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基于地层承载力约束的“煤-水”协调开采理论与工程实践
1
作者 庞振忠 曾一凡 +8 位作者 韩柯尧 武强 刘守强 华照来 赵刚毅 张帅 杨虎雄 王学军 李飞帆 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第7期1-11,共11页
【背景】榆神矿区煤炭资源高强度回采后引起的环境负效应问题和顶板水害问题,已经严重制约地区的可持续发展。【方法与结果】对此,在总结现有缓解煤炭开采对地下水资源及地表生态环境影响研究成果的基础上,通过采用理论分析、现场调研... 【背景】榆神矿区煤炭资源高强度回采后引起的环境负效应问题和顶板水害问题,已经严重制约地区的可持续发展。【方法与结果】对此,在总结现有缓解煤炭开采对地下水资源及地表生态环境影响研究成果的基础上,通过采用理论分析、现场调研、数据统计等研究方法,对陕西榆神矿区煤炭开采与脆弱生态环境保护的矛盾进行分析,并系统阐述地层承载力概念和其对保护生态环境意义,通过数理统计方法拟合适应于西部生态脆弱矿区的导水裂隙带发育高度计算公式,应用简支梁理论和水文地质学理论确定出影响地层结构损伤的主控因素;最后基于“煤-水”双资源协调开采理论,确定基于地层承载力的“高效益”采煤协同开采技术架构与回采思路,并以曹家滩煤矿122107工作面为例进行工程应用。122107工作面采用“分块段逐步增采高”的回采思路进行回采后,顶板覆岩破断整体呈现出“台阶型”的破坏形态,回采全过程工作面涌水量在170m^(3)/h左右波动,未超出工作面的排水能力。【结论】在脆弱生态矿区需将承载力作为核心评估指标,通过控制开采工艺与地层承载力的动态平衡,实现资源开发与生态保护的协同,该回采思路不仅可确保煤炭资源的“高效益”采出率,而且可解决煤炭开采与脆弱生态环境保护之间的矛盾。研究结果可为西部其他干旱半干旱矿区提供理论和技术借鉴。 展开更多
关键词 榆神矿区 “煤-水”双资源 地层承载力 导水裂隙带 开采技术框架
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北方防沙带干旱半干旱露天矿区水资源保护利用关键技术与途径
2
作者 方杰 徐智敏 +4 位作者 程伟 逯梓晗 赵勇强 朱宇豪 陈天赐 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第7期12-26,共15页
【背景】我国北方防沙带主要位于新疆、内蒙古、宁夏以及甘肃等干旱半干旱地区,该区降雨稀少、蒸发量大,导致水资源短缺、生态环境脆弱。近年来,随着该区域露天矿的规模化开发,开采扰动愈发强烈,区域地下水位下降、生态环境矛盾等问题... 【背景】我国北方防沙带主要位于新疆、内蒙古、宁夏以及甘肃等干旱半干旱地区,该区降雨稀少、蒸发量大,导致水资源短缺、生态环境脆弱。近年来,随着该区域露天矿的规模化开发,开采扰动愈发强烈,区域地下水位下降、生态环境矛盾等问题日益突出,亟需创建露天矿区水资源保护技术体系,以突破煤炭开发与水资源保护相协调的技术难题。【方法和结果】以北方防沙带为研究区、北方防沙带露天煤矿为研究主体,查明区域内露天矿分布情况,揭示典型蒙东、蒙西、疆北区的露天矿区降水量、蒸发量、含水介质、涌水量、水质等区域性水文地质特征;研发了地表水、地下水、大气凝结水及矿坑水的多水源保护关键技术,形成以矿坑水资源“地表蓄水池-第四系含水层回灌-地下水库”多级储水模式、地表水截蓄、大气凝结水高效捕获利用、帷幕注浆为主的地下水源头控制与露天矿区人工重构生态含水层等为核心的露天矿区水资源立体保护技术;研究了矿坑水的高悬浮物处理技术、低成本规模化处理技术以及新型露天矿区生态精准灌溉技术。【结论】创建立体式、低成本、高效率、规模化、可复制的北方防沙带露天煤矿水资源保护与处理利用模式,形成主动、系统的地上/下水资源保、储、用技术集成体系,解决北方防沙带干旱少雨条件为主的矿区生态修复难题,为北方防沙带生态保护与修复提供水资源保障,对服务国家能源安全与生态文明建设等国家战略具有重要意义。 展开更多
关键词 露天开采 多级储水 立体保护技术 水资源利用 矿坑水处理 灌溉利用 北方防沙带
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华北型煤田封闭采区地下水回升渗流特征与水质演化规律
3
作者 尹会永 孙德辉 +5 位作者 董方营 王凡华 张历峰 吴焘 刘超 曾一凡 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第7期177-190,共14页
【背景】煤矿采区封闭诱发的地下水回升过程所伴生的渗流场演变与水质演化,对矿井水害防控、水资源循环利用具有重要影响,系统揭示其渗流-水化学协同作用机制是推进矿区水系统协同治理与资源化开发的基础科学问题。【方法】以山东枣庄... 【背景】煤矿采区封闭诱发的地下水回升过程所伴生的渗流场演变与水质演化,对矿井水害防控、水资源循环利用具有重要影响,系统揭示其渗流-水化学协同作用机制是推进矿区水系统协同治理与资源化开发的基础科学问题。【方法】以山东枣庄滨湖煤矿116封闭采区为工程背景,采用水化学测试、数值模拟、理论计算方法,分析封闭采区内积水回升渗流特征以及离子浓度、矿相演化规律,对地下水回升及水化学演化模式进行表征。【结果与讨论】(1)滨湖煤矿116采区现有积水主要分布于采区西侧,根据封闭前涌水量计算,积水回升灌满整个采区空间预计需要426d。采区封闭后0~90d内,突水点持续涌水,采空区水位快速回升至-450~-250m,封闭后90~360d内,采空区水位回升速度减缓,采空区两侧水位升至-150m,之后水位变化不大,至封闭455d时积水完全灌满采空区,与预计结果基本相符,此时地下水流场基本达到平衡状态。(2)奥灰水与十四灰水在沿裂隙上涌及突水过程中,阳离子交换加速,Na^(+)+K^(+)浓度快速上升,Ca^(2+)、Mg^(2+)显著下降,此阶段钠长石、钾长石及岩盐等矿物相增多,石英、方解石及白云石因溶解或沉淀减少。(3)采空区封闭后,积水回灌过程中水-岩作用持续,但阳离子交换速率减缓,矿物相变化趋势与突水阶段相似但强度减弱,最终形成以高Na^(+)/K^(+)、低Ca^(2+)/Mg^(2+)为特征的水化学平衡体系,整个过程反映了从动态突水扰动到封闭采空区缓慢自平衡的封闭采区积水化学演化模式。研究结果为揭示相似背景下的采空区积水水环境演化规律提供了参考,为封闭矿井地下水资源开发利用提供了理论依据。 展开更多
关键词 煤矿 封闭采区 地下水回升 渗流 水化学特征 水质演化 数值模拟 水资源协同开发
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鄂尔多斯盆地北部直罗组古河道砂体分布区矿井涌水模式 被引量：7
4
作者 范立民 孙魁 +6 位作者 马万超 胡俭 马雄德 王建文 吴立群 苗彦平 荣辉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期917-928,共12页
近十几年来,鄂尔多斯盆地北部煤矿开采频频受到了直罗组地下水的威胁,甚至出现了突水事故。区内以直罗组地下水为充水水源的大水矿井连片分布,且与直罗组古河道砂体关系密切。为阐释神府南区直罗组古河道砂体分布区矿井涌水模式,在直罗... 近十几年来,鄂尔多斯盆地北部煤矿开采频频受到了直罗组地下水的威胁,甚至出现了突水事故。区内以直罗组地下水为充水水源的大水矿井连片分布,且与直罗组古河道砂体关系密切。为阐释神府南区直罗组古河道砂体分布区矿井涌水模式,在直罗组古河道砂体空间分布及其对地下水赋存控制作用研究的基础上,从研究区尺度、井田尺度和工作面尺度,分析了直罗组古河道砂体与矿井涌水的关系,提出了直罗组古河道砂体下矿井涌水模式。结果表明:神府南区直罗组古河道冲刷带沿红碱淖—尔林兔—锦界一线发育,冲刷带内延安组第5段几乎被冲刷剥蚀殆尽,在局部地区延安组第4段也遭受了冲刷。根据砂分散体系分析和隔水岩组发育特征,将冲刷带内充填沉积的古河道砂体分为3级。直罗组古河道砂体富水性的强弱主要受控于砂体规模、物性特征和风化作用,一级砂体(主河道)区域富水性强于二级砂体(分支河道)及三级砂体(三角洲间湾、分流间湾)区域,当砂体遭受风化后,其富水性将进一步增强。基于不同尺度下砂体分级、风化砂体厚度与矿井涌水关系的分析,提出了研究区东部现阶段古河道砂体下生产矿井的3种涌水模式。强涌水模式,主要位于一级砂体分布区,风化砂体厚度一般≥30 m。中等涌水模式,主要位于一级砂体的边缘或二级砂体区域,风化砂体厚度一般10~30 m。弱涌水模式,主要位于三级砂体区域,风化砂体厚度一般<10 m。 展开更多
关键词 直罗组含水层 古河道砂体 矿井涌水模式 水资源保护(保水采煤) 鄂尔多斯盆地北部
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煤矿取用水智慧水务管理系统建设实践 被引量：1
5
作者 贾一飞 张翔宇 +2 位作者 李恩宽 李强坤 白乐 《水电能源科学》 北大核心 2024年第5期76-79,共4页
为提高煤矿的取用水效率,建立了煤矿取用水智慧水务管理系统,该系统采用MLP神经网络模型,通过深度学习不同煤矿各用水环节的用水指标,并与相关用水定额进行综合对比,确定适合于系统应用煤矿各环节的合理用水区间,通过实时计算分析用水数... 为提高煤矿的取用水效率,建立了煤矿取用水智慧水务管理系统,该系统采用MLP神经网络模型,通过深度学习不同煤矿各用水环节的用水指标,并与相关用水定额进行综合对比,确定适合于系统应用煤矿各环节的合理用水区间,通过实时计算分析用水数据,及时预报预警不合理的用水环节,并将该系统应用于内蒙古鄂尔多斯市某煤矿中。结果表明,系统应用后该煤矿年取水量由117.75×10~4m~3降至86.87×10~4m~3,节水率达到26.23%,节水效果明显。可为后续煤矿类智慧水务管理系统的建设提供参考。 展开更多
关键词 煤矿 智慧水务 信息化 水资源管理 系统设计
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高原高寒矿区生态修复中的煤炭资源保护技术 被引量：2
6
作者 李聪聪 王佟 +2 位作者 赵欣 王伟超 梁振新 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1-11,共11页
【目的】木里煤田地处青藏高原东部高寒地区,长期的煤炭开采对当地生态环境造成了一系列问题,其中主要问题之一是露天采区存在大量已扰动的煤炭资源,因此需研究生态修复与资源保护的协同,探索如何在矿区生态恢复过程中实现煤炭资源的科... 【目的】木里煤田地处青藏高原东部高寒地区,长期的煤炭开采对当地生态环境造成了一系列问题,其中主要问题之一是露天采区存在大量已扰动的煤炭资源,因此需研究生态修复与资源保护的协同,探索如何在矿区生态恢复过程中实现煤炭资源的科学、有效保护方法。【方法】以木里煤田聚乎更矿区为例,在分析露天采区煤炭资源破坏特征的基础上,从地质机理分析的角度出发,按照生态地质层构建方法,采用人工方式构建残留煤层顶板及上部保护层,并充分利用矿区地质环境条件,兼顾资源集约利用、经济性、与景观协调性的原则,因地制宜,分区分类施策,将煤炭资源保护有机融合于矿区生态修复过程中,建立了两种煤系矿产资源保护技术,分别为:人造冻土层煤层顶板生态地质层构建技术和“以水代填”煤炭资源保护技术,其中人造冻土层煤层顶板生态地质层构建技术可进一步分为边帮煤层保护技术、采坑底部煤层顶板模拟冻土层技术和自燃煤层治理保护技术。【结果和结论】通过探坑实地测量验证,治理完成18个月后,人工构建的煤炭资源保护层已逐步恢复并初步形成冻土层,热融季消融深度为1.8~2.3 m,形成了新的煤层保护层。“以水代填”兼顾了经济性的同时,实现了煤层保护与景观协调性的统一,取得了良好的应用效果。探索形成了高寒矿区煤炭资源保护与生态修复协同的新思路,为类似地区露天煤矿生态修复治理提供参考。 展开更多
关键词 生态地质层 煤炭资源保护 以水代填 高原高寒矿区 生态修复
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矿区规划环评在协调地下水资源保护和矿区有序开发中的作用
7
作者 周金余 《煤炭工程》 北大核心 2024年第7期7-13,共7页
针对矿区规划环评如何协调地下水资源保护和矿区有序开发的问题,以神东煤炭基地新街台格庙矿区总体规划环评为例,在对矿区总体规划方案布局、周边地下水资源环境特点进行充分调查识别清楚的基础上,客观分析了矿区规划布局与地下水水源... 针对矿区规划环评如何协调地下水资源保护和矿区有序开发的问题,以神东煤炭基地新街台格庙矿区总体规划环评为例,在对矿区总体规划方案布局、周边地下水资源环境特点进行充分调查识别清楚的基础上,客观分析了矿区规划布局与地下水水源地的空间冲突,以及矿区南部矿井开发对红碱淖地下水流系统水资源影响,提出了较为全面的矿区开发布局、规模及时序优化等优化建议,较好地协调了矿区煤炭开发与地下水环境保护关系,实现矿区有序开发与环境保护相协调。 展开更多
关键词 煤炭矿区 规划环评 地下水资源 保水采煤
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陕北榆神府矿区煤炭资源开发主要水工环问题及防治对策 被引量：72
8
作者 叶贵钧 张莱 +3 位作者 李文平 沈智慧 段中会 华解明 《工程地质学报》 CSCD 2000年第4期446-455,共10页
分析了榆神府矿区煤炭资源开发所面临的主要水文、工程、环境地质问题。以水文工程地质条件研究为基础 ,给出了榆神府矿区土地沙漠化、水土流失和水环境受开采影响的预期结果。并提出了实现保水采煤的水工环技术方案和工程措施建议。
关键词 榆神府煤矿区 水土流失 沙漠化 水环境 保水 防治 煤炭资源开发
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我国煤矿区水环境现状及矿井水处理利用研究进展 被引量：206
9
作者 孙亚军 陈歌 +6 位作者 徐智敏 袁慧卿 张玉卓 周丽洁 王鑫 张成行 郑洁铭 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期304-316,共13页
煤炭长期占据我国能源消费结构的主体地位,因煤矿建设、开采、洗选、加工、废旧煤窑和矿井关闭等引发矿区一系列水环境问题尤为突出。国家大力支持“煤炭革命”,煤炭安全绿色开采成为新时代的主题,环保部门越发重视煤矿区的水环境问题... 煤炭长期占据我国能源消费结构的主体地位,因煤矿建设、开采、洗选、加工、废旧煤窑和矿井关闭等引发矿区一系列水环境问题尤为突出。国家大力支持“煤炭革命”,煤炭安全绿色开采成为新时代的主题,环保部门越发重视煤矿区的水环境问题。分析研究了我国煤矿矿区现阶段的水环境现状,针对不同矿区、不同矿井水类型,从矿井水污染模式和类型、含水岩组结构破坏、水资源流失、矿区土壤重金属富集和废弃矿井水位回升诱发的环境地质问题出发,总结我国煤矿区水环境研究现状、技术水平和未来发展趋势,并以矿井水处理为重点,分析归纳了洁净矿井水(物理法)、含悬浮物矿井水(混凝和超磁分离法)、高矿化度矿井水(蒸馏、离子交换和膜分离法)、酸性矿井水(物理、化学和生物法)、特殊组分矿井水(絮凝沉淀和离子交换法)和矿井水回灌(深层回灌)的水质特点、处理工艺和优缺点,并指明了未来的研究方向。根据煤矿区矿井水资源化利用现状,提出矿井水用于工农业生产、生活和特殊组分的矿井水资源化利用的优势和局限,针对特殊组分的矿井水提出了矿井水资源化利用的技术体系和理论框架,为进一步丰富和完善矿区水资源利用提供技术支撑。最后,针对矿井水资源化利用过程中的问题提出了“阻断、减量和保护”三原则,并对未来我国煤矿区环境现状和矿井水处理利用进行了展望。 展开更多
关键词 煤矿区水环境 矿井水污染 矿井水处理 矿井水回灌 资源化利用
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深层煤矿床开采地质条件及其综合探测——现状与问题 被引量：32
10
作者 张泓 夏宇靖 +2 位作者 张群 晋香兰 靳德武 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期1-11,16,共12页
煤炭是我国的主要能源,是国民经济和社会健康发展的根本保障,但华北和东北地区多数老矿区的浅部煤炭资源已近于枯竭,需要开发深部煤炭资源。深层煤矿床处于高围压、高温度、高瓦斯含量和高孔隙压力的采矿环境,其勘探和开发不仅是工程问... 煤炭是我国的主要能源,是国民经济和社会健康发展的根本保障,但华北和东北地区多数老矿区的浅部煤炭资源已近于枯竭,需要开发深部煤炭资源。深层煤矿床处于高围压、高温度、高瓦斯含量和高孔隙压力的采矿环境,其勘探和开发不仅是工程问题,更多的是地质问题。根据我国煤炭资源勘探开发中存在的问题与现状,在深层煤矿床赋存规律、开采地质条件及综合探测研究方面,急待解决的关键科学问题是:a.深层煤矿床的形成演化与赋存规律;b.深层煤矿床赋存的初始能量场以及多场叠加效应;c.深层煤矿床的流体来源、运移和赋存机理与多相介质耦合作用;d.深层煤矿床关键地质体和多相介质的地球物理响应与综合勘查理论。建立深层煤矿床精细、快速综合探测理论和技术方法体系,将为深部煤炭资源的勘探与安全高效开发和一些老煤炭工业基地的可持续发展提供科学依据和理论基础。 展开更多
关键词 煤炭资源 深层煤矿床 形成演化 条件 能量场 煤矿瓦斯 岩溶水 综合探测
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我国煤炭开采水资源保护利用技术研究进展 被引量：214
11
作者 顾大钊 张勇 曹志国 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第1期1-7,共7页
水资源短缺是全球性问题,我国是全球最缺水的国家之一。煤炭资源与水资源的逆向分布使得我国煤炭开采水资源保护利用成为煤炭绿色开发的重大技术难题。我国西部已成为煤炭的主产区,但该地区生态环境脆弱,水资源蒸发量大,矿井水外排后蒸... 水资源短缺是全球性问题,我国是全球最缺水的国家之一。煤炭资源与水资源的逆向分布使得我国煤炭开采水资源保护利用成为煤炭绿色开发的重大技术难题。我国西部已成为煤炭的主产区,但该地区生态环境脆弱,水资源蒸发量大,矿井水外排后蒸发损失是我国目前煤炭开采年损失60亿t矿井水的主要原因。系统分析了煤炭开采水资源保护利用的技术进展及工程应用特点;介绍了神华集团经过近20年的技术探索和工程实践,突破传统理念,首次提出采空区储用矿井水的技术构想,攻克了水源预测、水库选址、库容计算、坝体构筑、安全控制和水质保障等技术难题,构建了煤矿地下水库技术体系。该技术已在神东矿区全面实施,并将在西部其他矿区推广应用,为煤炭开采水资源保护利用开辟了有效的技术途径。 展开更多
关键词 煤炭开采 水资源保护利用 采空区储用矿井水 煤矿地下水库
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陕北现代化煤炭开采区土地沙漠化影响及原因——以大柳塔—活鸡兔矿区为例 被引量：16
12
作者 李智佩 徐友宁 +3 位作者 郭莉 陈华清 徐永 王岷 《地球科学与环境学报》 CAS 2010年第4期398-403,共6页
为了弄清楚陕北现代化煤炭开采对沙漠与黄土交界处土地沙漠化和地质环境的影响,以神府煤田的大柳塔—活鸡兔矿区为例,采用遥感解译、大比例尺地面调查以及GIS技术,对矿区近20年来煤炭开采区沙漠化土地及地质环境的演化特征进行分析,探... 为了弄清楚陕北现代化煤炭开采对沙漠与黄土交界处土地沙漠化和地质环境的影响,以神府煤田的大柳塔—活鸡兔矿区为例,采用遥感解译、大比例尺地面调查以及GIS技术,对矿区近20年来煤炭开采区沙漠化土地及地质环境的演化特征进行分析,探讨了土地沙漠化的影响因素。结果表明:近20年来研究区土地沙漠化总体呈好转趋势,1986—1996年是矿区沙漠化好转的主要时期,主要因为该时期煤炭开采规模较小,采空塌陷区增加缓慢;20世纪80年代中期以来,矿区因煤矿采空所形成的塌陷区面积不断扩大,但采空塌陷至少对严重和中度沙漠化土地的影响微弱;1996年以来,随着煤炭开采力度不断加大,采空塌陷区面积呈指数增长,但土地沙漠化仍处于一个相对稳定的时期;煤炭资源开发造成大面积地面塌陷和裂隙、地下水水位下降、泉水流量减少甚至干涸,以及地表径流减少等,会导致区域生物多样性的减少和湿地植被的演替,使生态环境更加脆弱。因此,影响矿区土地沙漠化的主要因素是气候变化和其他人为因素,而不是矿区生态特征和采空塌陷因素。设立重要的生态环境和水资源保护区是保护有限的水资源和生物资源必要手段,也是减轻土地沙漠化的重要途径。 展开更多
关键词 煤炭开采 沙漠化 地面塌陷 水资源 地质环境 陕西省
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煤矿(床)水文地质学的研究现状及展望 被引量：27
13
作者 靳德武 刘其声 +1 位作者 王琳 丁湘 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期28-31,36,共5页
煤矿(床)水文地质学是研究煤炭资源开发过程中地下水活动规律以及为防止其对采煤工程的不利影响,保护矿区生态环境的一门应用性地质学科,对煤矿安全生产工作具有重要的推动作用。近年来,在保水采煤技术、华北型煤田防治水技术体系、陷... 煤矿(床)水文地质学是研究煤炭资源开发过程中地下水活动规律以及为防止其对采煤工程的不利影响,保护矿区生态环境的一门应用性地质学科,对煤矿安全生产工作具有重要的推动作用。近年来,在保水采煤技术、华北型煤田防治水技术体系、陷落柱发育规律及其治理技术、煤层底板含水层注浆改造保障技术等方面取得了重要进展。随着煤炭开采强度和开采规模的进一步扩大,学科发展面临着诸如老空水及陷落柱探测、矿坑充水条件变化、矿井水患实时评价及治理等重大问题。提出了在学科发展中应优先解决诸如"三高"(高地压、高地温、高水压)地质条件下煤矿突水机理、西部地区煤炭资源开发过程中突水溃砂机理、水资源承载力及其调蓄技术、矿井水资源化及其合理利用研究以及综放开采条件下冒裂带发育规律研究等科学问题。 展开更多
关键词 煤矿(床)水文地质学 保水采煤 防治水技术体系 充水条件 矿井水患
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淮北市采煤沉陷区非常规水资源开发利用研究 被引量：16
14
作者 张树军 许士国 +4 位作者 高尧 李庆海 吴亚军 郭秀红 曹成立 《水电能源科学》 北大核心 2010年第7期27-30,117,共5页
以淮北市采煤沉陷区为研究对象,在综合分析采煤沉陷区非常规水资源利用可行性的基础上,建立了淮北市采煤沉陷区"一河两区"的非常规水资源利用系统。运用情景分析法组合构建了18种未来可能情景,采用典型年水量均衡法计算得到... 以淮北市采煤沉陷区为研究对象,在综合分析采煤沉陷区非常规水资源利用可行性的基础上,建立了淮北市采煤沉陷区"一河两区"的非常规水资源利用系统。运用情景分析法组合构建了18种未来可能情景,采用典型年水量均衡法计算得到了不同情景下沉陷区的供水保证率。研究结果表明,通过采煤沉陷区的调蓄,境内非常规水资源可利用量相当可观,在丰水年份可满足工业园用水要求,平、枯水年份工业园用水保证率也有很大提高。通过采煤沉陷区的非常规水资源利用,可提高淮北市的水资源利用效率,有效应对淮北市面临的水资源短缺问题,保障社会经济的可持续发展。 展开更多
关键词 淮北市 采煤沉陷区 非常规 水资源开发利用 mining Subsidence water resources Utilization 水资源利用效率 水资源利用系统 水资源可利用量 工业园 用水保证率 水量均衡法 情景分析法 可持续发展 供水保证率 综合分析 研究对象 社会经济 短缺问题 水要求
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济宁市煤矿开采诱发的水环境问题探讨 被引量：8
15
作者 李恩来 李晶 +3 位作者 余洋 曾纪勇 苗慧玲 刘坤坤 《金属矿山》 CAS 北大核心 2013年第5期139-143,共5页
在对济宁市煤炭开采现状和水资源调查基础上,探讨了煤炭开采对地表水、地下水水量及水质的影响原因,并且基于数据说明了济宁市煤炭开采对水资源影响的严重性,提出了缓解影响的相关对策,希望可以为矿区水环境的治理和保护提供有利资料。
关键词 煤炭开采 水资源 地表水 地下水 水环境
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“煤-水”双资源型矿井开采技术方法与工程应用 被引量：85
16
作者 武强 申建军 王洋 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期8-16,共9页
由于我国东、西部地区煤-水资源呈逆向分布,为解决煤炭资源安全绿色开发、水资源供给、生态环保之间的尖锐矛盾和冲突,实现煤矿区水害防治、水资源保护利用、生态环境改善的多赢目标,在阐述"煤-水"双资源型矿井开采概念与内... 由于我国东、西部地区煤-水资源呈逆向分布,为解决煤炭资源安全绿色开发、水资源供给、生态环保之间的尖锐矛盾和冲突,实现煤矿区水害防治、水资源保护利用、生态环境改善的多赢目标,在阐述"煤-水"双资源型矿井开采概念与内涵的基础上,提出了根据矿井主采煤层的具体充水水文地质条件优化开采方法和参数工艺、多位一体优化结合、井下洁污水分流分排、水文地质条件人工干预、充填开采等"煤-水"双资源型矿井开采的技术和方法。以蔚县矿区兴源矿为工程背景,提出了松散含水层下薄基岩区房式保水开采方案,建立了煤房"固支梁"力学模型,提出了基于让压理论的煤柱设计方法,修正了屈服煤柱上覆载荷计算公式。结果表明:主关键层的存在和稳定扩大压力拱的形成是屈服煤柱设计的关键,且屈服煤柱具有足够的强度支撑扩大压力拱下方的覆岩重量;采5留4、采5留5、采6留5等方案具有可靠的安全系数。 展开更多
关键词 双资源型矿井 保水采煤 多位一体优化结合 压力拱 屈服煤柱
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鄂尔多斯盆地煤-水协调开采下矿区水资源异位回灌-存储技术思路 被引量：19
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作者 孙亚军 李鑫 +3 位作者 冯琳 徐智敏 陈歌 刘琪 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期3547-3560,共14页
鄂尔多斯盆地侏罗系煤层开采过程中矿井涌水量不断增大,为缓解矿井水深度处理成本持续增加、矿井水难以较大规模处理等问题,立足于煤-水协调开采、保水采煤等科学理念,提出在研究区内开展矿井水深井回灌试验性研究。阐述了鄂尔多斯盆地... 鄂尔多斯盆地侏罗系煤层开采过程中矿井涌水量不断增大,为缓解矿井水深度处理成本持续增加、矿井水难以较大规模处理等问题,立足于煤-水协调开采、保水采煤等科学理念,提出在研究区内开展矿井水深井回灌试验性研究。阐述了鄂尔多斯盆地煤层开采与水资源保护间的矛盾问题,包括矿井水害防治、区域水资源保持、矿区生态环境保护3者间的关系;结合对研究区38座煤矿矿井水水质特征的调研统计,阐明了煤-水协调开采下的矿井水处理的瓶颈问题。结果表明:研究区矿井水常规离子超标占比68.4%,铁、锰超标占比20%,且高盐高氟,导致矿井水处理无法同时满足较低成本、大规模的需求。提出了煤矿区“三减一治”的水资源异位回灌保水技术思路,包括充水含水层水资源异位回灌、采空水异位回灌、露天矿坑水异位回灌及含特殊组分矿井水异位回灌,并对其试验性研究的可行性进行了定性比较。然后,结合鄂尔多斯盆地某矿超深回灌存储的工程案例,总结得出了超深存储相关的理论与技术框架、技术内容、技术难点,建成了研究区高矿化度矿井水超深回灌-存储的示范工程。基于对全国87座煤矿TDS和133座煤矿pH的统计分析,提出将弱酸弱碱(44%)、高矿化度矿井水(69%)进行超深回灌存储,以减少对地下水资源的消耗、浪费及对煤矿区水生态环境的影响,同时降低矿井水治理成本,指出矿井水深井回灌在华北区甚至全国煤矿区具有较高的推广应用价值。 展开更多
关键词 深井异位回灌-存储 矿区水资源 煤-水协调开采 鄂尔多斯盆地 高矿化度矿井水
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神府东胜矿区煤炭开采对水资源的影响机制——以窟野河流域为例 被引量：30
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作者 吕新 王双明 +2 位作者 杨泽元 卞惠瑛 刘燕 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期54-57,61,共5页
研究神府东胜矿区煤炭开采对水资源的影响机制,对于保护当地水资源及脆弱的生态环境具有重要意义。以窟野河为例,分析了煤炭开采对该流域水资源量与水质的影响机制,并计算出吨煤开采的基流损失量约为2.038 m3(1997—2005年)。研究结果表... 研究神府东胜矿区煤炭开采对水资源的影响机制,对于保护当地水资源及脆弱的生态环境具有重要意义。以窟野河为例,分析了煤炭开采对该流域水资源量与水质的影响机制,并计算出吨煤开采的基流损失量约为2.038 m3(1997—2005年)。研究结果表明,煤炭开采时形成的裂隙将萨拉乌苏组含水层中的水导入矿坑中,导致潜水由水平径流、排泄为主转化为以垂向渗漏为主,引发地下水位大幅下降,河流基流量减少以及泉流量衰减甚至干枯;煤炭开采使含水层中的水进入到矿坑,在物理作用和化学作用下形成硬度更大、矿化度更高的矿坑水,矿坑水排入河流后对河流造成污染。 展开更多
关键词 煤炭开采 水资源量 水质 影响机制 窟野河流域
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陕北榆神府矿区保水采煤工程地质条件研究 被引量：129
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作者 李文平 叶贵钧 +2 位作者 张莱 段中会 翟丽娟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期449-454,共6页
以煤田地质勘探资料为基础 ,结合野外工程地质测绘、原位测试和室内试验 ,分析总结了榆神府矿区与保水采煤相关的工程地质条件特点 ,进行了工程地质条件分区 ,在此基础上 ,初步讨论了不同工程地质区保水采煤的可能性 .
关键词 榆神府矿区 保水采煤 工程地质条件 分区
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废弃矿井水位回弹诱致环境与安全灾害分析 被引量：23
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作者 虎维岳 周建军 闫兰英 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2010年第4期436-440,共5页
分析研究了废弃煤矿矿井特有的导水和含水介质结构特征及其地下水运动循环、水文地球化学与水动力学基本特征,探讨了煤矿矿井关停废弃后地下水位淹没回升机理,分析了废弃矿井地下水淹没过程中可能诱发的水资源与环境问题、工程安全与地... 分析研究了废弃煤矿矿井特有的导水和含水介质结构特征及其地下水运动循环、水文地球化学与水动力学基本特征,探讨了煤矿矿井关停废弃后地下水位淹没回升机理,分析了废弃矿井地下水淹没过程中可能诱发的水资源与环境问题、工程安全与地质灾害问题,提出了有效保护利用废弃煤矿井区水资源及其防范相关环境与地质灾害所面临的关键科学问题。 展开更多
关键词 废弃煤矿 水资源 地质灾害
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