北调中线禹州-长葛段总干渠设计概述

针对南水北调中线工程河南境内禹州-长葛段总干渠存在的地质问题,如次生黄土湿陷、膨胀岩(土)渠坡变形、煤矿采空区渠道基础稳定、施工降排水等,在渠道工程设计中采取了强(重)夯、土挤密桩、黏性土与改性土换填、抗滑桩、采空区灌浆处理等措施,消除了不良基础对渠道的影响。详细介绍了上述工程处理措施的细节和实施过程,可供类似地质条件的渠道工程设计参考。施工期观测成果表明,该渠段目前处于稳定状态。