跨越法采煤控制矿坑涌水量及防治岩溶地面塌陷的研究——以湖南辰溪孝坪煤矿桠杉坡井为例

湖南辰溪孝坪煤矿桠杉坡井为岩充水煤矿井,采用跨越法采煤,辅以封闭突水点、废弃巷道、采空区和将矿坑水排泄补给浅部溶洞水,控制了矿坑涌水量,保持了地下水基本平衡,防止了矿坑疏干排水诱发岩溶地面塌陷。其成功经验可供借鉴。     

合山煤田矿井水害防治措施探讨

合山煤田是典型的岩溶充水矿床．矿井开采水害严重。煤层的直接顶、底板为碳酸盐岩类,岩溶极为发育,为矿井的直接充水含水层;煤层底部的茅口组为强岩溶含水层,与煤系地层的联系密切,为间接充水含水层;位于煤田两侧的红河水是矿井充水最主要的补给水源。断裂、节理和破碎带等通道是矿井充水的主要通道。通过分析井下突水点的发育特征,认为强岩溶导水带是矿井突水的关键部位,防治矿井水害的重点是切断岩溶导水带,对强导水带进行封堵,防止红水河的侧向补给,对四煤底板灰岩进行加固。总结出地面防治的主要方法为帷幕式、截堵式、堵水点式和地面铺盖式。对井下防治水,提出了有疑必探,先探后掘,设置防水闸门、防水墙,实行分层、分区开采,加强井下排水等防治措施。     

华北奥陶系两个不整合面的成因与相关区域性储层预测

发育于下奥陶统亮甲山组顶部（UF₁）和中奥陶统马家沟组或峰峰组顶部（UF₂）的两个不整合面是控制华北早古生代与古岩溶有关的区域性储层形成及展布的关键性面。UF₁F₂原被认为分别代表了短期或长期的基底构造隆升，但是，基于新的证据，我们认为二者受控于不同成因机制，因而与之相关的储层预侧也应有所不同。UF_１原被解释为是板块南部基底上翘的结果，但层序地层分析却支持其海平面变动成因解释。海面下降会通过切蚀水平岩层产生一个倾向盆地的卡斯特侵蚀斜面。UF₁从西北仅蚀亮甲山组到东南下切至下寒武统顶部。因此，与之相关的储层亦从西北至东南发育于相应层位内。在空间上，有利区域性储层主要分布于强烈混合带白去化并有随后轻度淡水淋滤的华北地区中心地带。UF₂由全球性构造事件形成。这一构造运动导致板块内部下弯及相应的边缘上凸，在下凹的华北中心地带保存了较新的地层（峰峰组），而在凸起区这些新地层却被天水侵蚀殆尽。与UF₂有关的潜在区域性储层趋于分布在边缘抬升区，特别是峰峰组分布的周边地区。     

川中地区震旦系灯影组储层特征及其主控因素

提要：采用宏观和微观相结合的方法,对川中地区震旦系灯影组地层研究表明,其储集岩类型主要为溶蚀（假）角砾岩、粉晶白云岩、藻白云岩和砂屑白云岩,储集空间以溶蚀孔洞为主,储集物性较差,为低孔低渗型储层,储层类型以裂缝-孔洞型为主。研究区岩溶储层的发育及演化受到沉积作用、成岩作用以及构造作用的共同控制。相对较强水动力环境形成藻白云岩、粉晶白云岩和颗粒白云岩,发育原生孔隙,为后期强烈岩溶作用提供了良好的物质基础。两幕铜湾运动使灯影组地层抬升,长时间暴露于地表,接受大气淡水、混合水改造,发生表生期岩溶作用。在近地表处形成风化壳,大气淡水、混合水通过风化壳继续溶蚀下覆地层,局部地层溶蚀强烈,垮塌形成岩溶角砾岩,同时在下覆地层中形成大量溶蚀孔洞等次生孔隙。沉积作用和成岩作用为次生孔隙的形成提供了有利条件,改善了储层的储集性能,而后期多期次构造作用产生大量裂缝,大大提高了储集岩渗透率。     

西南岩溶地区植被喀斯特效应

西南岩溶地区是我国主要岩溶带之一，也是世界岩溶研究重点地区，区内因人口众多，植被破坏严重，部分地区因人为作用已经产生一系列的环境问题，本文从岩溶地区植被演替规律出发，针对不同植被生态条件，通过对比不同表层岩溶泉的水化学特征和表层土壤空气CO2（g)（表示呀以气相形式存在）的含量，分析了植被在岩溶区，特别在表层岩溶带的喀斯特效应，由此，一方面可以推动岩溶研究的进一步发展；另一方面可以提高人们的岩溶环境保护意识，从而为西南地区生态恢复提供基础资料。     

典型岩溶槽谷区地下河水文动态响应研究——以重庆青木关地下河为例

为了更好地掌握重庆青木关地下河水文动态变化规律,2007年5月至2008年6月利用WGZ-1型光电数字水位计和水质监测仪(CTDP300型在线水质分析仪）,对降雨量和地下河水位、水温、pH及电导率进行了连续自动监测,并采用水文动态曲线线型分析法分析了该地下河水文动态变化对降水事件的响应。结果表明,地下河水文动态对降雨响应迅速,水位流量过程曲线线型呈不对称尖峰型,尤其在2007年7月17日出现的大暴雨事件中,最高水位为1.175m,滞后最大雨强6h10min,最大流量为2.5781m3/s,而观测中该地下河最小流量仅为0.0189 m3/s,反映出该岩溶地下河发育强烈,赋水空间较单一、含水层对水资源调蓄能力较弱。电导率、pH和水温对降雨同样快速响应,电导率由602.7μs/cm降到462.09μs/cm,pH由7.23降到7.01,水温由18.9℃上升到19.5℃,各指标滞后不超过15h。      

桂林岩溶区大气降水的化学特征分析

2009年1月至2010年12月期间,对处于岩溶区的桂林市降水进行了连续采样测试分析。研究结果表明:(1)桂林市区降水的pH平均值为4.83,降水的电导率平均值为65μS/cm,SO42-、NO3-和Ca2+、NH4+分别是最主要的阴阳离子。(2)桂林市降水各主要离子含量、降雨量和电导率表现出明显的季节差异,其中Ca2+、Mg2+含量在夏、冬季较高,春、秋季较低。(3)降雨量和TDS呈现出良好的负相关关系, SO42-和NO3-以及Ca2+和Mg2+之间则具有较好的正相关关系。(4)2009—2010年与1994—1995年相比,降水中的离子含量增加了1.16倍,降水的pH值有所增高,但仍在酸雨范围之内。在桂林酸雨形成中,降水的NO3-贡献明显增强。(5)通过2012年3月1—6日连续6天的降水监测,发现pH、降雨量和电导率三者呈现出良好的相关性。      

GM(1,1)分解模型与ARIMA模型在岩溶地下水模拟中的对比研究——以柳林泉流量模拟为例

本文运用GM(1,1)分解模型和ARIMA模型分别模拟柳林泉流量。根据影响特征将泉水流量变化分为两个时段研究:1957—1973年泉水流量处于自然状态;1974—2009年泉水流量受气候变化和人类活动双重影响。运用第1时段的数据建模获得自然状态下泉水流量的模型,将模型外推,获得第2阶段自然状态下泉水流量,然后根据水量平衡原理,减去同期实测流量,获得人类活动对泉水流量衰减的贡献。GM(1,1)分解模型的结果显示,从20世纪70年代到21世纪初柳林泉衰减量为2.26m3/s;ARIMA模型的结果为2.32m3/s;与同期实际衰减量2.27m3/s比,相对误差分别为0.44%和2.20%,表明两种模型都适用于泉水流量的模拟。对比人类活动和气候变化对柳林泉流量衰减的贡献,两个模型得到同样结果,即人类活动的贡献是气候变化的8～9倍。实证研究显示,GM(1,1)模型适用于指数序列的模拟,对具有周期波动的泉水流量,可通过周期修正提高精度;而ARIMA模型能够较好地反映泉水流量相对于降水量的时间滞后效应,能比较准确地模拟泉水流量与降水量的量化关系。      

中国南方表层岩溶系统的碳循环及其生态效应

表层岩溶系统因碳酸盐岩－水－CO²(气)三相的化学动态不平衡过程而产生特殊的碳循环环节,参加循环的碳包括碳酸盐岩中的碳、大气和土壤空气CO²部分。中国南方表层岩溶系统的碳循环非常活跃,并敏感地响应岩溶动力因素的变化,从而促进了地球化学过程和生物化学过程的结合,成为大气CO²汇的重要项。中国南方表层岩溶系统的碳循环通过驱动环境的元素迁移,促进土壤有机质的积累,并影响植物所需要的矿物质营养元素的全量和有效态,进而影响岩溶区的植物物种、特有性和作物的发育。     

西安灞河流域现代岩溶作用与CO_2吸收量

本文探讨了灞河流域岩溶特征、ＣＯ２估算方法和ＣＯ２吸收量。观测资料表明,灞河流 域河水中ｐＨ值在冬春季高,夏秋季低,而ＨＣＯ３含量通常与ｐＨ相反。河水和黄土地下水中 ｐＨ值、ＨＣＯ３等化学成分含量与北方南部石灰岩区岩溶水基本相同,表明该区现代岩溶作用 明显,黄土地层也在不断吸收ＣＯ２,并对全球碳循环有重要影响。雨水富含ＣＯ２,其中约有 ８２％的ＣＯ２被岩溶过程吸收,１８％左右的随河水流失。根据一个流域ＣＯ２输入量和输出量,可 以计算岩溶过程中 ＣＯ２吸收量。计算表明,灞河流域现代岩溶过程中每年吸收的 ＣＯ２约为５６３２．８ｔ。