淮北孙疃煤矿水文地质特征及涌水分析

孙疃煤矿水文地质条件复杂,水害问题直接影响着煤炭资源的安全高效开采。基于水文地质背景资料,探讨了煤矿充水条件,并对煤矿涌水量的控制因素进行了系统分析。结果认为,属于新生界的松散层孔隙含水层、位于煤层之间的砂岩内裂隙含水层以及石灰岩岩溶-裂隙含水层是矿区的主要含水层。新生界的第四含水层,煤层顶底板砂岩裂隙含水层,灰岩岩溶-裂隙含水层以及老坑水是矿区充水的主要来源。地下水主要沿断层及构造裂隙、岩溶陷落柱、采动冒落带裂隙、底板受其承压水的影响而产生的破坏带裂隙等通道相矿井运移。煤矿月平均涌水量171.01m3/h,主要受煤层顶底砂岩裂隙富水性、断裂及构造裂隙以及采掘面积、煤产量和巷道掘进等开采因素影响,而大气降水、地表水受第四系更新统隔水层阻隔,与矿井涌水量没有关系。     

呼吉尔特矿区深埋煤层顶板“七里镇砂岩”富水特征研究

为了查清呼吉尔特矿区深埋煤层顶板"七里镇砂岩"直接充水含水层富水特征,在确定地质结构特征和关键含水层空间展布的基础上,研究了不同尺度(工作面、单个矿井、煤矿群)下涌水演化和水位变化规律。结果表明:研究区顶板疏放水钻孔涌水量具"两侧小、中间大"的特点,顶板疏放水钻孔涌水量与"七里镇砂岩"厚度对应性较好,显示"七里镇砂岩"含水层是该地区煤层顶板最主要的直接充水含水层。对煤层顶板直接充水含水层进行大型煤矿群(近4 000万t产能)超大型疏放水,矿区涌水量随着井下采掘活动强度的增加而持续增加,2018年已达到7 029.75 m~3/h,且未出现稳定或衰减现象,表明"七里镇砂岩"动态补给较好;这个过程中"七里镇砂岩"含水层水位下降明显,白垩系水位则基本不变,表明浅部含水层与深部含水层之间水力联系较差,"七里镇砂岩"以侧向补给为主。综上,呼吉尔特矿区煤层顶板"七里镇砂岩"具有水量大、水压高、富水性不均一、补给好的特点。     

蒙陕接壤区纳林河二号矿井首采工作面顶板富水性探查

在充分掌握地质勘探资料的基础上,利用井下物探和钻探等技术,对鄂尔多斯盆地蒙陕矿区深埋煤层首采工作面顶板水文地质条件进行了深入研究。结果表明,31101工作面顶板导水裂缝带范围内共发育三层含水层,从下往上依次为3-1煤顶板含水层、2-1煤顶板含水层和直罗组下段含水层;富水区域主要分布于2-1煤层顶板到直罗组下段岩层之间,岩性为中粒砂岩、中粗粒砂岩。切眼附近和旧回撤通道附近钻孔涌水量和水压波动较大,这两个区域顶板水富水不均一性较明显;中间位置顶板含水层发育较稳定,钻孔涌水量和水压也相对稳定,富水性比较均一。井下物探在切眼附近和旧回撤通道附近圈定的低阻异常区,主要由地层岩性和富水性等引起。     

宁夏红石湾煤矿涌水量评价

在分析红石湾煤矿区地质及水文地质条件的基础上,对矿井的充水因素进行了论述,认为区内的古近系孔隙水含水层分布广,厚度大,富水性较强,但由于其距首采区的主采煤层(三煤)较远,导水裂隙带的最大破坏高度尚未达到该含水层,且其间有近20m厚的隔水层,所以该含水层对煤矿开采影响较小;影响区内煤矿涌水量的主要含水层为二叠系石盒子组砂岩含水层和山西—太原组砂岩含水层。采用富水系数比拟法、狭长水平巷道水动力学法、大井法对煤矿涌水量进行了计算,通过对各种计算方法适应性的评述及计算结果的对比,最后选用狭长水平巷道水动力学计算结果作为矿井正常涌水量,大井法计算结果作为矿井的最大涌水量。     

近距离煤层开采水害防治技术研究

东滩煤矿三采区计划开采2、3煤层,该区具有断层裂隙发育、向斜轴部易积水、2煤层与3煤层间距较小等特点,充水条件相对复杂,回采工作面受水害威胁较严重。为确保矿井安全生产,在分析矿井三采区地质及水文地质条件的基础上,对含水层富水性进行了分析,认为2、3煤层顶板砂岩含水层和3煤层底板砂岩含水层均为极弱至中等富水性含水层;根据已有资料对2、3煤层底板等高线进行了分析,对煤层开采后采空区积水进行了预测;得出了三采区开采2、3煤层充水含水层为2、3煤层顶部砂岩及3煤层底板砂岩,涌水形式以工作面顶板来水为主,采后采动裂隙是回采工作面充水的主要通道,在此基础上,进行了工作面涌水量预计,并制定了工作面开采综合防治水措施。     

呼吉尔特矿区矿井涌水特征及其沉积控制

鄂尔多斯盆地呼吉尔特矿区属于“水压高、水量大、富水性不均一”的深埋侏罗纪煤田区,各矿井面临较严重的水害防治压力,为了弄清该地区矿井涌水特征及其沉积控制条件,开展了沉积相与顶板钻孔出水层位、钻孔涌水量、工作面涌水量等方面的相关性研究,结果表明:呼吉尔特矿区导水裂缝带范围内,主要发育曲流河沉积相的延安组真武洞砂岩段和直罗组七里镇砂岩段,岩性为细粒-中粗粒砂岩。直罗组早期发育了一套河流相沉积,对延安组顶部的强烈冲刷侵蚀,导致矿区中部的门克庆、母杜柴登井田范围内2-1煤层缺失,并形成了较厚的七里镇砂岩段;矿区两侧的2-1煤层较完整,其上覆七里镇砂岩较薄。七里镇砂岩含水层是工作面回采过程中的最主要充水含水层,各矿井的工作面顶板疏放水钻孔涌水量差异显著,古河床冲刷带中部的矿井钻孔涌水量普遍大于古河床冲刷带两侧,与顶板地质沉积相有较好的对应关系。煤层顶板地质条件（沉积相）的差异性,控制了各矿井工作面回采过程中涌水量大小;直罗组古河流冲刷带两侧广泛发育的富水条带,则影响工作面涌水量的变化规律。      

鄂尔多斯盆地北部深埋煤层工作面涌水量预测方法

鄂尔多斯盆地北部侏罗纪深埋区中生代地层以河流相沉积为主,呈分阶段的多旋回演化特点,导致煤层顶板含隔水层交替分布;由于地表大部分为毛乌素沙漠,降水入渗补给系数大,第四系松散层储水能力强,充足的补给水源造成煤层顶板直接充水含水层富水性较强,其中最主要的充水含水层为七里镇砂岩,以七里镇砂岩为关键层,将煤层至七里镇砂岩概化为一个直接充水含水层。承压水井大降深抽水时,当井中水位低于含水层顶板,井附近的含水层会出现无压水流区,形成承压–无压水井,采用分段法计算流向井的流量,包括无压水区和承压水区。实际工作面回采过程中,井中水位已降低至煤层底板;传统的承压–无压水井公式假设条件为井径较小(≤m级),而实际工作面回采过程中,随着覆岩导水裂隙带对七里镇砂岩关键充水含水层的破坏,导致整个煤层顶板形成巨大的采空区疏水井(102~103 m级),且该采空区疏水井半径逐渐增大,传统公式适用性不高。基于《地下水动力学》中的承压–无压水井公式,结合鄂尔多斯盆地北部深埋煤炭开采过程中采空区疏水井演化过程,建立适合于深埋区开采扰动下的采空区疏水井承压–无压水公式;以葫芦素煤矿首采工作面为研究对象,利用地质勘探和井下揭露获得的相关水文地质参数,计算葫芦素煤矿首采工作面回采过程中涌水量。结果表明:工作面回采初期,由于导水裂隙带未充分发育,尚未沟通七里镇砂岩,此阶段实际涌水量偏小;中后期导水裂隙带发育至七里镇砂岩,涌水量计算值与实际值较为接近,证明深埋煤层工作面涌水量计算公式可较准确地预测研究区工作面回采过程中的涌水量。本次建立的深埋工作面涌水量计算公式,广泛适用于我国西部侏罗纪煤田区,可为深埋煤田区煤炭资源安全开采提供科学的水害防治依据。      

淮北袁店二井煤矿101采区充水因素分析

101采区位于煤矿的中部,拟采10煤层,区内抽水资料较少.在合理利用采区内、外各种水文地质资料基础上,通过对矿井水文地质边界条件的划分,充水水源、充水途径的分析,论述了采区的充水因素.研究认为,采区东部DF2.可视为采区补给边界;南、西、北分别被F14、WF4、F高-7断层切割,可视为隔水边界;10煤顶、底板砂岩裂隙含水层(段)是直接充水水源,富水性弱;新生界松散层第四含水层(组)是间接充水水源,富水性亦弱;太原组石灰岩岩溶裂隙含水层(段)是间接充水水源,富水性弱-中等;充水途径主要有构造裂隙、垮落带、导水裂缝带、断层及岩溶陷落柱以及未封闭好的钻孔等.该研究为采区涌水量计算、水害的防治及采区工作面的设计提供了较为可靠的地质资料.     

基于AHP与独立性权系数综合确权的煤矿含水层富水性评价

为克服传统多源信息融合方法在评价含水层富水性中多采用单一主、客观赋权的不足,以徐庄煤矿为例,在充分考虑影响7煤顶板(即山西组7煤至下石盒子组底界之间的层段)砂岩含水层富水性各因素的基础上,确定了断裂分维、平面变形系数、断层强度、砂岩含水层厚度、砂泥比、岩芯采取率、钻孔冲洗液消耗量、井下涌(突)水点涌水量作为影响其富水性的8大主控因素;采用AHP法和独立性权系数法分别计算了各主控因素的主、客观权重,通过乘法合成归一法得到综合权重,结果表明:褶皱平面变形系数、断裂分维对7煤顶板砂岩含水层富水性影响大,钻孔冲洗液消耗量、岩芯采取率、砂泥比对其富水性影响小;建立了基于AHP与独立性权系数法综合确权的含水层富水性指数法评价模型,通过ArcGIS得到了研究区含水层富水性分区图,并通过已知突水点的分布,对该评价模型进行识别与检验,验证了该模型评价效果的准确性,圈定了顶板防治水的重点靶区。本研究成果为预测矿井含水层富水性强弱、防治顶板水害问题提供了有益参考。     

三维地震及电法综合勘探在晋西北黄土区的应用

晋西北某矿井位于吕梁山黄土塬区,为年产500万t的特大型在建矿井,为查明首采区煤层赋存条件、地质构造情况、以及奥灰与主要含水层的富水性,对该区进行了三维地震及电法综合勘探。其中三维地震勘探查明了勘探区内4#、9#煤层的埋藏深度和起伏形态,解释断层18条,陷落柱4个,褶曲1条,煤层倾角大于15°的区段1处;运用瞬变电磁法结合直流电测深法查明K6、K5砂岩富水异常29处、4#、7#、9#煤顶板岩层富水异常51处,奥灰顶界面-100m富水异常18处。三维地震及电法的综合勘探,不仅解释了该区主要煤层的厚度变化趋势及基岩面和奥灰顶界面深度变化情况,还对落差大于5m断层、直径大于25m陷落柱、煤层、奥灰水以及主要含水层的富水情况、导通关系及相互间的水力联系进行了分析,其结论为解决矿井建设和开采中的地质难题,提供了可靠的地质信息。     

山西朔州市北邢家河饮用天然矿泉水

朔州市北邢家河村ＳＢ－２井，为第四系松散层孔隙承压水，井深７ｌｍ，水位埋深１０．０５ｍ。动水位埋深１７．８ｍ，涌水量５８．８５ｍ￣３／ｈ。经权威部门理化检测，省级评审确认该井水为低矿化度、锶、重碳酸钙·镁型饮用天然矿泉水，具良好的开发利用条件。     

纯水、超纯水与饮用纯净水

饮用纯净水按水的纯度概念划分已属各纯水（ 含初级纯水、纯水、高纯水） 范围。制取的水为去离子水、软水、酸性（ 偏） 水,其中尚有无氧的死水。饮用纯净水取自天然,由于制作的过度纯化已不具天然性。因此,饮用纯净水有诸多值得忧虑的问题。天然矿泉水仍有无可比拟的可靠性和珍贵性。     

Natural mineral waters,curative-medical waters and their protection

In Europe different types of water are marketed, each strictly defined by EC Directive 80/777 (Natural Mineral Water, Spring and Table Water) or 80/778 (Drinking Water). In Germany, an additional type of water is common in the market: curative/medical water. Product quality and safety, registration as medicine, and pharmaceutical control are defined by the German Federal Medicine Act. A medical water is treated as any other medicine and may be sold only in pharmacies. The use of any water in Germany is controlled and strictly regulated by the Federal Water Act (Fricke 1981). The following requirements are set by the act: (1) No water use without a permit, which is limited in time and quantity. (2) No single or juristic person may own water. (3) Water resources of public interest and their recharge areas are to be protected by the definition of water protection zones. (Natural mineral water is not of public interest and therefore is not required to be protected by the definition of water protection zones, although it represents a market value of more than US$2 billion. Medical water is of public interest). The definition of water protection zones impacts private property rights and has to be handled carefully. In order to protect water resources, sometimes the economic basis of a traditional industrial and/or agricultural infrastructure is destroyed. The concerns and needs all citizens, including industry, must be considered in analyzing the adequacy of water protection zones.     

山西河东煤田沙坪煤矿延深水平回风大巷突水水源判断

2018年5月21日,延深水平回风大巷掘进至373m时,巷道顶板锚索孔淋水,水量4 m^3/h; 2018年6月22日掘进至700m时,超前探水钻孔突水,水压0. 14MPa,涌水量76m^3/h,2h后涌水量稳定至56m^3/h。在论述矿井地质及水文地质条件的基础上,分析了井田内地表水、采(古、老)空水、奥陶系岩溶水与突水点的关系,充分利用水化学和突水点流量动态特征等资料,采用排除法,判断出突水水源为煤系砂岩裂隙水,做出了"水量有限,继续掘进"的结论。经掘进验证,判断结论正确,既保证了安全掘进,又未耽误生产,取得较好的经济效益。     

西北地区大气降水、地表水及地下水同位素组成特征探讨

在《西北地区地下水资源评价合理开发利用研究》各课题环境同位素研究的基础上,采用数理统计方法,对西北地区各类天然水体中的同位素组成特征给予了综合分析。根据大量实测资料,对地区雨水线、氢氧同位素的温度、高程、大陆效应等相关关系进行了定量回归分析;论述了河水和湖水中同位素的分布特征及其原因;并对地下水中同位素的分布特征及其机理进行了探讨。     

陕西关中地区水资源的可持续发展支持能力

在阐述水资源支持能力涵义的基础上,计算了关中地区生态需水量、75%保证率时可利用水量、75%保证率时总需水量以及水资源支持能力的供需平衡指数。结果表明：关中地区生态需水量2005年为43.699×10^8m^3,2010年为44.119×10^8m,2015年为44.394×10^8m^3;2005年75%保证率时可利用水量为49.885×10^8m^3,2010年为49.466×10^8m^3,2015年为49.190×10^8m^3;2005年75%保证率时总需水量为94.26×10^8m^3,2010年为86.63×10^8m^3,2015年为84.22×10^8m^3。最后计算水资源支持能力的供需平衡指数,2005、2010、2015年,供需平衡指数小于0,说明流域可供的水资源量不具备对这样规模的社会经济系统的支撑能力,流域水资源对应的人口及经济规模是不可承载的,供需平衡的差值主要靠侵占河道内的生态需水量来实现的,河道内的生态破坏就是很好的证据。     

广西果化龙何地区表层带岩溶水系统及其水资源特征

从区域岩溶水系统分析入手,详细论述了龙何地区表层带岩溶水系统的结构特征及水循环过程,并按水动力条件将区内表层带岩溶水系统划分为若干个汇流状或散流状表层带岩溶水子系统。在此基础上,通过表层岩溶泉长观数据的统计分析得出本区表层带岩溶水天然资源量为31. 9× 104m3 /a,约占本区年降水总量的9. 5%。在表层带岩溶水天然资源量中,表层岩溶泉的可开采资源量为5. 9×104m3 /a ,可有效利用资源量为7 732. 4m3 /a。      

北京通州甘棠地区水资源管理方案与运营

根据北京通州地区甘棠乡水源地多年监测的数据，所建立的水资源管理模型，经过近10a的运营，在管理方案的指导下，逐步实行农业喷灌措施，节水约525×10     

贵州煤矿污染区茅口组灰岩古岩溶水特征及勘查——以六盘水大河边、汪家寨地区为例

贵州省六盘水地区素有江南"煤海之称",是贵州省主要的煤化工基地之一,由于各类矿坑废水的排放,造成地表、地下水体污染严重,如何为区内寻找优质的水源地显得优为重要。以六盘水大河边、汪家寨地区实施的揭穿峨嵋山玄武岩至茅口组灰岩古岩溶的地下水勘查工程为例,总结了茅口灰岩古岩溶的发育特征、地下水富集规律,以期为类似地区进行找水提供参考。     

陕西水资源的分布与可持续开发利用

分析了陕西水资源分布特点和水资源开发利用现状及存在问题，从社会经济环境协调发展角度，借鉴其他先进国家科学利用水源的先进经验．提出了陕西水资源可持续开发利用的基本对策。