浅谈煤矿防治水规定中单位涌水量的换算分析与应用

依据煤矿防治水规定、煤矿床水文地质、工程地质及环境地质勘查评价标准、水文地质手册、对抽水实验钻孔单位涌水量曲线来确定最佳选配类型,换算成口径91 mm,抽水水位降深10 m来评价其富水性。     

江西新余铁矿田抽(注)水试验成果分析

作为江西主要铁矿富集地之一的新余铁矿田,自20世纪50年代至今,陆续开展多次地质勘查工作,进行了大量的钻孔抽水及少量注水试验。通过对8个矿区37个钻孔和2个浅井抽(注)水试验数据进行分类统计,并针对各含水层试验成果数据进行分析,对铁矿田各含水层的富水性进行了总体评价,结果显示:钻孔单位涌水量普遍小于0.1 L/s·m,总体属弱富水性,仅杨家桥矿区3个钻孔的单位涌水量在0.1~1.0 L/s·m之间,属中等富水性[15],总体水文地质条件简单,利用抽水资料结合稳定流抽水渗透系数计算公式获得的各含水层渗透系数,是矿田矿坑涌水量预测的一个重要参数,该项研究成果可以对区域内邻近矿区的水文地质评价工作提供数据支撑。     

钻孔单位涌水量换算的理论与实践

单位涌水量是评价煤矿区含水层富水性强弱和划分矿井水文地质类型的重要指标之一。分析了单位涌水量换算的意义及煤矿钻孔实际抽水资料,研究了具有三次降深、二次降深及一次降深资料单位涌水量换算的方法,结合某煤矿的实际抽水资料进行了验证,计算结果符合该煤矿区含水层富水性的实际情况。      

用数学地质方法研究岩溶含水层富水性变化趋势

一、方法简述 水文地质现象都具有一定的规律性,其重要表现之一就是变化的趋势。在预测岩溶含水层富水性变化规律上,主要是用趋势分析的方法,研究岩溶在钻孔中的高度,抽水试验出的渗透系数和单位涌水量的空间变化规律。常利用多项式函数成付里叶级数所代表的曲面,根据最小二乘法的原理,来拟合该地段岩溶特征的空间分布,用所确定的函数来描述该岩溶特征的趋势变化。将钻孔实测岩溶值 (渗透系数、     

钻孔单位涌水量换算——以亭南矿区为例

进行矿井水文地质类型划分时,需要用单位涌水量来评价含水层的富水性。《煤矿防治水规定》要求以口径91mm、抽水水位降深10m时的单位涌水量为评价依据,不一致的,需进行换算。以亭南矿区的三个钻孔抽水试验为例,利用excel趋势线模块功能判定抽水试验Q-S曲线类型,利用Fortran编程计算影响半径R,较快速较准确地进行钻孔单位涌水量的换算。     

基于GIS多源信息集成的含水层富水性模糊层次分析法

对含水层富水性进行分析评价,是煤矿开采、隧道掘进时防止涌(突)水发生的重要前提。通过分析影响含水层富水性的因素,以某煤矿为例,选取含水层厚度、钻孔冲洗液消耗量、构造发育密度、单位涌水量及渗透系数五个指标进行分析;引入模糊层次分析法确定各因素对含水层富水性影响的权重;应用GIS的数据管理和空间分析功能,计算评价了研究区的富水性;将研究区含水层按富水性强弱分为五个区域。评价分区结果与研究区水文地质条件变化基本一致。为区域含水层富水性评价提供了一种新思路。     

昌福山矿区7-12钻孔抽水实验数据的分析及应用

通过对 7-12 钻孔抽水试验数据的分析,认为昌福山矿区水文地质条件为中等类型,含水层富水性弱,煤系地层补给条件差,并获得了水文地质参数预测未来本矿井涌水量,对矿区煤炭开采具有一定的指导意义.     

甘肃张掖盆地含水层岩性,电性及富水性关系研究

本文依据水文地质和测井资料,研究了甘肃张掖盆地含水层岩性、电性及富水性关系和钻孔涌水量分布规律。它为合理利用和开发该盆地地下水资源,提供了新的科学依据。     

相山居隆庵21号带铀矿床水文地质条件及矿坑涌水量估算

居隆庵菱形断块是相山地区重要铀资源基地,21号带地处居隆庵菱形断块的西部,水文地质条件属简单-中等类型,相对其它矿床更为复杂。笔者采用狭长水平坑道法和水文地质比拟法对该矿床进行矿坑涌水量估算,其钻孔单位涌水量0.1L·(s-1·m-1),预测矿坑涌水量29m3·h-1。研究显示,矿床主要含水带(构造及裂隙)富水性弱且不均,导通性不强;而地下水补给条件好,水压高。在矿床开采过程中应加强监测,及时判断可能出现的涌水量变化情况,保证生产安全。     

基于全卷积神经网络的钻孔瞬变电磁法岩层富水性预测研究

巷道掘进前方采用钻探或地球物理方法进行超前探测含水层的位置及富水性,提前做好防治水工作对煤矿安全生产至关重要。利用钻孔瞬变电磁法(BTEM)进行超前探测优势明显,目前解释方法是根据计算的电阻率进行岩层富水性的定性分析,还无法实现对含水层富水性等级进行预测。提出利用钻孔瞬变电磁法探测,采用全卷积神经网络(FCNN)方法进行钻孔外围含水层富水性等级的准确预测。首先,依据阿尔奇公式、Kozeny–Carman公式、导水系数公式和单位涌水量公式,建立砂岩含水层单位厚度的电阻率与按钻孔单位涌水量划分的含水层富水性4个等级的对应关系;其次,建立全空间条件下不同富水性岩层的地质–地球物理模型,采用三维时域有限差分法(FDTD)进行全空间瞬变电磁场数值模拟;为了接近实际情况,在正演结果中加入了5%～15%的随机噪声,提取与岩层富水性等级关联的特征参数,采用全卷积神经网络(FCNN)进行了岩层富水性等级预测的训练和仿真测试,测试集预测的富水性等级平均准确率为91.8%;最后,利用某矿煤层水力压裂后的钻孔瞬变电磁法实测数据进行煤岩层富水性等级预测,检验FCNN方法预测效果。研究结果表明:采用全卷积神经网络...     

福建政和马仑头金矿水文地质条件研究

为了查明福建政和马仑头金矿水文地质条件,并对自然地理概况、水系条件、矿区疏干排水区内地层(岩石)的富水性、构造断裂带的富水性等方面进行调查,同时研究了矿山开采后地下水补给、径流、排泄条件的变化,计算了坑道涌水量,结果表明矿区水文地质条件属简单类型,有利于开采活动。     

中黄页铁矿水文地质特征及涌水量预测研究

中黄页铁矿位于河南省卢氏县黄叶村,为水文地质条件中等的岩溶充水矿床。本文通过分析矿区水文地质条件、矿床充水水源和途径,对矿区水文地质参数进行了分析计算,分别采用补给量法和"大井法"开采过程中的涌水量进行了计算预测,结果显示:中黄页铁矿含水层属于岩溶裂隙水含水层,充水含水层富水性较差,渗透性较弱。矿区断裂构造发育,多充填,富水性较弱。根据补给量法预测矿坑平均涌水量为729 m~3/d,大井法预测矿坑最大涌水量为2 508 m~3/d。研究结果将为未来矿山开发设计中防水方案的制订提供了理论依据。     

济三煤矿煤层顶板砂岩含水层富水性预测

针对济三煤矿七采区水文地质勘探程度不高,抽（放）水试验钻孔数量有限的实际情况,从岩性结构和构造发育特征出发,综合考虑砂岩厚度、砂-泥组合层数、岩心采取率以及砂岩含量等因素,构建岩性结构指数模型,同时,采用断层分维值来定量表述断层构造特征,通过信息复合建立多因素富水性指数综合评价模型,对煤层顶板含水层进行富水性分区,通过有限的实测单位涌水量数据对评价结果进行验证,取得了较好的应用效果。      

江苏沭阳主城区地下水水文地质特征分析

开展水文地质特征分析对本地区建立地下水动态监测网络、地下水资源开发利用与环境保护以及城市工程建设过程中地下水控制具有重要的意义。在分析沭阳主城区自然地质环境及地质特征资料的基础上,结合水文地质勘探与试验以及水质检测资料,分析地下水类型及其富水性分布规律、补给径流排泄条件以及水化学特征等。结果表明:研究区松散岩类孔隙水分为浅层地下水(第Ⅰ含水层组)和深层地下水(第Ⅱ、第Ⅲ含水层组)。浅层地下水富水性较好地段主要分布于研究区西北部淮沭河、新沂河和沭河周边一带,实测单井涌水量754.60 m3/d,其它地段属于富水性较差区,实测单井涌水量183.84~184.75 m3/d,局部水质较差,易受污染。深层地下水水富水性好地段分布于研究区西南及二斗渠以南一带,含水层厚度较大,实测单井涌水量597.77 m3/d,其它地段属于富水性中等,实测单井涌水量422.97~459.56 m3/d,水质良好。研究区地下水补径排条件受地形地貌、人工开采等因素影响明显,深层地下水局部地区已形成了水位降落漏斗。     

贵州毕节岩溶斜坡地带地下水赋存规律与钻探成井模式

结合贵州省毕节地区水文地质调查资料和486口钻井资料发现:构造、岩性和地貌是控制钻孔是否成井的主要因素,应结合具体实例综合分析。寒武系娄山关组(2-3ls)、二叠系茅口组(P2q-m)、三叠系嘉陵江组(T1j)和关岭组(T2g)为主要岩溶找水层位,占成井总数的79.83%,成井率分别为88.1%、41.56%、76.32%、70.94%,平均单井涌水量分别为409.62 m~3/d、165.93 m~3/d、291.2 m~3/d、277.42 m~3/d,相较于厚层纯灰岩,灰岩夹碎屑岩地层和白云岩地层成井率更高,且钻孔平均涌水量更大;区域性断层不再是钻井找水的有利部位,中小型断裂等小构造控制局部富水区成为钻井找水的有利靶区,归纳4种钻探成井模式:中小型断裂控水模式、逆断层上盘富水模式、含水层与隔水层接触带富水模式、白云岩岩溶裂隙富水模式。     

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。     

基于GIS的煤层顶板含水层富水性评价

为减少单一赋权法在评价含水层富水性方面的不足,以韩家湾煤矿为例,在综合分析矿井地质、水文地质条件的基础上,选取含水层的厚度、岩心采取率、砂岩粒度指数、砂地比以及砂泥交互层数作为影响富水性的主控因素,分别利用模糊层次分析法、CRITIC法获得各主控因素的主、客观权重,通过博弈集合理论得到综合权重,进而基于GIS平台对含水层的富水性进行分区评价。结合钻孔单位涌水量、矿井出水点的分布结果对含水层的富水性分区结果进行验证。结果表明:研究区富水性整体呈现由中部向两侧逐渐减弱的趋势,该模型的评价结果与实际情况相吻合。     

赤水河深切河谷斜坡区地下水成井条件分析

根据水文地质调查、钻探和水文地质试验等数据,应用数理统计学原理,对赤水河深切河谷斜坡地区钻孔岩溶发育深度、涌水量、地下水位和渗透系数进行综合分析,研究指出区内岩溶含水介质空间的分层性、涌水量与地下水力坡度多呈负相关规律,同时区内地下水富集具有差异性和分区性,缓斜坡地带有利于地下水机井开采。     

淮北袁店二井煤矿101采区充水因素分析

101采区位于煤矿的中部,拟采10煤层,区内抽水资料较少.在合理利用采区内、外各种水文地质资料基础上,通过对矿井水文地质边界条件的划分,充水水源、充水途径的分析,论述了采区的充水因素.研究认为,采区东部DF2.可视为采区补给边界;南、西、北分别被F14、WF4、F高-7断层切割,可视为隔水边界;10煤顶、底板砂岩裂隙含水层(段)是直接充水水源,富水性弱;新生界松散层第四含水层(组)是间接充水水源,富水性亦弱;太原组石灰岩岩溶裂隙含水层(段)是间接充水水源,富水性弱-中等;充水途径主要有构造裂隙、垮落带、导水裂缝带、断层及岩溶陷落柱以及未封闭好的钻孔等.该研究为采区涌水量计算、水害的防治及采区工作面的设计提供了较为可靠的地质资料.     

丰祥煤矿水文地质条件及二_1煤层充水因素分析

分析了矿井的水文地质条件,对主要充水含水层进行了分析、划分和对比;对断层构造的导水性、富水性进行了分析。论述了水文地质边界条件。采用大井法和比拟法预测了矿井涌水量,对计算结果进行了评价。对二1煤层充水因素进行了分析,指出奥陶系白云质灰岩岩溶裂隙水为本区二1煤层充水的重要因素之一,并对断裂构造、地表水体、封闭钻孔对二1煤层开采的影响进行了分析。