山西高阳煤矿奥陶系峰峰组含水层赋存特征

高阳煤矿主采太原组9-10-11#煤层,矿区内断层、陷落柱发育,奥陶系灰岩溶裂隙水是威胁矿井安全开采的主要水源。据井下突水资料及地面水文地质勘探成果,总结出奥陶系峰峰组岩溶裂隙含水层的赋存特征:①从垂向上看,一段以泥灰岩、石膏、硬石膏为主,为相对隔水层,二段由青灰色及黑色厚层状泥晶、粉晶灰岩组成,钻探可见岩溶裂隙,富水性中等;②从水平方向上看,西部埋藏较浅区富水性明显强于中、东部深埋区,且在向斜轴部出现滞流区;③水位西高东低,相差近300m;④顶部存在隔水层段,隔水层厚度一般3.09~34.01m;⑤水位和水化学特征对比发现,峰峰组与马家沟组含水层没有水力联系;⑥地下水总体自西向东,自北向南径流,侧向径流排出井田外。该研究为煤矿底板水的防治提供了依据。     

山西长治南部经坊煤矿奥陶系峰峰组水文地质条件分析

经坊煤矿目前开采的山西组3号煤层逐步枯竭,矿井设计开采太原组8、9、14、15号煤层。奥陶系峰峰组是太原组煤层底板的间接充水含水层。以往大多数勘查成果得出该地区峰峰组岩溶裂隙发育较差,富水性弱-中等的结论,以至于个别矿井在奥灰带压开采危险性评价时甚至将其视为相对隔水层。因此,查明峰峰组的水文地质特征是太原组煤层能否实现安全带压开采的关键。通过岩心采取、抽水试验和水化学分析等多种手段的勘查认为:该地区峰峰组富水性普遍较强,处于主径流带附近富水性极强。该研究对于长治南部地区供水勘查和太原组煤层安全带压开采具有重要的指导意义。     

陕西永寿县基岩裂隙含水层控水因素分析及富水性分区

为系统探讨陕西永寿县基岩裂隙含水层的富水规律,综合传统水文地质调查方法和统计学理论,基于96眼钻孔资料,分析了陕西永寿县基岩裂隙含水层的控水因素,并进行了富水性分区。研究发现：基岩裂隙含水层厚度空间差异性明显,砂岩裂隙含水层较灰岩裂隙含水层厚度空间差异性大;基岩裂隙含水层富水性主要受控于岩性、地质构造、基岩地形、补给排泄条件4种因素,贮水类型主要为风化裂隙水、构造裂隙水及成岩裂隙水;富水区为渭北东北隆起地带老龙山断裂以南奥陶系灰岩岩溶水富水区、仪井地堑羊毛湾水库附近奥陶系灰岩岩溶水富水区、常宁镇北顺什村附近黄土台塬塬心地带富水区,稳定出水量均在1 000 m³/d以上。研究成果可为后备水源地建设提供科学决策依据,也可为同类地区富水性研究提供借鉴。     

韩城矿区兴隆煤矿开采11~#煤层底板突水分析

通过韩城矿区兴隆煤矿水文地质补充勘探的成果,对煤矿内与11煤层开采密切的奥陶系岩性组合及水文地质条件进行了分析,认为煤矿内奥灰水具弱富水性特征;煤层底板到奥陶系顶板之间的岩性以铝土质泥岩为主,分布普遍,连续性好,为很好的隔水层;奥陶系峰峰组一段在煤矿范围内厚度稳定、分布连续,岩性组合以泥灰岩、泥云岩等难溶岩为主,对于下部上马家沟组二段含水层进入矿坑起到阻隔作用,可以作为煤矿开采11#煤层的保护层。在此基础上进行了煤矿的突水系数计算及分区,发现突水系数小于0.06MPa/m安全区的面积占到11#煤层可采面积的90%,资源量为3938万吨,占11#煤层总资源量4 228.07的93%,11#煤层的绝大部分得到解放。同时对带压开采11#煤层提出了合理的建设性意见。     

沁水盆地长平煤矿煤层底板岩溶裂隙形成条件及发育规律

沁水盆地长平矿位于沁水煤盆地东缘,主要开采山西组3煤及太原组8煤、15煤,矿井采掘生产中主要受到石炭系太原组、奥陶系峰峰组、马家沟组的岩溶承压水威胁。通过分析地质、物探资料,主要研究了各煤层底板岩溶裂隙形成条件及发育规律,岩溶承压水赋存特征及动态规律。结果表明:岩溶形态主要以小溶孔及溶蚀裂隙为主,且随着地层倾向(北西向)呈逐步减弱趋势;石炭系与奥陶系灰岩各含水层均表现为弱富水性,平面上以小型分散状静态水体为主,且随地层倾向逐渐减弱,垂向上各含水层间无水力联系。     

山西省离柳矿区沙曲井田数值模拟及矿井涌水量预测评价

沙曲井田位于山西河东煤田离柳矿区的中部,处在柳林泉域岩溶水系统的径流区。矿区奥灰水水量大,水位标高为+797～+802m,其中的4#煤底板承受奥灰水压2～5MPa,10#煤底板承受奥灰水压3～6MPa,属带压开采矿井。利用井田以往的地质及水文地质勘探资料,应用GMS软件建立矿区三维立体模型和地下水渗流的数学模型,实现水文地质结构三维可视化,使数学模型能正确地反映预测区的水文地质条件,达到数值仿真效果;应用有限差分数值法,对开采上组煤(3#+4#)和下组煤(8#+9#、10#)时,石炭系太原组灰岩含水层和奥陶系峰峰组含水层的疏降进行矿井涌水量预测,为矿井的安全生产和防治水工作提供依据。     

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。     

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.     

邯邢矿区奥陶系灰岩上部注浆改造技术

注浆改造是华北型煤田下组煤开采的有效防治水技术之一。但是目前该项技术只能解决浅部上组煤问题,随着采深的增大,注浆改造煤层底板薄层灰岩含水层已不能满足安全开采条件。以东庞矿下组9号煤开采为例,分析了奥陶纪峰峰组岩溶含水层富水特征,研究了对奥陶系顶部进行注浆改造的可行性和相关技术问题,得出,对东庞矿奥灰上部进行注浆改造在技术上是可行的,合理的注浆改造厚度为40 m。试验性注浆结果表明,钻孔涌水平均堵水率达到74%,注浆效果良好,并提出了下一步防治水工作建议。      

淮北矿区五沟煤矿太原组上段灰岩岩溶裂隙水富水性及径流特征

五沟煤矿太原组上段灰岩岩溶裂隙水是矿井主采煤层（10煤）的主要充水含水层。通过对矿区水文地质边界条件、地面抽水试验和井下放水试验的分析,认为矿区水文地质边界受制于周边的较大型隔阻水断层,从而形成了较封闭的地下水系统;太原组上段灰岩含水层的富水性在平面上具有不均一性,在垂向具有随着深度的增加,岩溶发育有减弱的趋势,基本上属弱富水含水层,仅在局部构造发育带为中等富水含水层。利用利用surfer软件,绘制出矿区太原组灰岩水位等值线图;从图上可以看出,矿区目前太原组含水层水位标高总体呈北高南低,中间高两边低的态势,并在井田西南部形成以水5孔及J5-1孔为中心的低水位区。该研究对目前矿井防治水工作具有重要的指导意义。     

兖州西部奥陶系水文地质特征

华北地区奥陶系厚度大,富水性强。本文以兖州西部水源地勘探、抽水试验资料为基础,通过对奥陶系的水文地质特征的综合研究,将奥陶系含水岩组划分为7个含水层段。该方案在鲁西南的水文地质勘探中已得到了普遍应用。      

潘谢矿区薄基岩下开采“压架子”影响因素及其成因模式分析

在隐伏煤田浅部薄基岩综采过程中,时常遇到覆岩下工作面中发生"压架子"事故,造成严重安全威胁和巨大经济损失。以淮南潘谢矿区为例,在分析水文地质条件基础上,从底部松散层富水性、风化带厚度与覆岩力学性质的角度系统分析其影响因素,并建立区内"脆性顶板与强富水含水层"与"软弱顶板与弱富水含水层"两种条件下的"压架子"成因模式,为该区及类似条件下的煤层安全开采提供了参考。     

基于巴拉素井田多孔抽水试验的含水层特征及水力联系研究

抽水试验是获取地下水含水层水文地质参数的有效手段之一。为了准确掌握各含水层特征及水力联系,以巴拉素井田为例,通过抽水试验、理论分析、水质化验等方法对井田先期开采地段内开采煤层富水情况、各主要含水层水文地质特征及其水力联系等进行研究。结果表明:矿井未来开采的2、3、8号煤的富水性均较弱;主要含水层中,除第四系含水层富水性中～强、白垩系洛河组含水层富水性中等以外,其它含水层均富水性弱;第四系含水层和白垩系洛河组含水层之间水力联系密切,侏罗系直罗组含水层与白垩系洛河组含水层之间未发现水力联系,侏罗系直罗组含水层与2号煤之间未发现水力联系;3号煤与8号煤之间未发现水力联系。本次抽水试验成果,为矿井未来水文地质及防治矿井水害工作提供了有力的理论依据,同时对周边条件类似矿井具有一定的借鉴价值。     

济宁市王楼煤矿侏罗系含水层水文地质条件分析

王楼煤矿目前正在开采3上煤层,主要水害为顶板水和采空区积水。顶板水主要水源为3煤顶部砂岩水及侏罗系砂砾岩水,其中侏罗系砂砾岩水是矿井防治水工作的主要对象。区内局部地段侏罗系砂砾岩含水层直接覆盖在煤层露头之上,成为3煤层开采的直接充水含水层。运用历年来的抽水试验成果及水位动态变化资料,对侏罗系含水层的水文地质特征进行了分析,并对断裂构造对含水层及矿井充水的影响进行了评价。结果表明:侏罗系下部砂砾岩段大部地区富水性弱-中等,是开采浅部煤层时矿井的主要补给水源之一;上侏罗统砂砾岩裂隙含水层与山西组3上煤层顶底板砂岩水存在较好的水力联系;在区内该含水层除二段上部富水性较弱外,其余的层段富水性均较强,主要接受上部岩浆岩含水层的补给;煤层开采造成的冒落裂隙带在局部地段影响到侏罗系含水层,从而使侏罗系含水层成为煤层开采的直接充水水源。     

地下水化学动力学基本理论在矿井水文地质中的应用

根据西峪煤矿水化学及相关水文地质资料,运用地下水化学动力学的基本理论和方法,对西峪煤矿奥陶系峰峰组岩溶含水层水文地质条件进行了定量评价,从而划分出了含水层的强、弱径流带,为煤矿的安全生产提供了依据。     

彬长矿区高家堡井田白垩系下统富水性及水力连通试验分析

高家堡井田主要含水层为白垩系下统华池组和洛河组。在分析矿井水文地质特征的基础上,通过抽水及水力连通试验,查明了矿井主要含水层的富水性及连通性。结果表明:华池组(K1h)与洛河组(K1l)下段富水性弱,洛河组(K1l)上段富水性中等,洛河组(K1l)中段或中上段富水性强;华池组含水层富水性较洛河组含水层弱得多,两含水层不存在明显的水力联系;洛河组(K1l)中上段之间的水力联系较为明显,洛河组(K1l)中上段与下段之间的水力联系较弱;洛河组含水层渗透系数大,水头压力大,厚度大、分布广、富水性较强,为煤层顶板的间接充水含水层,是矿井防治水的主要对象。     

姚桥煤矿水文地质特征及矿井水害防治措施

姚桥煤矿开采水文地质资料表明,煤层开采矿井的直接充水含水层--山西组煤层顶、底板砂岩裂隙含水层组与太原组灰岩岩溶裂隙含水层一般以静储量为主,富水性较弱;第四系松散含水层组、下石盒子组底部分界砂岩含水层、奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层、老窑水主要是通过断裂或导水裂隙向矿井充水,故而提出了留设保安煤柱,探放断层水、老窑水等针对性的水害防治措施。     

地面核磁共振技术在隐伏火烧区富水性探测中的应用

煤层隐伏火烧区上覆基岩复合含水层(包括风化基岩和烧变岩含水层)是煤层开采的主要威胁之一, 明确隐伏火烧区的富水性对矿井水害防治具有重要意义。基于此, 以发生过较大突水事故的柠条塔煤矿为研究对象, 利用地面核磁共振(SNMR)技术开展隐伏火烧区含水层富水性探测并对其进行分析和验证。结果表明, 隐伏火烧区共有2个含水层位, 分别为第四系松散砂层含水层和1-2 上煤上覆基岩含水层; 第四系砂层含水层富水性受地表地形及其下隔水层顶部起伏形态影响水平变化较大; 1-2 上煤上覆基岩含水层富水性总体西南较低、北东较高, 该含水层厚度9~30 m, 局部相对较厚, 推测为1-2 上煤火烧区风化基岩和烧变岩含水层的叠加反映; 研究区内1-2 上煤上覆基岩含水层总体呈现出西部及中部偏东南区域富水性相对较大, 其余区域富水性相对较小。利用SNMR得到的含水层富水程度与探放水孔及水文孔的涌水量结果大致相同, 表明该方法的勘探结果相对可靠, 可用于隐伏火烧区富水性的探测。      

对峰峰鼓山奥陶系中统富水性的调查与分析

本文通过对峰峰奥陶系中统岩性及富水性调查与分析，为解决峰峰矿区日常生产及下三层煤开采所面临的水文地质问题，提供了较为全面的地质资料。     

青草界泉域水文地质条件及矿井涌水量分析

论述了榆神矿区青草界泉域的水文地质条件,该泉域建设有锦界煤矿,认为青草界泉域萨拉乌苏组含水层厚度大,富水性强,泉域内煤层埋藏浅,煤层开采后产生的冒落带、裂隙带发育到萨拉乌苏组含水层底部,从而加大矿井涌水量。