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榆林地区北部侏罗纪古河道砂体与采煤涌(突)水关系分析 被引量：8
1
作者 吴立群 王建英 +9 位作者 杨帆 郑宇航 焦养泉 荣辉 王宏科 马雄德 孙魁 陈雪永 屈伸 李金辉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期3599-3609,共11页
在水文地质条件看似简单的榆神—神府矿区,采煤涌(突)水事故时有发生,一些煤矿的涌水量位居鄂尔多斯盆地之首,以往普遍认为的充水含水层难以解释这些现象。基于20 a来对直罗组底部铀储层(古河道砂岩)的研究,结合直罗组古河道砂体与延安... 在水文地质条件看似简单的榆神—神府矿区,采煤涌(突)水事故时有发生,一些煤矿的涌水量位居鄂尔多斯盆地之首,以往普遍认为的充水含水层难以解释这些现象。基于20 a来对直罗组底部铀储层(古河道砂岩)的研究,结合直罗组古河道砂体与延安组可采煤层的空间配置关系,以及砂岩型铀矿形成与开发的基本条件,特别是直罗组古河道隐伏露头与地表泉群(带)、采煤涌(突)水的相关性分析,认为直罗组古河道可能是榆神—神府矿区矿井涌(突)水的主要水源。主要认识有:①直罗组古河道砂体具有区域性的分布规模,在其上游形成的具有世界级规模的东胜铀矿田证实直罗组古河道是一套区域含水层,因为含水层是砂岩型铀矿形成发育的必要条件。②在直罗组古河道隐伏露头的上方,集中发育了具有超常流量的泉群和泉带,它们距直罗组古河道越近其流量越大,说明直罗组古河道为重要的含水层,为榆神—神府矿区泉带提供了主要的水源。③直罗组古河道含水层构成了延安组含煤岩系的直接顶板,采煤证实直罗组古河道含水层与煤矿涌(突)水具有明显的关系。位于古河道潜伏露头附近的煤矿易于发生涌(突)水事故,而远离古河道的煤矿涌水量罕见,且采煤涌(突)水量与古河道砂体厚度呈正相关。④从关键水文地质参数的空间配置、耦合关系及其采煤时域的角度,构建了榆神—神府矿区采煤涌(突)水的成因机理模型,该模型阐明了泉带的形成发育和演化机理,揭示了采煤涌(突)水的形成机制,为未来水害防治、保水采煤、煤-铀兼采等提供了基础地质“预警”信息。 展开更多
关键词 涌(突)水 古河道 直罗组 侏罗系 鄂尔多斯盆地
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神府南区中侏罗统直罗组古河道冲刷带的空间定位预测 被引量：5
2
作者 荣辉 焦养泉 +6 位作者 高彬 范立民 张帆 吴立群 乐亮 王建英 郭亮亮 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期3561-3571,共11页
古河道冲刷带是含煤岩系中常见的一种地质现象,不仅可以造成可采煤层几何形态的变化,而且影响煤矿安全、高效生产。因此,准确预测古河道冲刷带的空间分布一直是煤矿地质领域关心的重要问题。目前,对古河道冲刷带的预测主要采用沉积分析... 古河道冲刷带是含煤岩系中常见的一种地质现象,不仅可以造成可采煤层几何形态的变化,而且影响煤矿安全、高效生产。因此,准确预测古河道冲刷带的空间分布一直是煤矿地质领域关心的重要问题。目前,对古河道冲刷带的预测主要采用沉积分析、地球物理及地质统计等方法。由于地下地球物理探测干扰因素多、影响地质统计数学模型的地质条件复杂,导致物探方法和地质统计方法对古河道冲刷带的预测结果存在多解性和不确定性,而沉积学分析被认为是解决古河道冲刷带分布预测问题最直接、最有效的方法。神府南区是陕北侏罗纪煤田的主要矿区之一,该区延安组含煤岩系顶部发育的直罗组砂体属辫状河-辫状河三角洲成因,其对可采煤层可以形成明显的冲刷带。以直罗组古河道含水层为水源的煤矿突水危险性较大,古河道顶板水害成为威胁矿区安全高效生产的重要致灾因素之一。然而,目前对直罗组古河道冲刷带的分布规律仍然不清楚,给该区域矿井防治水工作带来了极大的挑战。鉴于此,在野外地质调查、岩心编录基础上,通过砂分散体系、煤层厚度及古河道砂体与下伏地层的接触关系编图,实现对神府南区含煤岩系顶板古河道冲刷带的空间定位预测。研究发现,直罗组下段古河道以大套厚层砂体发育为主,厚度多在30~70 m,由多个正韵律旋回构成,其对下伏延安组地层产生了明显的冲刷作用,造成延安组第Ⅴ单元、第Ⅳ单元地层缺失或减薄。砂分散体系、煤层厚度及下伏地层单元及岩性分布编图表明,神府南区古河道冲刷带主要沿着红碱淖—尔林兔—锦界一线发育,古河道对延安组第Ⅴ单元完全冲刷区域的宽度为17~28 km,而对延安组第Ⅴ单元冲刷区域的宽度却更大,达到37~46 km。直罗组下段古河道冲刷带对于神府南区煤炭开采的影响是区域性的,在古河道砂体冲刷带附近进行煤炭开采时要做好煤层顶板水害防治工作。研究成果不仅对精准预测含煤岩系中古河道冲刷带的空间分布具有重要借鉴意义,而且可为神府南区煤矿安全、高效生产提供指导。 展开更多
关键词 鄂尔多斯盆地 延安组 直罗组 防治水 古河道冲刷带
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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
3
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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