某拟建铁矿裂隙-岩溶矿区开采涌水量数值模拟研究

矿坑涌水是矿产安全开发的主要威胁,如何精确地预测开采涌水量直接关系到矿山开发远景和生产安全。以某拟建铁矿为例,建立地下水系统水文地质概念模型和数学模型,并对地下水流模型的参数进行识别校正和敏感性分析,采用有限差分数值模拟方法,评价矿体-400、-500、-600m共3个开采水平的矿坑开采涌水量。计算结果表明,数值模拟技术可以系统地描述矿区地下水系统,评价涌水量的主要来源,并对后期矿产开采和水量的优化配置具有指导意义。     

兖州田庄矿11610工作面开采上限的研究

为了11610工作面生产的接续，田庄矿根据已有资料及邻近矿井资料，结合数值模拟分析提出了覆岩开采破坏规律，提高了煤矿开采上限。     

坎上铁矿水文地质特征及涌水量预测

在水文地质勘查的基础上,指出坎上铁矿分成南北2个矿段,赋存于复杂的水文地质条件中,包括4个含水层和2个弱透水层。利用大井法和数值模拟法对矿区的涌水量进行预测,结果表明本阶段概算单独开采至矿体底板时,北矿段正常涌水量为3 067m3/d,南矿段正常涌水量为23 400m3/d。     

Numerical modeling of water yield of mine in Yangzhuang Iron Mine,Anhui Province of China

This study develops a three-dimensional heterogeneous numerical model to simulate the water inrush process and predict the water yield for mineral exploration in Yangzhuang Iron Mine in Anhui Province. To identify the hydrogeological parameters of the aquifer in the study area, the model was calibrated and validated using the observed heads through the integrated trial-and-error and automated techniques. Also, the sensitivity analysis of the model was performed to evaluate the uncertainty associated with the calibrated model. According to the mine construction plan at different mining levels of -500 m, -600 m, and -700 m, the calibrated model was then applied to predict the water yields dependent on the different mining levels. As indicated by the prediction results, the numerical simulation model can systematically describe the groundwater system in the mining area and determine the source of water inrush in this iron mine. In conclusion, numerical analyses carried out in this study can provide guidance to decision-makers in balancing the iron ore mining and mine dewatering in the future.     

兖州煤田矿山地质环境现状与治理对策

针对煤炭开采引发的采空塌陷和矿山生态环境破坏等问题,调查分析了山东兖州煤田开发利用现状,及采空塌陷、水环境污染、土壤污染等地质灾害的分布范围及其危害。统计表明,截止2005年,兖州煤田已累计塌陷116.127 km²,其中塌陷积水区已达18.92 km²,最大塌陷深度9.2 m,预计到21世纪中叶,兖州煤田将形成32 000 hm²的塌陷区。针对兖州煤田实际,提出了改进采矿方式、煤炭地下气化、塌陷土地复垦、煤矸石综合利用等矿山地质环境保护与治理对策,同时提出了建立和实施具有行业特色的矿区循环经济发展模式。     

Voxler平台在煤矿富水性勘查中的三维可视化应用

煤矿安全是全国安全生产工作的重中之重,特别是近年来煤矿水害时有发生,我国煤矿水文地质条件较为复杂,地表水、老空水、冲积层水和顶板水等各种类型的水害俱全,无论是受水威胁的面积、类型,还是受水害威胁的严重程度,都为世界罕见。瞬变电磁法在煤矿富水性的勘探中已得到广泛应用,但对于结果的解释仍处于二维水平,往往是先在断面图上圈定异常体的范围,再根据相对的位置关系落到平面图上进行解释,因此对于异常体的空间分布描述较差,存在一定的局限性。本文结合山西某煤矿富水性勘查中瞬变电磁法的实测数据,利用Voxler平台从三维数据的整合、三维模型的建立、模型的地形校正及白化等关键点进行了研究,绘制了三维视电阻率模型,展示了异常体的空间分布形态,使成果更为直观、立体,从而更好的指导煤矿的安全生产。     

山东某铁矿区地面塌陷成因判别及其意义

山东省济南市东郊某在建铁矿,于2009年7月产生了严重的地面塌陷。通过环境地质调查发现,该矿区地面塌陷并非通常所说的采空区塌陷,而是岩溶地面塌陷。该结论为矿山地面塌陷防治提供了依据,更重要的是否定了第四系厚度大(大于35m)不能产生岩溶地面塌陷的已有认识,并预示隐伏岩溶发育地区,随着上覆松散土体厚度的加大,一旦产生岩溶地面塌陷,其规模和危害也将随之增大。     

基于BP神经网络的孔隙充水矿井涌水量预测

文章分析了孔隙充水矿井的充水水源和通道,利用非线性的BP人工神经网络建立了徐州韩桥煤矿涌水量短期预测模型,选取每天的降水量作为影响因子,用已有的涌水量资料训练得到权值和阈值来表示充水通道,并对-200m水平、-270m水平、-330m水平和全矿井涌水量进行了预测.结果显示,涌水量的预测值与实测值吻合得较好,说明该模型具有一定实用性.     

强干扰环境下铁矿导水通道精细探测研究

为实现北洺河铁矿不明涌水异常区域导水通道的精确定位,保证该矿安全生产,采用矿井瞬变电磁法对该铁矿-110 m水平11#穿脉顶板岩层进行了探测。在对金属干扰下的矿井瞬变电磁响应特征进行理论分析的基础上,结合该铁矿实际地质情况分析其地球物理特征,采用系数校正法对实测数据进行金属干扰校正,再将其作为初始模型进行全空间瞬变电磁蜂群算法反演处理,最终得到了工作面顶板高分辨率电阻率成像结果,结合已有地质资料,实现了富水异常区以及导水通道的精细探测;探测结果得到了钻孔验证。研究表明,采用有效的数据处理手段,矿井瞬变电磁法可以提高铁矿工作面顶板岩层的富水异常位置的探测精度,为铁矿防治水工作提供有效的技术保障。     

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。      

重新集铁矿矿坑涌水量预测研究

针对重新集铁矿水文地质条件深入研究,对其进行相应概化,利用解析法以及数值法(分不同开采方案)进行矿坑涌水量预测,得出结论:解析法在矿坑涌水量中局限较大,在矿坑预测过程中更为推荐使用数值法,其预测结果与实际结果更为符合。从具体预测结果来看,最大矿坑涌水量均出现在首采阶段,而在全开采期矿坑涌水量总体变化不大。选择优先开采-160 m水平矿体和-300 m水平矿体两种不同的开采方案时,方案二的最大涌水量较小,有益于井下最大排水规模的控制,同时发现涌水量变幅也相对较平稳,有益于矿山水资源综合利用方案制定和矿山水环境治理方案的设计,建议矿床开采方案选择方案二。     

煤矿矿坑排水对水环境影响信息系统——以山东淄博煤矿为例

在简要介绍煤矿矿坑排水对水环境影响信息系统基础上, 着重阐述了系统中各模块的功能。该系统具有 Windows风格, 功能较强, 操作灵活, 方便实用。并以山东淄博煤矿矿坑排水为例, 显示了淄博煤矿矿坑排水及受其影响的地表水和地下水的特征。      

模糊数学在预测大孤山铁矿深部涌水量中的应用

大孤山铁矿为露采矿山,其排水量的预测始终存在着计算过程复杂、矿坑充水因素多的困扰。文章以模糊数学理论为基础、应用现有矿山水文地质资料,对矿区深部涌水量进行了预测计算,其计算结果比较理想。     

赵家沟铁矿矿体特征及找矿标志

铁矿是国民经济的重要经济资源,铁矿的勘查对国民的发展有重要的意义,本文针对赵家沟铁矿的研究,提出了铁矿的找矿标志。     

新疆塔县乔普卡铁矿和山东莱州土山铁矿特征对比

虽然乔普卡铁矿和土山铁矿在地理位置上相隔甚远,但是二者在赋矿层位、磁异常特征、矿体及围岩特征、矿石结构构造、矿物成分和矿石类型以及矿床成因等诸多方面存在着较大的相似性,进一步研究对比二者的共同和异同点,对于寻找此类矿床有一定的指导作用。本文主要在乔普卡铁矿和土山铁矿详查工作和参考前人工作研究的基础上,对比分析了两个铁矿的异同点,从而总结出相邻区域里寻找此类矿床的几个注意点。     

兖西水源地水资源开采潜力评价

兖西水源地是济宁市、兖州市的重要供水源,为岩溶水系统,具有较强的恢复能力和良好的调蓄功能。水资源主要为松散岩类孔隙含水岩组和碳酸盐岩类裂隙岩溶水。目前区内实际开采量为 10. 66 × 104 m3 /d,采用水量均衡法估计最大可开采量为20. 22 × 104 m3 /d 。通过地表灌溉等增源措施,优质水开采能力可以达到23. 08 × 104 m3 /d,对于提高济宁市在特枯年或连续干旱年及污染事件突发时的供水能力和饮用水安全保证程度具有重要意义。     

山东兖州煤矿区侏罗纪红层孔隙测试及其影响因素分析

在山东兖州煤矿区,侏罗纪红层含有较为丰富的地下水,赋水空间以孔隙为主。综合利用宏观岩芯观察和微观形态分析对红层的孔隙类型进行了较为详细地论述,主要有粒间溶蚀扩大孔隙、粒间缩小孔隙、胶结物溶蚀孔、粒内孔隙和晶间孔隙。指出岩石颗粒组分、颗粒分选磨圆程度、胶结方式及胶结程度等是影响红层中孔隙发育的主要因素,对照扫描电子显微镜（SEM）观察和压汞试验曲线对它们的影响方式和程度作了详细的论述。通过对比具近似孔隙率岩样的压汞测试结果,认为相同孔隙率的岩样可具有不同的孔隙结构形态,结构形态对赋水性能具有决定作用,孔隙结构形态的差异决定了红层储水空间内在结构特征的不同。     

矿井突水水源判别的多组逐步Bayes判别方法研究

矿井突水是采矿过程中最具威胁的自然灾害之一。能否准确快速地判别矿井突水水源,不仅是矿井水文地质工作的主要内容,而且是煤矿防治水工作的重要基础。为了有效判别矿井突水水源,综合考虑水化学指标对水源判别的重要性,基于多组逐步Bayes判别分析理论,选取Na+ K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-和HCO3-共6项指标作为判别因子,利用国内某矿区各主要含水层的35个水样的水质资料作为训练样本,建立了矿井突水水源预测的多组逐步Bayes判别分析模型。实例分析表明,该模型结果与实际情况相符合,说明该模型在矿井突水水源判别中具有良好的实用性和有效性,为判别矿区新的突水水源提供了一种新思路。     

山东兖州煤田16号煤层的成煤植物研究

采取多种手段相结合的研究方法,对山东兖州煤田16号煤层的成煤植物进行了详细的研究。研究了16号煤层中的煤核植物群,还通过孢粉分析及分散角质层的研究,对成煤植物群及其在垂向上的演化进行了细致的研究。结合煤岩光片中煤植体的研究,并对照煤系地层大化石所反映的成煤期前后的植物群面貌恢复了16号煤层的成煤植物群。分析并讨论了上述研究方法在反映成煤植物及其演化方面的作用,认为只有通过这种综合研究才可以较准确地反映成煤植物群面貌及其在成煤过程中的变化。     

山东兖州煤田杨庄井田断层构造特征及其对生产的影响

兖州煤田为鲁西南地区的主要煤田之一,属华北大型聚煤盆地的一部分。杨庄井田位于兖州煤田的西北翼,总体呈倾斜的单斜构造,井田内构造以断层为主,近SN向,NE—NEE向和NW-NWW向3组断层互相切割,致使煤层错动,影响工作面和巷道的布置,局部煤炭资源甚至无法开采。故应采取探采结合的方式,查明断层的分布规律和延展方向,以充分合理地开发煤炭资源。