矿井水灾害:原因·对策·出路

进入新世纪,煤炭行业经过十年黄金期高速发展,煤炭产量稳定在目前的45亿t左右。煤矿安全形势总体向好,事故由多发、频发甚至群发,重特大事故时有发生,到单发、偶发,特别重大事故得到有效遏制;矿井水灾害仍为我国煤矿的主要灾害类型,是仅次于瓦斯灾害的第二大杀手。分析表明,客观上开采环境复杂以及主观上重视不够,是事故发生的主要原因;井田水文地质条件勘查、隐患探查治理、突水征兆辨识等“三道关”失守,是事故发生的主要技术原因。相应提出了依规勘查查清条件、照章探放消除隐患、异常辨识及时撤人3项过“三道关”技术措施,规范了“查疑、设计、施工、评价”超前探放水工作流程,强调了勘查理论技术体系和防治水工作体系及其各环节的新进展以及智能精准感知辨识技术为“守关”的科技支撑作用。展望未来,深度学习、智能感知及升尺度方法等理论探索,“三维透明地质体”及其属性探测技术的突破,是解决地质体的随机性、流体的时变性和采矿的动态性的根本出路,可实现我国矿井水可防可控的终极目标。     

金刚石钻头在大红山矿区使用的探讨

一、概况红山矿区使用金刚石钻进,已有十多年的历史。截至八一年四月止,共钻进金刚石小口径钻孔241个,进尺137830米,消耗金刚石共34340.8克拉(合6.86816公斤),平均每米消耗0.249克拉。于1980年初,我们着手转入分析研究金刚石钻头与地层的适应性,这是提高效率、延长钻头寿命、降低成本的主要途径。我们通过对12个钻孔(绳索取芯钻孔)、243个金刚石钻     

马兰煤矿矿井水水质变化特征及成因

通过对山西省马兰煤矿2号煤层采掘面在开采和封闭时期的矿井水和沉积物的研究,揭示采掘面封闭前后对矿井水水质和沉积物的影响机理。研究结果表明:马兰煤矿矿井水均为SO₄-Ca型水质,矿井水均富含SO₄2-和Fe离子;随着上部煤层的不断开采,3处矿井水呈现相同的变化规律,矿井水的pH值升高,Eh值降低,SO₄2-、Fe、Mn和Zn离子浓度随之下降,其中北一暗斜井处的矿井水水质变化最显著;矿井水水质指标和流速变化能够控制其沉积物的矿物组成和结晶程度,北一暗斜井处的沉积物在两次采样中由斯沃特曼铁矿变为针铁矿,而其他两处的矿井水沉积物矿物组分没有发生变化,主要由针铁矿组成。研究结果能够提高对老空区积水水质的预测精度,并对煤矿突水水源判识具有重要意义。      

马兰井田内断层发育规律的初步探讨

从井田内历次构造受力分析入手,结合统计资料,对井田内中小断层的形成机制及其延伸、分布和发育规律进行了初步探讨。指出,马兰井田以中小断层为主,走向多为北北东和北东向,次为北西向;断层与褶皱发育,延伸长度与落差成正相关关系。      

浙北大银山金矿石英闪长岩体的年代学、地球化学特征及其地质意义

浙北大银山金矿位于下扬子被动陆缘与江南古岛弧的接触带附近，为一矽卡岩相关的金矿床。文章对矿区内与矿化密切相关的石英闪长岩开展了主量与微量元素、锆石U-Pb 测年以及Lu-Hf 同位素地球化学研究。研究表明，该岩体为一套高钾钙碱性-钙碱性、准铝质向过铝质过渡的岩石系列，富集大离子亲石元素（Ba、Rb、K、Sr 等）、亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti 等），亏损重稀土元素，Eu 异常不明显，具有类似俯冲带岛弧岩石的特征。同时，该岩体具有较低的Sr/Y值，高Y和Yb含量，表明其岩浆源区的大陆地壳较薄。锆石U-Pb年龄表明，石英闪长岩的206Pb/238U加权平均年龄为144±1 Ma。锆石Lu-Hf 同位素数据表明，εHf(t)值为-5.0~-9.9，二阶段Hf 同位素模式年龄在1507~1815 Ma 之间，显示该岩体的源区物质以扬子板块下地壳为主，与长江中下游成矿带多数金矿成矿岩体具有相似的物质来源。大银山金矿与长江中下游地区的金矿化时间相近，其成矿可能受晚中生代古太平洋板块俯冲作用影响，是在陆内断裂坳陷带中不同构造环境下的响应。     

山西古交矿区中奥陶统富水性微观分析

太原西山古交矿区是我国重要的焦煤生产基地,但煤系下伏奥陶系岩溶水严重制约煤炭资源的开采,因此,查明矿区中奥陶统富水性是目前有效开发该区域煤炭资源的重要前提.通过对古交矿区GS-3号钻孔中奥陶统峰峰组、上马家沟组和下马家沟组岩石的薄片鉴定及矿物成分分析、X-荧光衍射及化学组分分析以及压汞实验分析,总结了各组岩层的富水特征:峰峰组上段矿物成分以方解石为主,孔隙直径≥10μm的孔隙体积占27％,为孔隙和岩溶较发育的含水层;峰峰组下段为石膏、硬石膏与白云岩互层,为隔水层;上马家沟组上段矿物成分以方解石和白云石为主,岩溶化程度较强,直径≥0.3μm的孔隙体积占72％,构成奥陶系岩溶水中的主要含水层;上马家沟组中下段及下马家沟组中下段以白云质灰岩及白云岩为主,可视为隔水层段.     

华南与花岗岩有关大规模钨锡成矿作用的时空分布、成矿模式及找矿方向

华南是我国重要的钨锡成矿区。本文围绕华南与花岗岩有关的大规模钨锡成矿作用,系统收集了区内130余个主要矿床的地质和同位素年代学资料,初步总结了与花岗岩有关大规模钨锡矿床的主要类型和时空分布特征。统计结果表明,矽卡岩型和石英脉型是华南最重要的钨成矿类型,而矽卡岩型和锡石硫化物型(或碳酸盐岩交代型)是华南最主要的锡成矿类型。华南与花岗岩有关钨锡成矿作用具有多时代特点,但大规模成矿均集中于燕山期。以南岭和赣北成矿带为主要代表的钨成矿作用主要集中爆发于晚侏罗世至早白垩世早期(160～120Ma),而右江盆地晚白垩世(110～80 Ma,峰期为90～80 Ma)和南岭成矿带晚侏罗世(160～150 Ma)锡矿床则共同构成了华南最主要的锡成矿作用。多种不同矿化或金属类型在同一矿床或矿田尺度上组合产出是华南与花岗岩有关钨锡矿床的重要特征之一,对指导找矿具有重要意义。对此,文章结合华南地区近年来的一些重要成矿机制研究成果和找矿勘查进展,分别以瑶岗仙、川口、茅坪、柿竹园、大厂和个旧等矿床或矿田为例,论述了华南与花岗岩有关大规模钨锡成矿作用的几种成矿模式和找矿方向。此外,本文在钨、锡成矿花岗岩的岩石学、地...     

青海省柴达木盆地一里坪和东、西台吉乃尔湖地质新认识

柴达木盆地中部的一里坪和东、西台吉乃尔湖,即三湖,在晚更新世晚期以前,与察尔汗同为一统一的淡水滨浅湖。此后发生强烈的新构造运动,导至湖水四次收缩,三湖与察尔汗湖逐渐分离,那棱格勒河水系产生四期冲积扇,三湖形成相应的扇前湖。从距今约15000年开始,三湖演变成盐湖,沉积了上、下盐层,其晶间卤水及湖表卤水富含锂和硼,储量巨大。盐类物质主要来自那棱格勒河上游昆南断裂两侧与新生代火山活动有关的温泉热水的补给。     

马兰煤矿矿井水水质变化特征及成因

通过对山西省马兰煤矿2号煤层采掘面在开采和封闭时期的矿井水和沉积物的研究,揭示采掘面封闭前后对矿井水水质和沉积物的影响机理。研究结果表明:马兰煤矿矿井水均为SO4—Ca型水质,矿井水均富含SO24-和Fe离子;随着上部煤层的不断开采,3处矿井水呈现相同的变化规律,矿井水的pH值升高,Eh值降低,SO24-、Fe、Mn和Zn离子浓度随之下降,其中北一暗斜井处的矿井水水质变化最显著;矿井水水质指标和流速变化能够控制其沉积物的矿物组成和结晶程度,北一暗斜井处的沉积物在两次采样中由斯沃特曼铁矿变为针铁矿,而其他两处的矿井水沉积物矿物组分没有发生变化,主要由针铁矿组成。研究结果能够提高对老空区积水水质的预测精度,并对煤矿突水水源判识具有重要意义。     

赣北阳储岭斑岩型钨钼矿床成矿岩体副矿物U-Pb年龄精确厘定

赣北阳储岭大型斑岩型钨钼矿床地处江南造山带东部九岭-障公山隆起带,是江南钨矿带典型的斑岩型白钨矿矿床。钨钼矿体主要发育于二长花岗斑岩内,少量发育于花岗闪长岩和爆破角砾岩中。矿体以脉状、网脉状、似层状、透镜状、星点状产出。前人针对阳储岭矿床已开展全岩Rb-Sr法、全岩K-Ar法、锆石U-Pb法、辉钼矿Re-Os法等诸多定年工作,但因“过剩Ar”的存在、后期热事件扰动和高U花岗岩中锆石发生蜕晶化等原因,导致成岩年龄结果及解释仍存在争议。文章选取与成矿相关的二长花岗斑岩开展了独居石和金红石原位LA-ICPMS U-Pb同位素定年分析,以精确厘定成矿岩体的侵位年龄。研究表明,独居石年龄为（146.06±0.61）Ma(MSWD=10.2),金红石年龄为（150.20±2.60）Ma(MSWD=1.13)。此外,独居石是开展高U成钨岩体定年的有力对象,独居石年龄与前人发表的高精度辉钼矿Re-Os年龄在误差范围内相一致,独居石年龄可更准确地代表矿床的成矿岩体年龄。阳储岭矿床所处的江南钨矿带内的矿床形成时代主要可分为中侏罗世（约162 Ma）、晚侏罗世（150～135 Ma）和早白垩世（135～12...