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脱硫灰改良膨胀土裂隙发育及演化机理 被引量:2
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作者 徐嘉祥 赵海陆 +5 位作者 徐博会 李冲 霍婷 崔贺宇 刘世明 赵存良 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期664-676,共13页
为了更好地探究干湿循环条件下脱硫灰对膨胀土路基裂隙发育的抑制作用及机理,以邯郸市冀南新区膨胀土为研究对象,分别对素膨胀土和脱硫灰改良土进行干湿循环试验,采用CIAS软件对裂隙图像进行二值化处理,分析不同脱硫灰含量膨胀土裂隙发... 为了更好地探究干湿循环条件下脱硫灰对膨胀土路基裂隙发育的抑制作用及机理,以邯郸市冀南新区膨胀土为研究对象,分别对素膨胀土和脱硫灰改良土进行干湿循环试验,采用CIAS软件对裂隙图像进行二值化处理,分析不同脱硫灰含量膨胀土裂隙发育规律,通过氢离子浓度指数、X射线衍射分析、傅里叶红外光谱分析探讨脱硫灰改良膨胀土中蒙脱石层间离子和晶体结构的变化,总结脱硫灰抑制膨胀土裂隙的机理。研究结果表明:当脱硫灰添加量达到2.5%时,膨胀土中蒙脱石层间离子基本实现均一化,全部被Ca^(2+)填充,膨胀土裂隙率明显减少,整体性增强;当脱硫灰添加量达到5%时,膨胀土几乎无明显裂隙发育。膨胀土中脱硫灰含量和膨胀土裂隙率、裂隙总长度、裂隙平均宽度、分形维数均呈负相关关系,脱硫灰可以有效抑制膨胀土裂隙发育。裂隙抑制机理为脱硫灰中Ca^(2+)离子进入蒙脱石层间,替换出层间原有Na^(+)和H^(+),使蒙脱石层间离子均质单一化,改变了蒙脱石的晶体结构,从而改善了膨胀土的遇水膨胀,失水收缩的特性。此外,脱硫灰中的Ca(OH)_2与膨胀土中的SiO_(3)^(2-)与AlO_(3)^(3-)发生离子反应生成C-S-H和C-A-H凝胶填充了膨胀土孔隙。脱硫灰中CaSO_(3)和蒙脱石晶片及黏土微粒相互吸附,使得土体颗粒更加紧密,抑制了裂隙的发育。研究结果为膨胀土路基设计施工提供了参考。 展开更多
关键词 膨胀土 干湿循环 脱硫灰 裂隙发育 裂隙扩展机理
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内蒙古乌兰布和地区地热流体化学特征及质量评价
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作者 杨龙飞 《绿色科技》 2025年第14期224-228,274,共6页
内蒙古自治区地热资源较丰富,热水利用历史悠久。乌兰布和地区位于内蒙古河套盆地西部边缘,河套盆地为沉积盆地中的中低温地热区。根据研究区地热井勘查和水质资料,分析了该区地热地质条件和水化学特征,评价了地热流体质量。结果表明,... 内蒙古自治区地热资源较丰富,热水利用历史悠久。乌兰布和地区位于内蒙古河套盆地西部边缘,河套盆地为沉积盆地中的中低温地热区。根据研究区地热井勘查和水质资料,分析了该区地热地质条件和水化学特征,评价了地热流体质量。结果表明,该区有效热储层温度为42.6~52.5℃,平均温度为47.12℃,地温梯度平均为2.77℃/100 m;取水层段为新近系上新统地层,岩性为细粒砂岩、粉砂岩等;地热水化学类型为Cl-Na型,可命名为碘-锶-溴型温泉水和低矿化度含溴卤水,可直接用于医疗、洗浴等,不适于灌溉和渔业用水,具有腐蚀性和侵蚀性。以期为今后在该区域大规模勘查开发利用地热资源提供依据。 展开更多
关键词 地热井 水化学特征 地下水 质量评价
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相关分析法在矿井涌水量预测中的应用 被引量:42
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作者 段俭君 徐会军 王子河 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第6期114-116,76,共4页
针对水文地质参数影响矿井水量预测可靠性的问题,提出利用多年矿井涌水量预测的相关因素分析法进行预测,以同煤大唐塔山煤矿为例,建立塔山煤矿充水地质模型,利用SPSS软件分析塔山煤矿矿井涌水量与累计煤炭产量、累计掘进进尺和累计采空... 针对水文地质参数影响矿井水量预测可靠性的问题,提出利用多年矿井涌水量预测的相关因素分析法进行预测,以同煤大唐塔山煤矿为例,建立塔山煤矿充水地质模型,利用SPSS软件分析塔山煤矿矿井涌水量与累计煤炭产量、累计掘进进尺和累计采空区面积的相关性,建立矿井涌水量多元回归方程,实现矿井涌水量可靠预测。预测结果表明,塔山煤矿矿井涌水量与累计煤炭产量密切相关,煤矿开采3-5号煤层时的矿井涌水量为4 972 m3/d。该研究为煤矿防治水安全提供了可靠技术支持。 展开更多
关键词 矿井涌水量 相关分析法 累计煤炭产量 累计掘进进尺 累计采空区面积
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矿井涌水量预测数值模拟研究 被引量:20
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作者 骆祖江 李兆 任虎俊 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第1期33-36,共4页
为了准确预测矿井涌水量,保障煤矿安全及保护地下水资源,在概化出大同矿区水文地质概念模型的基础上,建立了大同矿区地下水三维非稳定流数值模型,以塔山井田的回采工作面月回采进度为单位,分别模拟预测了8214工作面和8216工作面地下水... 为了准确预测矿井涌水量,保障煤矿安全及保护地下水资源,在概化出大同矿区水文地质概念模型的基础上,建立了大同矿区地下水三维非稳定流数值模型,以塔山井田的回采工作面月回采进度为单位,分别模拟预测了8214工作面和8216工作面地下水位降至5号煤层底板位置的正常涌水量和最大涌水量,其中8214工作面的正常涌水量为1 224 m3/d,最大涌水量为1 272 m3/d,8216工作面的正常涌水量为1 392 m3/d,最大涌水量为1 440 m3/d。。结果表明:该方法将矿井涌水量预测与回采工作面回采进度有机结合起来,计算结果更加符合实际。 展开更多
关键词 矿井涌水量 三维可视化模型 水资源保护 渗流理论
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神北矿区环境承载力评价 被引量:3
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作者 秦鹏 沈智慧 白喜庆 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期36-40,共5页
以神北矿区为例,从区域环境承载力的概念出发,结合3S技术,系统分析了神北矿区环境承载力的影响因素。并以此为基础,建立神北矿区环境承载力评价指标体系。运用环境承载力评价量化模型,对神北矿区环境承载力进行了分析和评价。分析结果表... 以神北矿区为例,从区域环境承载力的概念出发,结合3S技术,系统分析了神北矿区环境承载力的影响因素。并以此为基础,建立神北矿区环境承载力评价指标体系。运用环境承载力评价量化模型,对神北矿区环境承载力进行了分析和评价。分析结果表明:评价指标中土地沙漠化、矿山开发、水质环境容量环境承载力超载,分别为-17.8%、-2.6%、-9.8%;水资源量环境承载力可载,为30.8%;矿区综合环境承载力仅为14.1%,说明矿区综合环境容量几达承载极限。 展开更多
关键词 神北矿区 环境承载力 指标体系
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天然-采动状态下顶板含水层疏降水量预测与评价 被引量:1
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作者 许珂 陈时磊 +3 位作者 张维 曹彬 王洋 顾沈阳 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第1期43-48,共6页
以鄂尔多斯市台格庙矿区为例,研究多层含水系统水文地质参数和边界条件特征,运用Visual Modflow软件建立研究区三维地下水数值模型,采用钻孔抽水实验资料及矿区初始流场分布数据完成了模型识别和校正。针对以往疏降水量预测未考虑采动... 以鄂尔多斯市台格庙矿区为例,研究多层含水系统水文地质参数和边界条件特征,运用Visual Modflow软件建立研究区三维地下水数值模型,采用钻孔抽水实验资料及矿区初始流场分布数据完成了模型识别和校正。针对以往疏降水量预测未考虑采动后水文地质条件变化的问题,基于导水裂隙带发育高度与顶板隔水层的侵入关系确定了疏降含水层层位和区域,对矿区7个井田2、3煤层顶板含水层在天然状态和采动状态下的疏降水量进行了预测,结果表明:采动状态下顶板含水层疏降水量明显增大,开采前需要对顶板含水层水位进行疏降,且水位疏降会对当地居民饮用水含水层造成一定的影响。 展开更多
关键词 顶板 疏降水量 导水裂隙带 预测评价
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大同煤田(北区)煤层底板独立岩溶水系统突水脆弱性评价研究 被引量:3
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作者 李冲 杨文凯 +2 位作者 杨斌 董远卓 杨亮 《煤炭工程》 北大核心 2021年第6期130-134,共5页
为准确评价大同煤田(北区)煤层底板岩溶突水危险性,通过大规模勘查对大同煤田(北区)岩溶水系统展开了调查和研究,确定了研究区独立的"大同煤田岩溶水系统",并对其边界进行了圈定。在此基础上,利用基于GIS-AHP的脆弱性指数法... 为准确评价大同煤田(北区)煤层底板岩溶突水危险性,通过大规模勘查对大同煤田(北区)岩溶水系统展开了调查和研究,确定了研究区独立的"大同煤田岩溶水系统",并对其边界进行了圈定。在此基础上,利用基于GIS-AHP的脆弱性指数法对研究区煤层底板岩溶突水危险性进行了预测和评价,研究结果表明:3号煤层赋存范围内大部分为安全区;5号煤层大部分为安全区和过渡区,危险区主要集中在中西部多数构造区域与燕子山井田东部、东周窑井田中东部、同忻井田西北部和马脊梁井田北中部;8号煤层过渡区和危险区面积明显增加,主要分布在东周窑井田、燕子山井田、马脊梁井田西南部和塔山井田西南部。 展开更多
关键词 大同煤田 独立岩溶水系统 底板突水 脆弱性指数法
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基于GIS和相关性分析峰峰矿区岩溶水水化学特征 被引量:4
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作者 贾亚琳 边凯 +2 位作者 李冲 白晓 白峰青 《中国煤炭》 2019年第6期95-101,共7页
应用Arc-GIS、离子相关性及比例系数法方法对峰峰矿区的地下水水化学特征进行研究。结果表明,峰峰矿区奥灰岩溶水pH值为7.45~7.86,偏碱性。基于Arc-GIS中DTM方法对奥灰岩溶水地下水类型进行分区,主要为HCO3·SO4-Ca·Mg型水,部... 应用Arc-GIS、离子相关性及比例系数法方法对峰峰矿区的地下水水化学特征进行研究。结果表明,峰峰矿区奥灰岩溶水pH值为7.45~7.86,偏碱性。基于Arc-GIS中DTM方法对奥灰岩溶水地下水类型进行分区,主要为HCO3·SO4-Ca·Mg型水,部分为HCO3·SO4-Ca型水。Cl-是随环境变化的敏感因子。地下水在流动过程中发生的水—岩作用以方解石和白云石的溶解作用为主;并伴有石膏、岩盐、硫酸盐的溶解反应以及阳离子置换作用。揭示了矿区奥灰岩溶含水层径流条件整体较好,局部地区径流条件有变化,为矿区煤炭开采水害防治和地下水资源的可持续利用提供依据。 展开更多
关键词 峰峰矿区 岩溶水 水化学特征 水-岩作用 Arc-GIS 离子相关性分析
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