An Attempt to Predict the Failure Time of Abandoned Mine Pillars

Summary  Left in place pillars of abandoned mines are subject to weathering (e.g action of water, bacteria) that degrades their mechanical strength and eventually leads to collapse. A simple weathering model is proposed, that is governed by two parameters: the rate of progression of weathered front and the rate of degradation of the compressive strength with time. Both plane strain and axisymmetric analyses are performed and closed form solutions of the variation with time of the bearing capacity of the pillar are given. Experimental data of the tests conducted on gypsum and anhydrite specimens attacked by water are presented. It is shown that in order to fit the experimental data a third parameter must be introduced. New closed form solutions are given and the data are used for estimating the time to failure of abandoned gypsum mines in Northern Italy. Authors’ address: Dr. Riccardo Castellanza, Research Assistant, Department of Structural Engineering, Milan University of Technology (Politecnico), Piazza Leonardo da Vinci 32, 20133 Milan, Italy     

浅议煤系地层区地热资源开发

开发地热资源是节约其它能源的一种方式,可以改变一个地区的投资环境,通过对山东滕州市煤系地层的区域地质情况进行勘察,并运用先进施工工艺及机械,开钻了鲁南地区第一眼煤系地层下的温泉井。并对之进行了经济效益分析。鲁南第一温泉井（滕温1号地热井）。     

大冶铁矿国家矿山公园规划实践

大冶铁矿的开发利用在为我国的钢铁事业作出巨大贡献的同时,也给矿区的地表环境、森林资源带来了很大的破坏。矿山公园的规划实施可极大地改善矿山环境,为矿山的可持续发展提供较好的途径。     

鄂尔多斯盆地黄陵、东胜地区地温场对比

鄂尔多斯盆地黄陵、东胜铀矿区分别处于盆地南部渭北隆起的北侧边缘和盆地北部伊盟隆起的东部,赋矿层位都是中侏罗统直罗组。盆地南、北铀矿区在现今地温场及古地温场都存在明显差异,南部现今大地热值及热演化程度明显高于北部。对于下侏罗统延安组和石炭—二叠系煤层,黄陵地区镜质体反射率都高于东胜地区。通过镜质体反射率资料得出同一埋深的一套地层经历的最大古地温和对应的古地温梯度也有南部高于北部的现象。由于早白垩世后期盆地普遍整体抬升使得现今地温相对古地温降低,南部黄陵地区抬升剥蚀量大于北部东胜地区,导致古、今地温差异也大于后者。盆地南部庆阳—富县一带局部构造热运动,导致南部异常地温场的形成,使得南部热演化程度高于北部。     

基于LongruanGIS的电子地质报告系统的设计与实现

基于LongruanGIS3．0开发的电子地质报告系统包括数据库管理系统、图形处理系统和文字表格处理系统三部分。在介绍该系统的总体设计、功能实现和系统特点的基础上,总结了该软件的几方面优势：具有数据共享、数据集成、自动成图、功能开放的技术优势;具有开放的数据交换格式以及将CAD与GIS软件结合起来的强大图形编辑、查询、空间分析功能。     

“煤特征指数”与矿井瓦斯危险类型的关系

矿井瓦斯危险程度与煤层中瓦斯赋存状况及其泄出方式有关,并取决于多种地质条件和采掘工艺。其中,煤特征条件特别重要。本文分析了湖南省的5种矿井瓦斯危险类型以及相应的煤特征条件,提出了“煤特征指数(I_c)”这一概念。I_c是一项评价矿井瓦斯危险程度的综合指标。研究表明,矿井瓦斯危险愈严重,则其I_c值愈高。应用该项成果预测了16对矿井的瓦斯危险类型,取得了满意的效果。     

Characterization of water bursting and discharge into underground mines with multilayered groundwater flow systems in the North China coal basin

A conceptual framework for characterization of water bursting and discharge into underground mines with multilayered groundwater flow systems is presented, based on the features of the site conditions and analyses of the water bursting and mine inundation events of the North China coal basin. Comprehensive analyses of the hydrogeological conditions for establishment of the three-dimensional groundwater flow systems of the North China coal basin revealed different vertical hydraulic connection paths or channels. These connections include karst collapse columns, fault or fracture zones, buried weathering zones, and fracture networks in aquitards, within the multilayered groundwater flow systems. Also examined, was the effect of the primary features of the flow system and those different connection paths on water bursting and discharge into the underground coal mines. It was demonstrated that appropriately identifying and adequately understanding the three-dimensional multilayered groundwater flow systems and those various vertical hydraulic connection mechanisms are critical for appropriately preventing water bursting hazards and predicting water discharge into underground mines. A valuable guideline is presented on characterization of water bursting and discharge into underground mines with multilayered groundwater flow systems.

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Resumen Un cadre de travail conceptuel pour la caractérisation du jaillissement et de la vidange des eaux dans les mines à plusieurs niveaux d'écoulement est présenté, basé sur les conditions et l'analyse sur site du jaillissement des eaux et des inondations dans les bassins charbonneux du Nord de la Chine. L'analyse compréhensive des conditions hydrogéologiques des systèmes d'écoulement tridimensionnel de ces bassins, révèle des trajets ou des chenaux qui sont autant de connections hydrauliques verticales. Ces connections comprennent des effondrement karstiques en colonne, des zones de fractures et de failles, des zones d'altération, des réseaux de fractures dans les aquitards, dans le système hydrogéologique multicouche. L'influence des caractéristiques primaires du système d'écoulement et de ces différentes connections sur le jaillissement et la vidange dans les mines, est également examiné. Il a été démontré que l'identification appropriée et la compréhension adéquate du système d'écoulement souterrain multicouche et tridimensionnel, et des mécanismes variés de connection hydraulique verticale est critiquée pour prévenir de manière appropriée les risques de jaillissement et de vidange dans les mines. Des guidelines valorisables sont présentées, pour la caractérisation du jaillissement et de la vidange dans de tels systèmes.

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Résumé Se presenta un marco conceptual para la de caracterización de la despresurización y descarga de agua a minas subterráneas con sistemas de acuíferos de múltiples niveles, el cual se basa en las condiciones del sitio, análisis de la despresurización de agua e inundaciones de minas en la cuenca de carbón del norte de la China.Un análisis comprehensivo de las condiciones hidrogeológicas para el establecimiento de los sistemas de flujo de agua de tri-dimensionales en la cuenca de carbón del norte de la China ha revelado diferentes canales hidráulicos verticales. Estas conexiones incluyen columnas de karst colapsadas, fallas o zonas de fracturas, zonas de regalita hundida y redes de fracturas en zonas de poca permeabilidad dentro de los sistemas de flujo de múltiples niveles.También se investigó el efecto de los rasgos primarios del sistema de flujo y los diferentes canales conectivos sobre la despresurización y descarga de agua a minas subterráneas. Se demostró que el entendimiento e identificación adecuada de los sistemas de acuíferos de múltiples niveles en tres dimensiones es crítico para prevenir apropiadamente la despresurización y descarga de agua a minas subterráneas. Se presentan lineamientos valiosos en relación con la despresurización y descarga de agua a minas subterráneas en sistemas de flujo de múltiple nivel.

     

龙永煤田危机矿山资源接替的几种勘探模式

通过龙永煤田现有煤矿状况调查分析发现：许多矿井已步入“花甲之年”，接近矿井服务年限。为了保障我省能源安全，应当采用有效勘探方法，方能使它们“返老还童”。研究发现危机矿山延长服务年限的几种勘探模式是：其一为扩大（延伸）勘探模式；其二为小型井田（块段）勘探模式；其三为资料分析研究模式。经探采对比发现，采用这三种勘探模式后，产生了巨大的经济效益，使一大批老矿井青春再度焕发。     

库车坳陷侏罗系煤成气动力学模拟研究

应用黄金管—高压釜封闭体系热模拟实验与GC、GC-IRMS分析技术,结合KINETICS专用软件,对库车坳陷侏罗系煤成气进行了动力学模拟研究。库车坳陷侏罗系煤具有高的产气性,在高演化阶段主要产甲烷气;侏罗系煤热解气甲烷碳同位素为-36‰～-25‰,乙烷碳同位素为-28‰～-16‰;甲烷、C2-C5气态烃的生成活化能分别为(47～64k)calm/ol、(55～72k)calm/ol,频率因子各为5.265×1013s-1、5.388×1018s-1。在此基础上,进一步探讨了克拉2气田天然气的成因。研究认为,克拉2气田天然气属阶段捕获的煤成气,主要聚集了5～1Ma时期的天然气,其成熟度Ro分布范围为1.3%～2.5%。     

洪山预测区煤层赋存的可能性分析

分析了洪山预测区西部洪山岩体地质特征及其向外围扩散的范围和程度，研究了北掌勘查区和焦窑煤矿两邻区煤层受岩浆岩影响的程度，认为洪山岩体对预测区煤系及煤层赋存的影响较小，岩体外围仍有煤系赋存。为下一步找煤指明了方向。