矿山开采非线性沉陷学说初论

讨论基于岩体工程属性和矿山开采沉陷本质特征而建立非线性沉陷学说的正确性和可行性;总结了近年来笔者在非线性沉陷问题方面所做的大量实验、现场勘测、研究和取得的成果：采动岩体的非线性破坏特征、开采沉陷的Ｄａｍ ａｇｅ效应、采动岩体分形裂隙网络及演化规律、开采沉陷的协同效应和自组织过程、采动岩体层裂的突变机理、采动断层活化的分形界面效应、地表下沉的“Ｓ”型分形增长规律;提出了建立基于矿山开采非线性沉陷机理、规律的预测模型和防治对策及非线性沉陷学的学术思想     

改变我国沼气煤层传统井工开采模式的探讨

“九五”期间是我国煤炭工业实现管道输煤、煤层气开发、坑口电站和洁净煤技术四个战略性工程的关键时期,如何实现这些战略性工程,不仅给煤炭科学技术提出了更高的要求,而且对传统的地下采煤方法提出了挑战。1传统井工开采方式与存在的问题目前,我国广泛采用的煤炭开采方式是并工采煤,但由于其自身的特点,不可避免地引起许多问题,有的已到了非解决不可的程度,主要是：①煤炭资源浪费极大。煤炭是一次性能源,其合理利用关系到社会发展和子孙后代的问题。据统计,当前采用的井工开采,煤炭回收率大矿约为50％,地方小矿仅10％。按199…     

砂金采矿对生态环境的影响及其防治对策

概述了砂金采矿的工艺和基本作业方式以及对河流，土地和生物资源造成的严重污染和破坏，提出了可行的防治对策。     

煤层底板卸荷扰动断裂机制宏细观研究

基于断裂力学和重整化群理论,采用综合研究方法,从宏细观角度对开采扰动底板损伤岩层动态失稳机理进行了研究。结果表明,煤层回采后,底板岩层存在高应力束组成的主应力拱,最大主应力大小决定裂纹的起裂与扩展,裂纹的生长路径受控于最大主应力的方向。采场高支承压力引起岩层原始裂纹起裂,宏观上表现为底板岩层的预先剪切随机破坏;近场区域最大主应力场部分偏转,引起底板岩层中垂直应力显著降低、浅部水平应力急剧增加和斜向采空区方向产生高剪应力,迫使裂隙在原有扩展长度基础上进一步生长;工作面继续推进,采空区内底板岩层水平方向上压缩和竖向膨胀引起岩层拉破坏,当底板岩层损伤发展到临近损伤值时,极小范围的扰动被强烈放大,底板岩层由随机破坏转为"雪崩"式宏观断裂。     

乌东矿急倾斜特厚煤层水平分段综放开采顶板破断特征研究

为研究急倾斜特厚煤层水平分段综放开采顶板破断特征,基于急倾斜特厚煤层工作面顶板赋存条件并结合弹性力学,建立了急倾斜特厚煤层水平分段开采顶板力学模型。通过力学模型分析,推导出急倾斜特厚煤层水平分段开采后顶板沿工作面倾向方向的岩板破断判据及挠度公式,应用三角级数方法对挠度公式进行求解,确定了顶板沿倾向方向上最大挠度发生的位置关系式。理论研究成果在乌东矿南采区B1+2急倾斜特厚煤层水平分段综放开采中的工程应用表明,工作面沿倾向方向上推进到385 m时顶板发生破断,倾向方向顶板最大挠度坐标位置为y=325.78 m,顶板沿工作面倾向方向的最大挠度位于采空区中部偏下位置。表现为急倾斜特厚煤层顶板在工作面上方的非对称性破断;相似材料试验进一步验证了顶板挠度公式的合理性。     

湖北大冶市国家农田土壤修复示范项目

正一、项目简介大冶市有近3000年的矿产开采和冶炼历史,是我国重要的有色金属、钢铁和原材料基地。但是由于长期粗放式的金属矿产开采和金属冶炼,大冶市土壤、水体和农产品受到了严重的重金属污染,因此国家《重金属污染综合防治"十二五"规划》和《湖北省重金属污染防治"十二五"规划》将大冶市划为重点防控区域之一。2016年5月28日国务院公开发布的《土壤污     

页岩气开采用水量影响因素分析

不同页岩区块开采用水量差异显著。目前,关注页岩气开采用水量的研究多忽略了导致用水量差异的影响因素分析。文章选取中国、美国和加拿大15个典型页岩区块为样本,选取了影响用水量大小的相关指标,应用多元逐步回归分析和聚类分析方法定量分析影响因素之间的统计规律。逐步回归分析结果表明,厚度、孔隙度、黏土含量、水平段长度与页岩气开采用水量显著相关,其中表征压裂作业量大小的指标——厚度和水平段长度与用水量正相关;表征储层可改造性指标——孔隙度与用水量负相关,黏土含量与用水量正相关,根据回归方程可预测类似页岩气开采用水量。根据聚类分析谱系图,依据用水量大小、压裂作业量大小、储层可改造性难易程度的差异可以将15个页岩区块分为3类;聚类分析结果进一步验证了压裂作业量大小和储层可改造性是影响页岩气开采用水量的显著因素。     

单一规模化深部卤水开采效率和越流风险评估

以江陵凹陷深部高矿化度富钾卤水层为例,通过建立多级砂泥岩互层模型,采用数值模拟的方法评估了不同泥岩隔层渗透条件下单一规模化的卤水开采效率、越流风险和区域压强的变化。结果表明:卤水开采效率受到泥岩隔层渗透性的显著影响,对于单一规模化的卤水开采,单井卤水日产量随着开采时间的延续降低迅速,难以保持卤水的高效开采;各水文地质单元之间发生强烈的越流补给,其越流补给量取决于泥岩隔层渗透性的强弱;无论泥岩隔层渗透性的强弱如何,单一规模化的卤水开采都会使得含水层的区域压强发生大幅度降低,容易诱发地面沉降,引发一系列环境地质问题。     

探讨煤炭矿山生态环境的保护和治理

在开采煤炭过程中,往往会对矿山生态环境造成破坏。如何做到矿产资源开发与保护生态环境并行,现从项目设计、法规约束、科技进步等环节,提出建议。