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。      

陈家山矿煤中微量元素和稀土元素地球化学特征

通过对陈家山煤矿中下侏罗统延安组4#主采煤层中微量元素和稀土元素的测试分析,发现煤中富集亲花岗岩的钨钼族元素W、Mo、Bi、Sn、Ba、Sr和Li,说明该区煤系形成期间的陆源碎屑主要来自花岗岩和花岗片麻岩等中、酸性岩石。4#煤中ΣREE平均值为98.2×10-6,稀土元素分布模式十分相似,呈左高右低的宽缓“V”型曲线,Eu负异常明显,反映出稀土元素与陆源碎屑岩关系密切,成煤期间稀土元素来源一致,陆源物质的供应相对稳定。      

毕节地区煤矿生产的生态破坏与植被恢复

根据毕节地区自然条件和开采的施工工艺及施工组织条件,分析煤矿开采过程中的生态环境破坏情况,提出了植被恢复是生态重建的最重要途径之一;并根据生态学上的“适地适树”原则、“生物多样性”原则、“生态位”等原则,筛选出了目前在煤矿工业场地区、生活管理区、排矸场区等主要区域生长良好的具有功能性的乡土树种,指出了选择树种时需要注意的问题,力争为创建毕节地区生态煤矿探索一种模式并实现矿区生态环境的良性循环。     

葛泉煤矿南翼瓦斯地质特征

揭示了葛泉煤矿褶皱构造、断裂构造发育, 且其南翼比北翼更为复杂的地质构造特征; 指出了影响该矿南翼瓦斯涌出异常的主要地质因素是地质构造; 研究了该矿南翼瓦斯地质特征, 并提出了用地质构造特征预测瓦斯涌出异常区的建议和技术措施。这对该矿安全生产有重要意义。      

苏东坡对大自然的科学观

北宋大文豪苏东坡,一生坎坷,官宦沉浮,曾先后任近十个州的地方官,并三度贬谪黄州、惠州和儋州。他虽然是封建时代的士大夫,但对认识自然、利用自然是有建树的。如发现开发徐州煤炭,对庐山地貌特征的认识,夜探石钟山钟声之谜和合理利用水利资源等。     

煤与瓦斯突出中单个煤壳解体突出的突变理论分析

在煤与瓦斯突出中,煤体自组织地形成最具抗力的球盖壳形式来抵抗被突出,煤壳一旦解体便丧失承载能力,高位势煤岩系统中与单个煤壳突出相应的各种能量得以释放。根据反映煤岩破坏特性的塑性变形局部化理论,导得突出前煤壳形变、位移时相应于偏应力的功、能增量关系,建立了煤壳失稳解体的突变模型,并对由于偏应力作用导致煤壳失稳解体机制进行了研究,给出失稳瞬间释放的偏应力应变能表达式、煤岩系统体积应变能释放量表达式和孔隙瓦斯粉碎解体后的碎煤及与煤层瓦斯渗流形成瓦斯-煤粉两相流描述。所得结果可深化对煤、地应力与瓦斯压力三因素对煤与突出演化规律综合作用的认识。     

贵州省煤炭资源优度评价

基于贵州省煤炭资源分布和赋存特点,构建了煤炭资源评价体系。运用灰色聚类分析方法,对贵州省166个勘查区进行分析评价,确定其优劣顺序。结果表明:单元优度值介于44.46~83.13,各单元间差异不大;贵州省具有良好的煤炭资源条件,“优”和“良”级资源占参评总资源量一半以上;煤炭资源在毕节和六盘水分布优势明显,适于优先带动开发。      

湖南白兔潭矿区荷田区段构造特征与找煤前景

煤炭是湖南省的主要能源,经过多年的勘探开发,暴露区和浅部的煤炭资源已基本采完,因此,在隐伏区寻找新的煤炭资源已成为当务之急。隐伏区找煤主要指“三下”(老地层下、构造下和红层下)找煤,而“老地层下和构造下”找煤主要是指利用推覆构造理论寻找新的煤炭资源。为了深化对区域构造和煤田构造发育规律的认识,为本区煤炭资源勘探和矿井生产地质保障提供新思路、开拓新领域,以当代构造地质理论为指导,结合已有资料,对白兔潭矿区荷田区段的煤田构造进行了研究,揭示了煤田的构造格局,提出了该区可能存在的两种构造模式,对该区找煤前景做出了科学评价,指出了可供进一步勘探的有利区段。      

采煤塌陷地水域淹没范围模拟分析

采煤塌陷改变了矿区周边的地形地貌特征,使大量的耕地、园地变成水域。选择山东省龙口采煤塌陷区为研究对象,运用ArcGIS软件采集五期1:1万等高线和离散高程点数据,生成1×1 m2正方形网格的数字地面模型(DEM),以地表没有发生塌陷前的1978年DEM为标准高程数据,与其他各期DEM数据进行差值运算处理,得到不同时期采煤塌陷区面积。然后根据水利部门48年来的观测数据,计算出采煤塌陷区不同频率年份丰水期水文特征值,采用"无源淹没"分析法,计算给定水位条件下的采煤塌陷区水域淹没范围。     

突变学理论在桃园矿10煤底板突水预测中的应用

10煤是桃园煤矿三大主采煤层之一。距离其较近的太灰含水层,是10煤开采的直接充水含水层。在该含水层外围,以奥陶系为主的隐伏型碳酸盐类裂隙岩溶含水岩组,是其强大的补给来源,这对矿井安全威胁较大。采用突变学方法建立了煤层底板突水预测模型,对桃园煤矿10煤1026-2、1041-2和1031工作面底板突水的可能性进行了预测,为桃园煤矿底板突水防治提供了理论依据。