火成岩侵入的石灰岩地区电法找水实践与认识

太行山前的大多数石灰岩受火成岩的侵入,造成这些地区的地下水分布极不均匀,施工成井率很低。为了合理有效地开发地下水资源,在工作区进行水文地质调查的基础上,垂直于主构造线方向布置了3条电阻率法勘探剖面线,运用对称四极电阻率测深法,分别测量了视电阻率值。通过绘制视电阻率等值线断面图,定性和定量解释火成岩侵入的石灰岩地区地下富水带在视电阻率等值线图上的表现形态,准确的确定了井位。通过钻探工程验证,水井的出水量较为理想,与物探推断分析得出来的结论吻合良好。在这类地区开展电法找水,研究水文地质条件是基础,野外工作布置要灵活,深刻分析视电阻率等值线的异常形态是关键。      

基于GIS RS与AHP耦合技术的矿山水力侵蚀研究

晋陕蒙(西)地区的水力侵蚀受控于多种因素。在详尽地分析了影响水力侵蚀的各种因子基础上,确定母质类型、植被覆盖、地貌类型、沟壑密度、地形坡度、土地利用类型、矿山开发面积、降雨强度、水土保持、大风强度作为其主控致灾因子。根据遥感(RS)解译成果,应用GIS分别建立了各主控因子的专题层图,利用先进的层次分析方法(AHP),确定影响水力侵蚀的各致灾因子的权重系数。通过GIS、RS与AHP耦合技术的应用,对各子专题层图进行加权复合叠加,利用频率和频数分布直方图,确定出水力侵蚀的分区阈值,构建水力侵蚀的危险度评价的多源地学信息复合叠加模型,并对水力侵蚀危险度进行了分区评价。水力侵蚀模型的建立,为水力侵蚀的分区评价与预测提供了理论依据,使评价结果更加科学、合理、准确。      

中低温热储及其井中热场

中低温地下热水有着广阔的开发利用前景。其成因及赋存规律的研究,是合理勘探、开发的基础。本文从地层、构造及水文地质条件入手根据地热传导原理,研究了传导型热领教的发育条件,划分了主要热储类型在此基础上,对井（孔）中热场及井液温度变化规律进行了分析,给出了井液温度分布曲线及井液温度变化与地层的对应关系。这一成果,对勘探开发地下热水有积极的意义。     

华北型煤田煤层开采对含水层的破坏模式研究

华北地区岩溶水系统分布广泛、水质好、水量丰富,是城镇工矿企业的重要水源,也是维护生态稳定的重要因素。华北型煤田大部分位于岩溶水系统之中,煤炭开采时水患与缺水并存,煤水矛盾突出。在总结了华北型煤田中煤炭基地的煤层及含水层发育情况的基础上,根据岩溶水系统的补径排条件、煤层分布区与岩溶水补给区的位置关系、地形地貌等因素,将采煤对岩溶含水层破坏类型分为三种类型:直接破坏、间接破坏型和无影响型;按地下水类型划分;将煤层开采对含水层的破坏模式划分为破坏顶板孔隙水、破坏底板岩溶水及破坏岩溶水、裂隙水、孔隙水3类,近而根据含水层性质及埋藏条件,含水层与煤层的位置关系,对煤矿开采对区域含水层破坏的模式划分了亚类。在进行含水层破坏类型和破坏模式划分的同时,也对各类型的特征进行较为详细的说明,为该区的煤炭开采和水资源的保护指明了方向。     

榆神府矿区大柳塔井田煤层群采地面沉陷可视化数值模拟

针对晋陕蒙能源基地榆神府矿区大柳塔井田的地面沉陷问题，在分析研究区内水文地质、工程地质条件的基础上，确立了研究区的评价模型并采用世界上先进的数值模拟评价的FLAC^3D专业软件包，对该矿区煤层群采的地面沉陷情况进行了可视化数值仿真模拟分析。     

晋陕蒙能源基地榆神府矿区水土流失综合评价

晋陕蒙能源基地榆神府矿区，地处鄂尔多斯盆地东北部的黄土丘陵区和毛乌素沙地．自然条件恶劣，生态环境脆弱，水土流失是该区主要环境地质问题之一。根据1987年、1992年和1999年三期TM卫星遥感影像解译成果，在地理信息系统空间数据库功能的支持下，应用层次分析法，评价了该区水土流失现状，初步揭示了水土流失影响因素和发展规律。结合调查成果，研究了矿山开发等对水土流失的影响，并进行了初步预测评价，为该区环境保护和水土流失的防治提供了依据。     

华北型煤田矿井岩溶水涌(突)出机理与涌(突)水量预测方法探讨

北方岩溶水系统的形成与相关河流的发育贯通相辅相成。不同的岩溶水系统模式表现出不同的地下水动力学特征,岩溶水径流带控制的岩溶水网络系统是北方岩溶水系统的基本特征。天然状态下,华北型煤田煤层顶板砂岩地下水系统与底板岩溶地下水系统有水力联系的区域,是矿井岩溶水涌(突)出的危险区。煤矿采掘工程打破了煤层顶、底板地下水系统水压力平衡,在压差作用下,承压岩溶水的"压裂"作用对构造煤系发育层段的疏通有着重要作用。承压岩溶水的释放或涌(突)出,是岩溶承压含水层弹性贮存量的释放,岩溶水运动属非稳定流。将断层等线形过水断面概化成环状井(孔)过水断面,则可用定降深非稳定流承压井流方程,预测可能的岩溶水涌(突)水流量及其变化规律。对流量函数Q(t)定积分,则可预测任意延续时间段的涌(突)水量。基于承压岩溶水弹性释放的非稳定流矿井岩溶水涌(突)水量预测方法,突破了岩溶水涌(突)水量无法预测的禁锢,对提升矿井岩溶水防治水平,解放华北型煤田下组煤有积极、重要意义。     

矿井涌水量动态预测非稳定释水-断面流法

我国北方煤田上覆地下水系统含水层以砂岩为主,是矿井主要充水水源。除浅部、露头区外,上覆砂岩地下水系统总体上构成非径流型蓄水构造,弹性贮存是其地下水主要赋存状态,压力传导、局部渗流为地下水动力学模式,矿井涌水主要为承压含水层弹性释放。非充填开采,煤层上覆地层周期性冒裂形成冒裂二元结构体,其自身释水(弹性、重力)与其外侧含水层断面弹性释水叠加形成矿井涌水。冒裂二元结构体释水随冒裂周期发生,时间短暂。外侧含水层断面释水可用非稳定流定降深沟(渠)流方程描述,进而获得外侧含水层断面释水单宽流量。外侧含水层释水断面随冒裂周期性延展累积,迭代更新,矿井涌水流量随之变化。在研究、刻画外侧含水层释水断面延展、迭代时空规律基础上,给出含水层断面释水流量预测方法、公式,与冒裂二元结构体自身周期性释水流量叠加,获新的矿井涌水量预测方法—非稳定释水-断面流法。     

鄂尔多斯盆地煤炭基地含水层及其保护研究

鄂尔多斯盆地周边分布着神东、陕北、黄陇和宁东四个大型煤炭基地,煤炭资源丰富,但开采利用程度低,是我国＂十二五＂期间重点开发的矿区。在系统分析盆地内侏罗系煤层顶板白垩系裂隙含水层和第四系萨拉乌苏组孔隙含水层富水性的基础上,揭示了含水层与煤层的叠置关系;以煤炭开采破坏含水层、煤层与含水层距离、煤层与地表距离、含水层富水性为依据,将含水层破坏模式划分为：破坏顶板萨拉乌苏组含水层亚区、煤层埋藏浅破坏顶板含水层及生态环境亚区、破坏顶板含水层富水性较好亚区、破坏顶板含水层富水性较弱亚区,并对含水层破坏程度进行了分区评价;最后提出了含水层保护措施,为煤炭开采后的防治水工作提供了依据。     

长治盆地岩溶地下水合理开发利用研究

用历史的观点,研究了长治盆地奥陶系碳酸盐岩岩溶发育规律,系统地分析了岩溶水赋存及盆地岩溶水系统特征。研究表明,长治盆地属辛安泉岩溶水系统部分,是其西部一个相对独立的岩溶水子系统。该盆地岩溶水受不同类型和规模的蓄水构造控制。单斜蓄水构造及地垒蓄水构造是建设集中水源地的理想地段,各煤矿矿井用水可在背斜蓄水构造中就近解决。根据各蓄水构造的岩溶水文地质特征,合理布置水源地、科学确定取水量是岩溶水合理开发和经济可持续发展的关键。