砂-基型生态脆弱区煤炭开采潜水位响应研究

"砂-基"型矿区内第四系潜水含水层直覆于基岩之上,缺失关键隔水土层,潜埋煤层开采容易导致潜水的严重漏失。以鄂尔多斯转龙湾典型矿区为例,运用Modflow建立三维水文地质模型,基于地下水位实测动态数据进行了模型识别验证与参数敏感性分析。结果显示:流场与水位变化与实际相符,降雨对于水文动态影响显著。分析了采后残余保护层厚度,预测了采后5年潜水水位分布。结果显示:高海拔基岩地区与河谷段水位变化较小;231采区山前冲积扇区域水位下降明显,最大超过40m且近潜水含水层底板;地下水位的长期剧烈下降对于河流流动和下游地下水补给有显著影响。研究成果对西部"砂-基"型矿区保水采煤与生态地质环境保护具有重要意义。     

陕北侏罗纪煤田采动损害现状及评价方法

为有效地对开采后的矿区进行环境修复和生态重建,针对陕北侏罗纪煤田之神府、榆神、榆横矿区的地质采矿条件、开采沉陷损害和矿区生态环境的现状进行现场调查和分析,总结了陕北侏罗纪煤田采动过程中生态及环境破坏现状。采用分区的评价方法,依据地形、地貌将其分为2个一级区,在此基础上依据地质条件、环境条件进行二级分区;再以煤层赋存条件、开采方法、开采沉陷损害程度及特征等因素进行三级分区。分别给出了各区的范围、损害特征、损害程度,确定了评价陕北侏罗纪煤田开采损害级别与判定条件,为陕北侏罗纪煤田生态重建提供了理论依据。     

陕北沙土基型覆盖层保水开采合理采高的确定

鉴于目前陕北榆神矿区开采引起的生态环境恶化、荒（沙）漠化扩展问题，针对榆树湾煤矿首采面采用倾斜分层开采和放顶煤开采两方案的争论，设计了该两种开采方法的模拟实验，通过实验分析模拟开采实验现象，得出了陕北沙土基型覆盖层在不同的采高下“三带”的分布规律以及土层中裂隙发育规律。综合考虑地质条件、开采技术条件等，确定了属于陕北沙土基型覆盖层类型的榆树湾矿首采面要实现保水开采的合理开采方法是应采用上分层采高为5m的分层开采方案，而上分层采后的下分层开采和放顶煤开采方案均不能实现保水。     

榆神矿区矿井涌水量特征及影响因素

矿井水是陕北重要的可利用资源,榆神矿区矿井水主要来源于第四系萨拉乌苏组地下水,其次有侏罗系基岩裂隙水,调查了11处煤矿的矿井涌水量,并与煤炭产量进行了比较分析,研究表明,榆神矿区矿井涌水量与煤炭产量直接相关,吨煤富水系数介于0.93～4.23 m3/t之间,一般1.2 m3/t,矿井涌水量主要受第四系含水层富水性的影响,开采达到一定面积后,大气降水直接影响矿井涌水量.这对于未来矿井防排水设计、煤矿安全生产及能源基地供水水源解决途径具有一定指导意义.     

榆林小保当二号井田先期开采地段充水因素分析

查明陕北榆神矿区小保当二号井田的水文地质特征,对井田充水因素进行分析。结合水文地质勘查,对井田内所布水文地质钻孔的数据计算出井田内各主采煤层的冒落带高度和导水裂隙带高度,并对比煤层的上覆基岩厚度,研究开采煤层对矿井生产理论上是否会造成危害。延安组内上部主采的2-2煤层冒落带高度和导水裂隙带高度远远小于煤层上覆基岩厚度,下部主采的其他煤层可能与上部煤层采空区相互沟通。井田内充水水源理论上不会对上部2-2煤层开采造成危害,但在下部煤层的施工和设计过程中,应考虑上部采空老窑积水对矿井生产的危害。     

沙基型浅埋煤层保水开采工程实践研究

以神东矿区2-2煤层为研究对象,通过分析浅埋煤层保水开采机理和关键,以"综合分类指标分析法"、以导水裂隙带高度作为分类的综合指标、以采高、顶板厚度、岩体完整性及强度等作为综合分类指标的相关因素,对比基岩厚度与导水裂隙带高度,将沙基型浅埋煤层保水开采适用条件划分为七类,初步形成浅埋煤层保水开采的"分类体系";通过对各分类...     

生态脆弱区保水采煤研究新进展

为了系统归纳保水采技术的研究成果,促进煤理论的发展,采用查阅文献资料和综合分析的方法,对目前保水采煤(保水开采)技术现状及最新进展进行了全面总结,由此,提出了以控制生态水位为核心的科学采煤技术研究方法,保水位是保水采煤的核心,为今后保水采煤技术的研究方向提供了可参考的资料。     

榆神矿区郭家滩井田煤层赋存特征

榆神矿区郭家滩井田含煤地层主要为侏罗系延安组，富县组为局部含煤地层。延安组含煤7-25层，平均15层；富县组含煤1-2层；含煤地层具有对比意义的煤层共14层（富县组1层），可采煤层12层。其中主要可采煤层5层，分别为2^-2、3^-1、4^-3、5^-2和5^-3。本文论述了延安组煤层赋存的空间特征，分析了可采煤层赋存范围，对于区域性煤炭工业规划、郭家滩煤矿设计及开采，具有指导意义。     

长壁间隔式开采方法研究及其应用

陕北神府矿区中小煤矿均采用房柱式采煤方法,多个煤矿进行长壁采煤方法试验均因浅埋煤层矿压显现剧烈,单体支柱不能有效的控制顶板而失败.南梁煤矿2-2煤层属于地表厚松散层浅埋煤层、改建设计改为刀柱式采煤法,为了提高矿井的经济效益,提出了长壁间隔式开采方法,通过相似材料模拟实验、数值模拟、理论分析和现场试验确定间隔开采方法工作面合理开采段长度和煤柱尺寸.南梁煤矿采用间隔开采方法已成功采完9个工作面,成为榆神府矿区中小型矿井第1个采用长壁布置单体支柱开采的矿井.间隔开采方法已被临近煤矿所采用.     

浅埋煤层保水开采识别系统研究

确定断裂导水裂缝带的最大高度是保水开采的关键技术。结合陕北榆神府矿区地质开采条件,应用关键层理论,通过关键层挠度计算,分析关键层结构稳定性和对关键层上位隔水层破坏强度,给出关键层在不同位置影响导水裂缝带最大高度的广义损伤因子,建立了保水开采识别系统。工程实例表明:应用保水开采识别系统判定的断裂导水裂缝带高度与实际相接近,并能够很好地解释覆岩发生破坏的特征与规律,对实现保水开采具有一定的应用和指导价值。     

煤矿区生态农业建设模式研究

通过土地生态复垦，发展生态农业，能够有效地恢复矿区生态环境，扩大生态环境容量，保障煤矿区持续发展。本文简要分析了煤矿区生态环境存在的问题，从煤矿区可持续发展战略出发，发展生态农业是煤矿区土地复垦的主要方向。根据生态学原理和生态经济学原理，我国部分煤矿区已具备发展生态农业的条件，并依据生态农业的基本模式演变出了多种实用的生态农业复垦模式。最后介绍了淮北市刘桥煤矿发展生态农业的思路与经验。     

受顶底板双向承压水威胁煤层开采技术研究

8601面为查庄煤矿深部8层煤首采工作面,直接顶为四灰含水层,下距徐灰含水层32．8m,由于四灰、徐灰含水层岩溶裂隙发育,含水丰富,该煤层开采受顶底板双向承压水威胁,为此对该煤层安全开采进行了技术研究,通过综合手段探查条件,制定了针对性的防治水措施,实现安全开采。该面为肥城矿区开采标高最深,受承压水威胁最严重的工作面,它的成功开采,开创了肥城矿区8层煤大采深、高水压开采的先河,为同类条件下其它煤层开采奠定了较好的基础。     

开滦矿区采煤塌陷地生态环境综合治理途径

保护生态环境 ,实现可持续发展已成为二十一世纪的世界主题。煤炭和其他有用矿物的大规模开发和利用 ,既给人类带来巨大的经济效益和社会效益 ,也对人类生存环境产生一系列的消极影响。其中 ,开采沉陷对环境的影响就是一个重要的方面。本文以地处河北唐山市的开滦矿区为例 ,例举了采煤塌陷地生态环境综合治理的几种实例 ,提出了解决采煤塌陷地生态环境综合治理问题的对策 ,说明化不利因素为有利因素 ,实现矿区可持续发展是可行的     

煤炭资源开采价值及其评估方法

煤炭资源开采价值评估是从煤炭资源开发利用的预期经济效益及其对环境的破坏两方面,较全面地评估特定区域的煤炭资源在当前经济技术条件下是否值得开采。作者介绍了煤炭资源开采价值的概念、评估指标及其量化方法、评估模型与步骤以及评估实例。     

"构造控灾"理论与"绿色矿区"建设

构造介质、构造形态、构造界面、构造应力相互影响,相互制约,协同作用,为人类地下采矿活动营造了一个特殊的环境——构造环境。在不同的构造环境下,同样强度的地下采矿活动所引起的煤矿区地面沉陷、断陷、开裂的致灾程度有明显差异。与地下开采有关的煤矿区地表环境灾害,虽然源于采动,但其形成与发展,本质上受控于该区域构造环境的内在结构和动态因素。构造环境是决定煤矿区地质环境承载能力的重要因素之一。在开采之前,根据煤矿区构造环境,结合煤矿区土地利用类型对地表移动变形及地下水位变化的敏感度,科学评价煤矿区地质环境的承载能力,为合理规划开采区域或开采强度提供科学依据,是建设"绿色矿区"的基础性工作。     

结合SBAS-InSAR与光学遥感的矿区地表塌陷监测

针对矿区地表塌陷过程中难以获取全面的形变信息问题,本文以河南某采煤塌陷区为研究区,首先,基于多源多时相光学遥感影像采用综合归一化差异水体指数提取开采塌陷区积水的空间展布情况;然后,利用SBAS-InSAR技术处理63景2017年3月19日至2021年4月27日Sentinel-1A影像,获取研究区地表形变信息。结果表明：2010-2019年间年均塌陷积水面积新增幅度基本平稳,2019-2021年间年均塌陷积水面积新增幅度减小;研究区最大形变速率为-60.42 mm/a,形变速率小于-15mm/a区域均有煤矿井工开采作业。本文方法有效的提取了开采塌陷区较长时期内地表形变信息和空间展布情况,为矿区地表塌陷监测提供新的思路,形成了一套有效的矿区地表塌陷监测工作方法和流程,提高了遥感技术在矿区地表塌陷宏观、快速、准确监测的目的,为矿区塌陷修复和生态环境治理提供基础数据支撑。     

洁净煤开采技术及其环保措施

采矿对环境的破坏和污染与矿井开采技术有直接的关系,对采矿过程中产生的"三废"及粉尘等采取相应的治理措施如全煤巷开拓方式、采区巷道全煤化、减少煤炭开采过程中混矸石量;采煤机径向雾屏降尘、溜煤眼粉尘的控制、凿岩时粉尘的治理、爆破时粉尘的控制;井下废水的处理;井下废气的净化等采取相应的治理措施,实现洁净开采,保护生态环境和井下生产的安全.     

山西省煤炭开采对生态环境影响评价

针对山西省在煤炭开采过程中出现的一系列生态环境问题,在分析煤炭开采对山西省造成重大环境影响的基础上,利用主成分分析和模糊模式识别的方法,对煤炭开采中影响生态环境的几项重要指标进行了定性、定量分析,并系统评价了山西省内10个主要地市生态安全状况。     

煤矿井下清洁开采技术

采矿对环境的破坏和污染与矿井开采技术有直接的关系,对采矿过程中产生的“三废”,即废矸石、废水及粉尘、噪声等采取相应的治理措施;如全煤巷开拓方式、采区巷道全煤化、减少煤岩开采过程中混矸石量;采煤机径向雾屏降尘、溜煤眼粉尘的控制、凿岩时粉尘的治理、爆破时粉尘的控制;井下废水的处理;井下废水的净化;噪声控制等采取相应的治理措施,实现清洁开采,保护生态环境和井下生产的安全,以保持能源生产、消费和生态之间的平衡。