确定含水层给水度新方法

给水度是矿井水文地质中的重要参数。对影响给水度的因素进行了综合分析,对给水度研究方法予以评价,结合试验研究,提出了一种更适合煤矿的测定含水层在天然状态下给水度的方法。     

动水条件下递增开放式涌水通道高效治理技术

陕西榆神矿区西湾露天煤矿东端帮一条爆破扩张裂隙沟通矿坑外侧烧变岩含水体,形成长度大于65 m的递增开放式涌水通道,水量稳定在400 m3/h左右,流速高达0.36 m/s,导致该矿面临生态、环保、经济、安全等一系列问题。为尽快封堵该涌水通道,化解以上问题,综合考量环保、工期、成本及施工条件等,针对裂隙主通道位置的确定提出逐步加密布置钻孔的快速探查方法,针对动水条件下递增开放式涌水通道常规灌注方案骨料留存率极低的问题,提出新型骨料充填技术。采用上述方法,成功探查出2个与主涌水通道连通的钻孔,明确通道位置;治理时,先在通道外端口布设“骨料拦阻网”,再采用镁渣核和钙质结核搭配,提高骨料留存率,实现通道的快速充填,经双液浆加固,水量剩余6.6 m3/h,仅用6 d即成功封堵该涌水通道。结果表明,本次提出的爆破裂隙探查方法和递增开放式涌水通道封堵方案科学、高效,该成功案例可为类似条件下涌水通道的探查与治理提供参考。      

华昱矿区矿井水水质评价及零排放资源化利用

针对华昱矿区面临的生产、生活用水匮乏,水资源复用率低,严重制约矿区可持续发展的问题,提出将矿井水资源纳入区域水资源进行统一配置利用是解决该问题的关键。通过对五家沟煤矿、元宝湾煤矿和南阳坡煤矿22组矿井水水样进行水质分析,确定了区内矿井水的水质类型,将总硬度、氟化物、硫酸盐、亚硝酸盐、总铁和矿化度作为评价指标,构建水质评价模糊综合矩阵对区内矿井水水质进行评价。根据区内煤矿自身涌水和生产用水的实际情况,提出了“多井联动调配+井上下协同净化+分质供水+梯级利用+全复用”的水处理新模式。结果表明,区内矿井水为含悬浮物和高矿化度矿井水,矿井水水质级别为Ⅴ级,水质极差水样有20组,该类水样占比为90.90%,经深度处理后产水水质均达到了《地下水质量标准》(GB/T14848—2017)中的Ⅰ类标准,水资源利用新模式实施后,满足了各矿井不同用水的供水需求,实现了煤矿间的多井联动调配和零排放。     

纳林河二号煤矿涌水水源判别的PCA-Logistic方法

纳林河二号煤矿作为纳林河矿区的第一对大型矿井,生产初期由于其自身复杂的水文地质条件和采掘的强扰动,导致涌水事件时有发生,给矿井的安全生产造成严重威胁,快速有效地找到涌水水源是防治矿井水害的关键。通过对纳林河二号煤矿主要含水层及采空区水样进行水质分析并绘制Piper三线图,揭示矿区各含水层地下水及采空区水的水化学特征,统计Ca2+、Mg2+、Na++K+、HCO₃-、Cl-、SO₄2-、pH和矿化度8个指标作为水源判别的原始数据,经主成分分析法（PCA）处理得到4个主成分F₁、F₂、F₃和F₄;将4个主成分的值作为Logistic回归模型的判别指标,建立纳林河矿区涌水水源判别模型;以36组标准水样作为训练样本,发现模型回代准确率为97.22%,再利用建立的模型对4组待判水样进行判别,结果与实际分析相符。研究结果表明:主成分分析和无序多分类Logistic回归方法相结合的涌水水源判别模型能够有效消除样本原始数据间的冗余信息,使涌水水源判别结果更加快速准确,可为矿井防治水工作提供决策和依据。移动阅读