高板河硫铁矿环境地球化学特征

环境问题是当前全国人民普遍关心的问题。因此,了解环境中元素的地球化学特征及其在环境中的行为,以便采取有效对策,减少环境污染,保障人体健康,有着十分重要的意义。我国硫铁矿、煤矿和多金属硫化矿中的酸性矿坑水,在已开采的矿山中占有相当的数量。这些矿山由于矿石中含有一定数量的硫化物,经氧化后往往形成酸性矿坑水。这种水在井下腐蚀管道和设备,危害人体健康;排出矿井,污染环境和水源,严重影响着工农业     

煤矿酸性废水污染综合治理技术与展望——以贵州省鱼洞河流域综合治理技术应用研究为例

煤矿酸性废水污染是煤炭行业的主要污染问题之一。自20世纪80年代初期贵州省凯里市鱼洞河流域内小煤矿大规模无序开采,矿井遍布河流两侧,煤矸石随意堆放,煤矿开采导致上部岩溶水进入矿坑,与煤层及煤矸石等发生物理化学反应,产生高含铁、锰离子的煤矿酸性废水肆意流淌,造成鱼洞河流域生态环境严重污染。针对鱼洞河流域地质环境背景、煤矿开采及酸性废水形成条件,采用源头控制+末端治理的综合治理技术,将煤矿区域治理防治水技术应用到治理上,打破传统的治理模式,是一种标本兼治理的新模式。通过鱼洞河流域煤矿酸性废水综合治理新技术的研究应用,为今后贵州省及南方煤矿酸性废水综合治理起到重要示范和借鉴作用。     

煤矿酸性矿井水成因及其处理方法

煤矿酸性矿井水是煤矿开采中由于硫铁矿与空气、水接触,在微生物作用下经过一系列地球化学反应产生的一种危害矿井生产、破坏生态环境的有害矿井排水.本文结合酸性矿井水的危害、形成原因,阐述了酸性矿井水的处理方法.     

新疆吉木萨尔县水溪沟地区煤田矿坑涌水量预算与检验

对新疆吉木萨尔县西南水溪沟地区煤矿区按不同地质构造单元选取不同水文地质参数,采用＂大井法＂对煤矿床未来各开采中段进行矿坑涌水量预算。其中,用＂大井法＂预算的顺通煤矿现已开采矿井907 m中段的矿坑涌水量与该段实际矿坑涌水量基本一致。     

酸性矿坑废水对流域酸化的影响——以贵州兴仁县典型废弃煤矿区小流域为例

人们在开采使用矿产资源的同时,堆弃大量含有硫化物的废弃矿石和废渣于周围环境中。矿山环境中因硫化矿物氧化,导致采矿产生大量的酸性矿坑排水。这种水体具有低pH值,高电导率,高硫酸根和高重金属含量的特征。酸性矿坑排水对下游水生生物及植物等具有很强的毒性,大量排放引起的环境问题受到广泛关注。为了了解酸性矿山排水对流域水体和土壤的影响,本文选择位于贵州省西南部兴仁的一个典型废弃煤矿区进行研究,通过测定矿坑排水、水库水、河水的pH值和EC,以及土壤的pH值,分析矿坑排水、地表水以及土壤pH值的空间变化情况,在此基础上对矿坑排水对流域酸化的影响进行了综合评价。调查结果表明,酸性矿坑排水和受其影响的水库水体的电导率很高,且pH值均小于3。研究区域地表水（水库水、河水）本底水化学类型为Ca2+-HCO3-型,其pH值在7左右,反映了流域内有碳酸盐岩广泛分布的自然环境特征。当受到酸性矿坑排水影响后,水化学类型转变为Ca2+-SO42-型,pH值则低于4.0。通常,酸性矿坑排水在流动过程中与河床的碳酸盐岩发生中和反应,促使水体的pH升高。野外考察发现,研究区河道中碳酸盐岩中空易碎,其CaCO3成分因长期与酸性矿山排水发生反应而被耗尽。同时,在氧化条件下,酸性矿坑排水中的铁在流动过程中生成大量的氢氧化物覆盖了沿程的河床。这种覆盖作用抑制了酸性矿山排水进一步与碳酸盐岩发生中和反应。因此,在研究区分布有广泛的碳酸盐岩情况下,受酸性矿坑排水影响的河水到下游5 km处仍保持较低的pH值。研究区的主要农作物是水稻,其灌溉水源主要是水库水。为了了解酸性矿坑排水对土壤的影响,对水库下游流域土壤pH值的空间分布进行普查,统计其出现的频率。结果表明,以受酸性矿坑排水影响的水库水作为灌溉水源的土壤,其表土的pH值较低,平均值在5.0左右。反之,土壤表土的pH值平均值在6.5左右。此外,通过对受到酸性矿坑排水影响显著的土壤进行剖面调查,发现从地表到深度90 cm的土壤的pH值均小于4.0。结合受酸性矿坑排水影响的河水pH值普遍偏低的情况可以推测流域酸化与酸性矿坑排水有密切关系。      

煤矿酸性矿井水除铁研究

煤矿酸性矿井水除铁研究煤矿酸性矿井水（下称酸性水）主要来自于高流煤层的开采．煤层的开采，提供了氧化过程中所必须的氧，地下水渗人并与残留煤的接触，使煤层和顶底板中的硫铁矿、有机流在氧存在的条件下，经过化学的、生物的作用形成游离的硫酸，使矿井水呈酸性。其...     

贵州盘县马依西二井田水文地质特征及充水因素研究

矿井水文地质类型划分是矿井防治水宏观决策的主要依据,是矿井水文地质工作的一项重要内容。本文以贵州盘县马依西二井田为研究对象,通过井田地下水的补给、迳流、排泄条件和水文地质特征分析,显示该井田水文地质类型主要以大气降水为主要补给来源,以顶板直接进水的裂隙充水矿床,水文地质条件中等。井田地表水通过冒落裂隙带及断层易构成充水导水通道,井田内的地表水体,与矿坑或充水岩层具有水力联系时,可成为矿坑充水水源,在地表水体附近开采时,由于开采形成的采空区可引起冒落带、地表开裂和塌陷,从而沟通地表水体,导致地表水溃入巷道。通过井田水文地质特征以及充水因素分析,为井田今后矿井突水指出方向,同时为水文地质相似矿井充水、突水灾害起到指导作用。     

水文地质工作在矿业整装勘查中的重要作用与现实意义

矿坑(井)涌(突)水造成重大安全事故事件频繁发生,并因矿坑巨量涌水淹没矿井而抽排水造成开矿成本增高。因此,进行水文地质研究,降低矿坑(井)涌(突)水给矿井建设和生产带来的危害,实现矿山安全生产,对于矿业工作来说,有着重要作用和现实意义。     

山底河流域煤矿酸性矿井水野外监测

酸性矿井水在我国鲁西南、山西、内蒙、云南和贵州等煤矿区普遍存在,酸性矿井水其pH往往在2~5之间,高SO₄2?、HB、TDS、Fe、Mn。这些物质进入地下水、地表水或土壤后,会对其造成严重危害。文章选择山西阳泉市典型废弃煤矿区山底河流域为研究区,通过水文地质调查,水文地质钻探,水文地质剖面等方法阐述山底流域地层岩性,水文地质条件概况,得出受煤矿开采影响,与天然条件下相比山底河流域的地表水和地下水的补给、径流、排泄条件均发生了根本变化。补给通过破坏产生的导水裂隙带运移,以垂向运动为主;径流通过坑道,导水裂隙带运移,以横向运动为主;排泄以矿坑排水和泉水溢出方式为主。并简述山底河流域煤矿酸性矿井水试验站观测站分布情况与水化学特征。      

东胜煤田乌拉素矿区水文地质特征及充水因素研究

近年不断发生的突水事故,给煤矿安全生产带来严重威胁,研究矿区水文地质特征,分析矿井充水因素有重要现实意义。根据东胜煤田乌拉素矿区地质勘探和水文地质资料,对煤层开采导水裂隙带高度进行计算,结果表明:直罗组底部、含煤系地层的裂隙承压水含水层和上部煤层采空区内的积水,是煤层开采时矿井涌水的主要充水水源,矿井充水通道有断层裂隙带、封闭不良钻孔、采动导水裂隙带;其中导水裂隙带会将上部煤层采空区积水导通,使充水强度增大,矿坑涌水量增加。建议开采过程中要做到边探边采,探采结合,预防突水问题。     

岩溶山区矿坑顶板冒落导水裂隙带高度估算有关问题讨论——以贵州省黔西县青龙煤矿为例

贵州省岩溶山区水文地质条件极为复杂,常规的经验公式对矿井顶板冒落导水裂隙带高度估算结果常常小于矿井实际开采形成的高度,简单、机械地采用常规的经验公式估算矿井顶板冒落导水裂隙带高度并以此确定顶板充水水源的来源,可能导致矿井水防治设计的失误,并影响到了矿井防治水工作。本文以青龙煤矿为例,阐述了该矿矿床水文地质结构特征、勘探阶段估算和矿山开采中实际产生的矿坑顶板冒落导水裂隙带高度差异,分析了造成估算误差的主要原因,提出了岩溶山区矿井顶板冒落裂隙带高度经验公式修正的建议。     

峰峰五矿底板突水数值模拟及涌水量预测

利用峰峰五矿的突水资料进行了矿区地下水数值模拟和矿井涌水量预测。首先,根据水文地质条件,建立矿区地下水渗流的数学模型。然后,运用突水资料对模型进行检验,模型检验中各观测孔的实测水位与模拟水位拟合较好。最后,利用所建模型进行矿坑涌水量预测,结果表明,-100m水平以下煤层的开采,矿坑涌水量大,开采成本较高。     

煤矿生产与矿井水

煤炭作为能源被大规模开采以来,在传统的观念中煤矿生产总是和那股浑浊的矿井水相伴而行,一直流淌到今天。随着科学的发展和人们环保意识的提高,对矿井水也应有新的认识。从自然排放到治理排放,从排放到利用,实现从废弃物到资源开发利用的     

吴堡矿区首采地段水文地质特征及矿床充水条件分析

从鄂尔多斯盆地东部地下水类型、含水岩组等区域水文地质条件入手,对陕北石炭二叠纪煤田吴堡矿区首期开采地段水文地质条件进行了分析。分析表明,区内第四系松散层含水层在首采区虽然分别较广,但水量相对较小,正常情况下与其下含水层贯通的可能性较小,对于煤矿开采影响较小;基岩风化裂隙潜水、太原组灰岩溶隙裂隙及砂岩裂隙承压水及奥陶系灰岩岩溶承压水是煤矿开采中最为主要的突水类型。从矿坑充水水源、充水通道和充水强度角度对首期开采地段进行了矿床充水因素的研究。研究认为,矿井充水水源为煤层顶底板砂岩裂隙水、灰岩裂隙溶隙承压水及奥陶系岩溶承压水;充水通道主要是煤层开采后顶板形成的冒落带和导水裂隙带以及底板受其承压水的影响而产生的破坏带。建议在矿井设计前对首采地段进行三维地震勘探,进一步查明区内断层性质、规模和易发生矿井涌水的部位,为建井设计、矿坑底板的突水和防治提供依据。     

矿坑地下水的污染与防治

多金属硫化矿、硫铁矿和煤矿为我国矿产资源中的绝大多数。其中金属硫化矿的矿种最多。这些矿山由于矿石中含有一定数量的硫,矿床一经开采会加剧氧化。硫经氧化作用后极易形成酸性矿坑水。这种酸性水在井下腐蚀管道与设备,危害矿工健康;排出井巷,污染环境和水源,破坏水生与陆生生态系统,危害工农业和鱼业生产,直至人群健康。     

煤矿(床)水文地质学的研究现状及展望

煤矿(床)水文地质学是研究煤炭资源开发过程中地下水活动规律以及为防止其对采煤工程的不利影响,保护矿区生态环境的一门应用性地质学科,对煤矿安全生产工作具有重要的推动作用。近年来,在保水采煤技术、华北型煤田防治水技术体系、陷落柱发育规律及其治理技术、煤层底板含水层注浆改造保障技术等方面取得了重要进展。随着煤炭开采强度和开采规模的进一步扩大,学科发展面临着诸如老空水及陷落柱探测、矿坑充水条件变化、矿井水患实时评价及治理等重大问题。提出了在学科发展中应优先解决诸如“三高”(高地压、高地温、高水压)地质条件下煤矿突水机理、西部地区煤炭资源开发过程中突水溃砂机理、水资源承载力及其调蓄技术、矿井水资源化及其合理利用研究以及综放开采条件下冒裂带发育规律研究等科学问题。      

大藤峡水库对广西盘龙铅锌矿矿坑涌水量影响预测

矿井突水是矿山开采过程中最具威胁的自然灾害之一,其中以岩溶水突水最为常见。大藤峡水利枢纽蓄水后,抬高了盘龙铅锌矿附近黔江的地表水位。矿山继续向深部开采,矿坑涌水危险进一步增加。文章基于Visual Mod Flow地下水流数值模拟软件,建立盘龙铅锌矿大岭矿段的数值模型,采用矿坑涌水量实测值以及多种矿坑涌水量计算方法对数值模型进行校验。通过模拟计算,预测大藤峡水利枢纽蓄水后对不同开采中段矿坑涌水量将会明显增加。为了降低矿坑涌水量,建议在黔江河近岸的3个倒灌口各建1个挡水坝,在大岭矿段东侧和西侧各施工1道灌浆帷幕。当帷幕体透水率为3 Lu时,止水效果可达44.21%~53.14%。      

煤矿矿井水净化处理与回灌治理技术

煤矿在开采煤炭的同时,会有大量的矿井污水排到地面,造成环境污染。为解决矿井水排放的污染问题,施工大口径回灌井和建造地面水净化处理厂,矿井水经处理后部分用于煤矿生产,多余部分通过回灌井注入地下,实现水资源循环利用和节能减排。通过梧桐庄矿工程实例,介绍了煤矿矿井水净化处理与回灌治理技术。     

用灰色关联度分析法判别矿井突水水源

某湖下开采的煤矿发生突水,应用灰色关联度分析法,把突水时矿坑水的水质资料作参考序列,把湖水和煤层上覆砂岩含水层的水质资料作比较序列,对各序列作标准化处理,计算出关联系数,进而求出关联度,比较影响因素(湖水和砂岩水)对研究对象(矿坑水)的贴近程度,得出结论:矿井突水水源为砂岩水,与湖水无关。      

神府东胜矿区煤炭开采对水资源的影响机制——以窟野河流域为例

研究神府东胜矿区煤炭开采对水资源的影响机制,对于保护当地水资源及脆弱的生态环境具有重要意义。以窟野河为例,分析了煤炭开采对该流域水资源量与水质的影响机制,并计算出吨煤开采的基流损失量约为2.038 m3(1997—2005年)。研究结果表明,煤炭开采时形成的裂隙将萨拉乌苏组含水层中的水导入矿坑中,导致潜水由水平径流、排泄为主转化为以垂向渗漏为主,引发地下水位大幅下降,河流基流量减少以及泉流量衰减甚至干枯;煤炭开采使含水层中的水进入到矿坑,在物理作用和化学作用下形成硬度更大、矿化度更高的矿坑水,矿坑水排入河流后对河流造成污染。