特厚煤层开采覆岩高位离层突水危险性评价

煤矿覆岩离层突水危险性预测评价是制定科学防治水方案的基础和依据。为提高特厚煤层开采覆岩高位离层水害防控的精准性，首先根据离层与开采煤层之间距离及其与导水裂隙带范围的空间关系，判断出特厚煤层开采形成的高位离层位于导水裂隙带顶部附近，并分析了高位离层水涌突的3个基本条件，即相对封闭的可积水离层空间、离层补给水源和下渗的导水裂隙通道；然后在底板突水危险系数法的基础之上，提出了离层突水危险系数的概念，建立了高位离层水涌突危险性评价方法和危险性分级标准；最后采用该评价方法对郭家河煤矿1305工作面顶板离层突水危险性进行了评价，并根据郭家河煤矿和崔木煤矿其他工作面顶板离层突水危险性评价结果对该方法进行了验证。结果表明：郭家河煤矿1305工作面顶板离层突水危险性等级为安全，即不会发生离层突水；郭家河煤矿和崔木煤矿其他工作面顶板离层突水危险性评价结果与实际突水情况基本一致，验证了该评价方法的有效性。该研究成果可为黄陇煤田特厚煤层开采顶板离层水害的精准防控提供理论依据。     

倾斜工作面底板破坏深度计算方法研究

煤层倾角是影响底板破坏带深度的一个重要因素,为深入研究煤层倾角对底板破坏带深度的影响,采用断裂力学理论建立了煤层倾角对底板破坏带深度影响的计算模型,得出由于煤层倾角的存在,倾斜工作面上部破坏带深度小于下部破坏带深度。收集我国大量的突水案例与煤层倾角统计数据,以及破坏带深度与煤层倾角统计数据,从突水案例数据可以看出倾斜工作面下部由于底板破坏造成的突水次数明显多于上部,从破坏带深度与煤层倾角变化趋势可以看出随着倾角增大破坏带深度也在增大。统计得到数据的结论与应用断裂力学模型分析得到的结论一致。最后对建立的破坏带深度计算模型井下质量检验,检验结果显示该计算模型的精度较高,符合现场应用的要求。     

基于HMM的煤矿底板突水短时预测模型

为解决煤矿底板突水预测在实际应用中工作量大、数据不足等问题,结合突水系数法及其衍生方法,对其进行以突水系数阈值回归分析处理为主的方法改进,并基于隐马尔科夫模型分别构建以单位涌水量为观测对象的突水系数阈值预测模型和实际突水系数预测模型。结合两种模型,通过应用基于条件概率的相关算法,实现了基于单位涌水量的煤矿底板突水短时预测,该模型可用于煤矿底板突水预警工作中监测数据有限条件下的模糊预警。     

基于BP神经网络的煤层底板突水量等级预测

为了减少水灾损失并提高煤矿底板突水量预测精度,基于肥城矿区相关矿井水文地质资料,选取水压、底板裂隙发育程度、断层落差、岩溶发育程度、含水层厚度、隔水层厚度等6项指标,建立了肥城矿区底板突水量等级预测模型,采用平均影响值(MIV)方法评价了神经网络模型中各自变量对突水量等级预测的影响程度。结果表明：该模型具有较高的预测精度;肥城矿区内的小型突水主要由含水层及隔水层的属性决定;大型及特大型突水的发生与断裂构造、岩溶和底板裂隙发育程度等因素密切相关。     

盘龙铅锌矿区充水条件分析与基于GM(1,1)-Markov模型的涌水量预测

岩溶水害是威胁矿山开采安全的主要灾害之一。以广西武宣盘龙铅锌矿区为研究对象，在分析水文地质条件和岩溶发育的基础上，对矿区的充水条件进行了分析，并结合灰色理论与马尔科夫理论等方法对矿区涌水量进行了预测。结果表明：碳酸盐岩夹碎屑岩岩溶含水层为矿区的主要含水层，其富水性中等；岩溶含水层是矿区涌突水的主要充水水源，其他充水水源还包括黔江、大气降雨和地表积水等，主要是通过裂隙、溶洞、采空区冒落带和导水裂隙带等充水通道直接或间接充水；采用GM(1,1)模型、GM(1,1)残差模型和GM(1,1)-Markov模型对2010—2020年矿区涌水量进行预测，并对模型预测精度进行了检验，其中GM(1,1)-Markov模型的预测精度最优，平均相对残差仅为1.96%,并预测得出2021年上半年和下半年该矿区涌水量分别为825.08 m³/h、867.40 m³/h。该研究结果可为矿区安全生产和涌突水防治提供理论依据。     

郭家湾煤矿开采对地下水环境影响评价分析研究

煤炭开采为人类带来了福利和方便,然而随着煤矿开采的发展,范围的扩大,程度的深入,煤炭开采对其他资源也产生了影响,尤其是对地下水的影响.郭家湾煤矿属陕西神府矿区新民开采区的规划矿井,随着郭家湾煤矿的开采,在推动当地经济发展的同时,对水资源产生不同程度的影响.在分析郭家湾煤矿水文地质条件的基础上,通过对导水裂隙带发育高度的预测计算,探讨了煤矿开采对地下水环境、勃牛川水源地的影响,得 出煤矿开采对侏罗系延安组碎屑岩、变烧岩及烧变岩类裂隙潜水及承压水的影响;对于井田内水资源及矿井安全生产、延安组裂隙承压水三段含水层水量等的影响结论,同时为煤矿的长远开采规划和矿区环境恢复治理提供了理论依据.     

基于MAPGIS分析多煤层开采对上覆含水层的影响

在采煤活动中没有对地下水采取科学、合理、有效的保护措施,导致中国各地区地下水资源受到了不同程度的影响和破坏。以山西峙峰山煤矿环境影响评价为例,在多煤层同时开采时,运用地下水非稳定流解析法预测煤矿开采对地下水水位的影响。根据采区划分,将井田周边进行网格化剖分,使用MAPGIS软件将网格节点进行坐标属性化,导出各节点的坐标值,计算各节点到各采区中心的距离,采用地下水非稳定流公式计算出水位降深值。通过MAPGIS软件属性连接功能将计算好的降深值附加到节点中,通过软件的数字地形分析功能绘制出不同开采年的降深等值线图。可用于评价煤矿不同开采时段周边地下水水位的下降情况,为地下水资源的保护提供科学依据。     

煤矿矿坑水的水质特征

在开采煤炭资源的同时,将有一部分矿坑废水排至地面,矿坑水的产生,一方面是供给井下生产用水产生的废水,另一方面是煤层顶底板地下水涌入坑道的结果,后者是矿坑水的主要来源。矿坑水量的大小,随煤层赋存的水文地质条件不同而变化。我国每年约有20多亿m~3的矿坑水排至地面,这些矿坑水如加以利用,就可变废为宝,造福于人类。目前,在矿坑水的利用方面,多用于选煤、灌溉农用以及作为生活饮用给水水源,在煤矿城市也有利用作为城市供水水源的,还有部分矿井的矿坑水由于水量丰富而作为邻近大型企业供水水源的。     

煤矿井下采矿技术存在问题及优化措施探讨

煤矿矿产资源属于自然资源的一类,也是推动全球社会经济快速发展的重要性物质保障。在科技飞速发展的21世纪,对煤炭质量要求不断提高,这就要求煤矿企业在确保自身利益的基础上,实现安全与高效的结合,并认真分析现今井下采矿技术所存问题,针对问题找出可行的优化措施。本研究指出,影响井下采矿技术主要包括地质因素(一是受煤层强度影响;二是受煤层结构影响;三是受煤层强度影响)、技术水平因素和经济因素。现行煤矿井下开采技术虽然越来越先进,推动了煤矿业的全面发展,但是井下采矿技术的应用也带来了一系列问题,主要包括:瓦斯事故和煤矿井下自燃发火。为此应采取以下煤矿井下采矿技术优化措施:第一,强化矿井开采地热控制;第二,优化巷道布置;第三,掌握煤矿井下开采注意事项;第四,科学选择采矿技术。     

煤矿酸性水产生机理及预测防治研究

煤矿酸性水是由于煤层开采后改变了原来的物理化学环境,从而使煤层中硫化矿物如黄铁矿等的氧化而产生的,这一氧化过程是由微生物参与下完成的,为了揭示煤矿酸性水产生的机理,我们进行了室内模拟实验,并进行了预测防治研究。1 微生物的分离培养及特性研究 我们首先从煤矿中取样(水样、煤样、煤泥样),在实验室进行微生物的分离培养,获得了PZ     

基于隧道岩溶突涌水风险评价的线位比选研究——以宜涪铁路鹤峰-宣恩段为例

隧道岩溶突涌水风险是山区铁路选线阶段的重要考虑因素。以宜涪铁路鹤峰-宣恩段为例，在区域1∶1万岩溶水文地质调查的基础上，分析了该铁路段各线位方案相关的岩溶水系统特征，根据岩溶水系统特征与隧道工程的位置关系开展了隧道岩溶突涌水风险评价，并从隧道岩溶突涌水风险的影响因素出发，选取隧道穿越强岩溶含水层段占比、最大压力水头和累计最大涌水量3个定量指标，运用层次分析法和变系数法构建隧道岩溶突涌水风险综合评价指标体系，对该铁路段北、中、南3个线位方案进行了岩溶水文地质条件比选。结果表明：南线方案岩溶水文地质条件相对较好，隧道岩溶突涌水风险最低。     

贵州鬃岭煤矿区水环境污染特征及成因分析

贵州省是我国南方煤炭资源的主要生产区,煤矿开采引起的环境污染问题十分严重。其中,贵州鬃岭煤矿区水环境已遭受严重的污染,威胁了周边生态环境。以贵州鬃岭煤矿区小流域为研究区,调查分析了流域水环境污染特征,结合相关性分析和主成分分析对水污染来源进行探讨,并采用单指标评价和综合评价相结合的方法对研究区沉积物污染进行综合评价。结果表明:研究区河流水体主要污染指标为TP、NH_3-N、COD_(Cr),在流域内无矿井的河道以Ⅰ类或Ⅱ类水为主,矿井集中河段为Ⅵ类水;研究区河流沉积物中Fe和Mn含量严重超标,水环境污染来源于农村面源污染、矿坑水和煤矸石堆场。该研究结果对煤矿区环境污染防治以及区域可持续发展具有重要的意义。     

成都地区土壤环境质量初步评价

采用尼梅罗综合污染指数法 ,参照国家土壤环境质量标准 ,对成都地区的土壤重金属综合污染进行评价 .划分出土壤安全区和 4个土壤污染区 ,其中成都市区土壤重金属污染主要为Hg ,Cd和Pb ,邛崃山东坡和龙门山为Cd ,Ni,Cr ,Cu和Zn ,彭州 青白江为Ni,Hg和Cd .在安全区内圈定了有益元素Se ,Mo ,B ,Mn ,Fe和营养元素N ,P ,K综合适中的都江堰、蒲江县和龙泉驿 3个优质区 .土壤污染区的蔬菜和人发Hg含量明显高出了安全区 ,表现出了不同的生态效应 .     

基于集对分析的煤层自燃危险性研究

确定煤层自燃危险性是开展煤矿井下防灭火工作的先决条件和基本要求.本文在分析和研究现有煤层自燃危险性评价技术方法的基础上,首先介绍了集对分析方法的原理,然后根据煤矿实际情况建立了煤层自燃危险性的评价指标体系,进而构建了基于熵权和集对分析的煤层自燃危险性判定模型,最后将该判定模型应用于实际矿井煤层自燃危险性分析与评价,结果表明该方法考虑因素全面,评价结果与实际基本相符,对煤层自燃火灾防治具有重要的参考和借鉴意义.     

运输石门上覆保护煤柱的开采技术与实践分析

文章介绍了在盘区运输石门上覆近层间距煤层的工作面布置方法及开采技术,同时对开车期间的矿压显现、周期来压强度、步距进行观测和总结分析。通过对下伏865轨道及皮带运输石门采用U29拱型棚和单体柱的加强支护,实现了安全开采,为类似条件下安全开采大巷上覆煤柱提供借鉴经验和科学依据,为提高老矿煤炭资源回收率,延长矿井服务年限拓宽了思路,提供了新的方法。     

小屯矿14643综采面煤层自燃综合防治技术研究

本文针对小屯矿14643综采面煤层自燃的特性,结合标志气体指标色谱分析及煤自燃倾向性鉴定预测预报体系,采用喷洒阻化剂、压注凝胶阻燃剂及注氮气的防灭火技术,形成工作面自燃火灾的综合防治技术体系,成功地对小屯矿14643综采面煤层自燃火灾进行了治理,取得了明显的效果.该研究可为煤矿开采煤层自燃的综合防治提供技术支撑.     

基于模糊综合评价法的煤矿矿井水水质现状评价

为了掌握伊犁伊宁矿区矿井水水质现状,采用模糊综合评价法对矿井水水质进行评价,结果表明:伊南矿区未经采煤扰动的地下水水质和矿井水水质都较好,说明煤矿开采对地下水水质影响不大;伊北矿区矿井水由于矿化度背景浓度值高,水质较差。此次评价为伊犁伊宁矿区矿井水综合利用提供了科学依据。     

矿井瓦斯综合利用

南山煤矿是一座有50多年开采历史的老矿,但又是一座高沼气、多瓦斯的矿井.随着煤炭产量的逐年增加,矿井逐步延深,瓦斯含量也随着增大.为了保证煤矿生产的安全,避免瓦斯事故的发生,我矿从1977年开始抽放瓦斯,每天抽放出瓦斯1万多m~3.这样做的结果,一是浪费了国家资源,二是污染了环境,直接影响居民的健康和花草树木、农作物的正常生长.经研究认为,南山煤矿井下瓦斯资源丰富,且确有利用价值.其相对涌出量为15.5m~3,绝对涌出量为35.16m~3,抽放煤层储量为9.68亿m~3,可抽储量达     

白龙山煤矿一井煤层瓦斯参数测定及赋存规律研究

为了在突出矿井白龙山煤矿一井中有效、可靠地进行瓦斯综合防治工作,需要准确掌握煤层的瓦斯基础参数。通过现场实测得到C8+1煤层的瓦斯压力、瓦斯含量、煤层透气性系数和钻孔瓦斯衰减系数等参数,实验室测试得到煤的孔隙率、瓦斯吸附常数、工业分析指标、煤的坚固性系数和瓦斯放散初速度等指标,综合评价认为白龙山煤矿一井C8+1煤层属于较难抽放煤层。研究结果为白龙山煤矿一井C8+1煤层的瓦斯抽采设计、防突措施制定和瓦斯综合利用提供依据和基础。     

山西石炭二迭系煤田井工开采对水资源的影响及治理对策

煤矿开采对水资源的影响是一个很复杂的问题,它与气候、地形、地质、地貌、水文地质、煤层赋存条件及开采规模和方法等诸多因素有关。本文根据已有研究成果和现场调研资料,仅就山西石炭二迭系煤田各大矿区井工开采对水资源的影响状况进行较全面的分析和评价,并提出了治理措施。