钻孔充填压浆法在采空区治理中的应用——以湖南省邵东某石膏矿采空区为例

矿山开采形成的采空区往往会给地表建筑物带来破坏，对采空区的治理方法也有多种，针对湖南某石膏矿采空区的分布与埋藏特征及其工程地质条件，采用了钻孔充填压浆法进行了治理。实践证明钻孔充填压浆法对采空区的治理具有成本低，设备简单，技术可靠，效果明显，有进一步推广的意义。     

金牛山矿山环境治理设计与施工实践

通过对烟台市牟平区金牛山矿山采矿历史遗留的老采坑硐（井）、塌陷带和采空区等综合恢复治理,详细介绍了采空区充填注浆的设计和施工工艺,消除了地质灾害隐患,改善了地质环境。该工程设计及成功实践对类似金矿塌陷带和采空区治理有很好的指导和借鉴作用。     

过采空区成井工艺及固井措施

大多数矿山浅部资源基本开采完毕后,急需开挖深部矿产资源,而开发深部资源往往需要通过用钻探手段穿越上部采空区来探明储量或超前治理,采空区成井是钻探施工领域的一道技术难题,大口径钻探过采空区成井工艺和固井是十分有效的方法。     

等值反磁通瞬变电磁法在金矿采空区探测中的应用

甘肃省玛曲县大水金矿是西秦岭地区的典型矿山之一,由于矿山的连年持续开采,导致在5号、9号高陡边坡下方形成一系列不同埋深的采空区,引起局部地面塌陷,存在较大安全隐患,根据环保及安全方面的要求,急需查明隐伏塌陷的空间展布特征,有效预防地质灾害的发生。本次研究采用等值反磁通瞬变电磁勘探技术,通过对勘察区典型断面图异常特征的精细解释,结合勘察区水文地质、基础地质等资料的综合分析,进而实现矿山隐伏塌陷的透明化、立体化。研究结果表明：利用等值反磁通瞬变电磁法(OCTEM)进行地下采空区探测,能够较好地反映采空区隐伏地层的岩性电性特征,并且采空区与围岩的物性差异明显,可有效查明地下采空区的空间位置及基本形态特征。同时基于多勘探线物探剖面采空区边界特征点数据,结合计算机三维建模技术,可实现采空区空间形态三维可视化,透视采空区的立体特征。等值反磁通瞬变电磁法的实施效果及三维建模技术为矿山恢复治理及安全评价提供了技术依据,可以有效服务于数字矿山的建设。     

基于模糊综合评判和GIS技术的矿山地质环境影响评价

蒲白矿产资源集中开采区分布于渭北黑腰带地区的蒲城和白水县,煤炭、石灰岩、铝土矿和粘土等多种矿产的持续开发,产生了各类的矿山地质环境问题,其中煤矿采空区塌陷及裂缝最为突出。选取了地形相对高差、岩土体特征、开采方式、有效深厚比、采空区面积比、矿山地质灾害发育密度、地下水位、压占破坏土地资源等11个指标作为评价因子,构建了矿山地质环境影响评价指标体系。采用模糊综合评判法对研究区矿山地质环境影响进行评价,并结合GIS空间分析技术划分为矿山地质环境影响严重区12个,较严重区4个,较轻区2个。评价结果与实际调查情况较为相近,较客观的反映了采矿活动对矿山地质环境的影响,并结合区内实际提出了矿山地质环境恢复治理措施建议,为矿山地质环境保护与恢复治理提供了依据。     

矿山采空区调查中的地质工作流程和方法

为全面保障矿山采空区地质调查工作最终成果的真实性、可靠性,通过对矿山采空区进行初步定义和分类,针对矿山采空区调查工作的相关内容要求,选择适当的地质工作流程手段和方法,提出了新的认识,并整理出了开展工作的7个步骤,对矿山采空区进行全面的调查工作.     

陕西八卦庙金矿床深部开采方案——空场采矿法废石尾砂空区充填处理的讨论

陕西凤县八卦庙金矿床,由建矿初期日处理选矿量100t到2003年日处理2600t,年处理选矿量90～100万t,随着选厂处理矿石量的加大,矿山地下开拓采矿系统集中在矿体富集区长400m宽200m范围内,形成多中段同时开采。在处理1390m中段采空区中上中段形成两条断裂分别为70°、45°,随后沿70°断裂缝地表凹陷,并波及到其它采空区,形成大面积地压险陷,大量废石涌入。原矿地质品位逐年减少,矿山抗风险能力降弱。南坡治理及深部开拓迫在眉睫。采空区处理方案将是今后矿山发展的重要措施之一。建议深部开拓采矿系统采用空场采矿法对采空区以废石、尾砂、水泥进行固结空区充填处理。     

广西通达重晶石矿山环境保护与治理探讨

经实地调查,广西通达重晶石矿的开发已经引发了崩塌、滑坡灾害,还可能出现泥石流、采空区沉陷,针对上述地质灾害和矿山实际,提出了相应的恢复治理措施。     

全胶结注浆法在煤矿采空区治理工程中的应用

由于煤矿采空区块段顶板基本保持悬空状态,上部岩体易产生沉陷变形,影响地表建筑物地基基础的稳定。全胶结注浆法,就是将水泥粉煤灰浆液直接注入采空区及其上覆岩体裂隙中,浆液固化后胶结岩体裂隙,同时采空区内的浆液形成的结石体对其上覆岩体形成支撑作用,阻止上覆岩体的进一步冒落,保证上部建筑物地基的稳定。山西省晋城富晋精密工业有限公司二期生产项目A区煤矿采空区治理工程应用该技术取得很好的治理效果,全胶结注浆法具有施工简单,安全性高,施工工艺成熟,施工易于管理,质量检测手段简便易行等优点,在同类型矿山采空区的治理中有较大的应用推广价值。     

阳泉矿区煤田采空区综合地球物理探测模式应用

为支撑采煤沉陷区地质环境调查与矿山环境恢复治理工作,对山西阳泉矿区典型采煤沉陷区开展综合地球物理勘探技术方法研究与应用示范。通过重力勘探、浅层地震法和瞬变电磁法开展煤田采空区地球物理方法对比应用研究,总结出采用以上3种物探方法相结合的勘查煤田采空区的有效探测模式。探测结果表明,综合地球物理勘查结合地面地质调查能够识别采空区边界和深度等属性信息,为采空区三维地质建模提供数据依据。     

“四深”微生物的地质作用：从气候环境变化到生态灾难

“四深”微生物是指深海、深地、深空和深时环境的微生物,特别是细菌、古菌、真菌、病毒等。人们对“四深”微生物的了解非常有限,是亟待突破的地球生物学前沿领域。“四深”微生物的研究对理解地球生命起源、界定生物圈的边界条件、促进地球科学与生命科学以及行星科学之间的交叉融合具有不可替代性的贡献。随着我国深海、深空、深地等重大工程计划的推进,一系列与“四深”微生物有关的前沿科学问题不断提出,包括地质微生物与气候环境的相互作用、地质微生物的生物安全与生态安全、地质微生物参与的隐匿地质过程等。特别是,“四深”环境活性氧自由基对微生物的影响、地质病毒对生物演化和地质过程的影响等前沿领域都亟待突破。活性氧自由基能对生物分子、细胞、组织和器官,乃至整个生物圈的演化以及微生物地质作用都产生重要影响。病毒引发了现代和近代诸多全球性疫情爆发,地质病毒则可能对生物的背景灭绝和大灭绝以及一些地质过程产生影响。     

“四深”微生物的地质作用——从气候环境变化到生态灾难

“四深”微生物是指深海、深地、深空和深时环境的微生物,特别是细菌、古菌、真菌、病毒等。人们对“四深”微生物的了解非常有限,是亟待突破的地球生物学前沿领域。“四深”微生物的研究对理解地球生命起源、界定生物圈的边界条件、促进地球科学与生命科学以及行星科学之间的交叉融合具有不可替代性的贡献。随着我国深海、深空、深地等重大工程计划的推进,一系列与“四深”微生物有关的前沿科学问题不断提出,包括地质微生物与气候环境的相互作用、地质微生物的生物安全与生态安全、地质微生物参与的隐匿地质过程等。特别是,“四深”环境活性氧自由基对微生物的影响、地质病毒对生物演化和地质过程的影响等前沿领域都亟待突破。活性氧自由基能对生物分子、细胞、组织和器官,乃至整个生物圈的演化以及微生物地质作用都产生重要影响。病毒引发了现代和近代诸多全球性疫情爆发,地质病毒则可能对生物的背景灭绝和大灭绝以及一些地质过程产生影响。     

我国过去50a来降水变化趋势及其对水资源的影响(Ⅱ):月系列

应用全国范围内的678个气象站1951-1998年长系列逐月降水资料, 用线性回归方法研究降水量的变化趋势, 同时结合长江、黄河和松花江主要控制水文站同期的径流资料, 研究径流对气候变化的响应. 结果表明: 降水的年内变化表现出较大的区域特性, 最显著的变化特点是秋冬季 (8～12月) 东部地区降水量普遍减少, 1～3月江南地区降水有增加趋势. 气候的上述变化趋势对我国干旱的西北地区有利, 该区河流径流量有明显增加; 另一方面, 夏季降水的增加可能会导致洪水事件的濒发, 与此同时, 降水量的年内不均匀变化, 特别是在 8～12月长时间的降水减少趋势, 导致枯水期径流的减少, 从而加剧秋冬季水资源的供需矛盾. 长江、黄河和松花江主要控制水文站6个站1～4月径流基本上表现为增加趋势, 而6～12月大多表现为减少趋势, 只有黄河上游唐乃亥站6月, 长江下游大通站7月和松花江哈尔滨站8月径流为增加; 另外, 气候变暖使发源于青藏高原的长江(宜昌站3、 4月)和黄河上游(唐乃亥站4～6月)的春季的融雪过程提前, 融雪期径流增加.     

21世纪中国煤地质与勘探展望

中国煤炭资源量49000余亿t,实际探明储量6000余亿t,其中可供建并使用的精查储量390亿t。由于油气资源有限,加上近年煤炭在降低成本。减少污染方面取得进展,21世纪初可望成为廉价、洁净和可靠的能源,在能源构成中重居领先地位。煤炭在中国化石能源资源中约占95％,在能源构成中将长期占据主导地位。煤田地质工作直加速东部勘探,突出西部找水,提高勘探程度和煤矿地质研究精度,为煤炭开发、洁净煤技术提供可靠信息。     

攀西地区红格层状岩体的地球化学特征

红格岩体赋存有大型钒钛磁铁矿床，在橄辉岩相带和辉石岩相带底部有铂族元素（PEG）的矿化，是攀西层状岩体中重要的岩体之一，系统分析了红格层状岩体不同岩相带的微量元素和稀土元素特征，探讨了岩浆的结晶分异演化过程，提出岩体主体上是由一个岩浆房经正常的结晶分异形成的，底层的硫化物富集带和中上层位的钒钛磁铁矿是岩浆结晶分异产生的堆积相，并非是岩浆多次脉动式补给的结果。     

北京怀柔云蒙山地区花岗岩风化过程的地球化学基因

地球化学基因是近两年提出的一种新的地球化学示踪技术,本文选择北京怀柔云蒙山地区两个邻近的花岗岩风化剖面(编号为B和C)来分析岩性地球化学基因和金矿化地球化学基因的属性特征.剖面B样品的化学蚀变指数CIA变化为51.3～58.9,WIG的范围为89.4～68.6,属于初始风化程度;剖面C样品的CIA变化为52.4～78....     

地层学的几个基本问题及中国地层学可能的发展趋势

对地层学的几个基本问题,包括地层分类、国际地层表的建立、全球地层标准剖面及剖面点进行了讨论。在各种地层分类体系中,年代地层学和岩石地层学是分类中的主体,其他系统都居于补充或从属的地位。国际地层表是地质学的基本文件和地学研究的主要参照,其建立的基础应是地史上关键性地质事件的记录,其方法应是多学科的综合研究。前寒武纪与显生宙划分的建立标准应是一致的。国际地层委员会制订的GSSP做出了重大贡献,但所定点位不够稳定,点位以外无法对比,在实践上和认知上都有不足。可考虑用多学科综合研究,寻觅接近等时的物理界面取代剖面点作为地层界面。在中国地层研究方面,以三次全国地层会议为准,分阶段概括论述了半世纪以来做出的主要成果。对今后中国地层研究的可能趋势提出了一些看法。主要是:应从系统论、整体观和复杂性观点的高度开展多学科的融合,共同解决地层的时空关系和划分对比等复杂问题;应当扩大服务面和扩展研究面,着重开展以古环境和古气候为中心的地层研究,协助解决与经济建设中的资源与环境两大主题有关的地质课题;制订2008年后的中、长期规划,改进GSSP程序,持续完善《国际地层表》这一永恒任务;开展高分辨率、高精度地层学研究,建立融合及协调多种分支学科的综合地层学;扩大地层学对整个地球科学的服务,使中国地层学研究进入一个新的阶段。     

干旱区绿洲土壤共存重金属元素形态变化及生物有效性实验分析——以Cd、Zn、Ni元素为例

采用盆栽试验,初步研究了干旱区绿洲土壤—胡萝卜系统中镉、锌、镍3种重金属的形态变化特征及其生物有效性问题。结果表明:供试绿洲土壤原状土中,Cd、Zn、Ni均以稳定的残渣态形式存在,而处理土壤中重金属被钝化的量有限,Cd的存在形式主要以碳酸盐态为主,Zn、Ni则主要以铁锰氧化态为主;3种元素的活性大小依次为Cd>Ni>Zn。根据回归分析,元素Zn对胡萝卜块茎和茎叶吸收Zn量贡献最大的分别是Zn的碳酸盐结合态和铁锰氧化态;元素Ni对胡萝卜各部位吸收贡献最大的均为Ni的铁锰氧化态。     

西北气候环境转型信号在新疆河川径流变化中的反映

对新疆不同区域、不同补给类型的26条河流年平均径流量变化趋势分析研究,结果显示:大多数河流年径流量从1987年起出现增加趋势,天山山区增加尤其明显,其它地区有不同程度的增加,昆仑山北坡略微有减少.从径流变化来分析,天山山区的气候变化已出现由暖干向暖湿转型的信号,其它地区也正处在转型过程中.     

Lithium-mica composition as pathfinder and recorder of Grenvillian-age greisenization,Rondonia Tin Province,Brazil

The tin-greisens of the Rondonia Tin Province, Brazil, are related with the intrusion of a 995−975 Ma evolved rapakivi granite suite interpreted as post-collisional with respect to the Grenvillian orogeny during assembly of Rodinia. Lithium-iron mica (‘zinnwaldite’) is the main mineral in late- to post-magmatic and ore stages of such greisens, and has the potential of being a recorder of the mineralization processes. We provide bulk rock geochemistry of granite, greisen, and greisenized granite, coupled with in-situ major and trace element analyses in mica. Trace element and Li contents in mica were assessed via LA-ICP-MS analysis to avoid interference from ore-mineral inclusions. There is a large-scale zoning (hundreds of meters) of the composition of magmatic mica within the massif. Within 200 m of greisen zones, the mica composition in granite becomes similar to hydrothermal greisen mica, i.e. mica composition is suggested as a proximity indicator for greisen. Mica records the evolution of the system from magmatic to hydrothermal. Early-magmatic mica is Li, Rb and F poor and Mg, Ti and Fe rich, as opposed to greisen mica. Rare metals (e.g. Sn, Ta, W) display complex behavior, as their content in mica increases from magmatic to transitional stages, but decreases from transitional to ore (greisen and vein) stages. This can be explained by a complex interaction between enrichment of metals in the fluid, crystallization order of HFSE-bearing minerals, a decrease in the acceptance of HFSE in mica due to Ti depletion, and a change in the system from melt-dominated to fluid-dominated. Depletion of rare metals in mica can be an important factor for mineralization, since binding these metals to silicates reduces the amount of ore minerals. In granite, up to 86 % of Sn is bound to mica, while in greisen, up to 95 % of it is available to form cassiterite. Niobium behaves differently than other rare metals, likely due to its very high initial partition coefficient in mica and its lower solubility in fluids when compared to Sn and Ta. As such, changes in the Nb/Sn ratio in mica can be used as a proxy for the rock/fluid ratios. Mica pseudomorphs after feldspar in greisenized granite have anomalously high Sr contents inherited from their albite precursor.