开展水害致灾因素普查 防范煤矿水害事故发生

现阶段我国煤矿水害事故基本得到了有效控制，但水害重大事故仍时有发生，事故影响还有增大趋势，开展水害致灾因素普查治理是加强煤矿防治水工作，有效防范各类水害事故的重要举措。总结了我国煤矿水害发生的主要致灾因素，分析了充水水源、充水通道等各类致灾因素的特点；系统论述了我国在煤矿水害致灾因素探测中物探、钻探和智能探测方面的代表性技术和创新性成果，阐述了“三图法”等顶板水害预测预报理论和方法，以及五图-双系数法和“脆弱性指数法”等底板水害预测预报理论和方法，并介绍了地下水和地表水等因素导致水害事故的典型治理技术。研究发现，在目前煤矿水害致灾因素探查方面，老空水探测程度、深部岩溶含水层防控、西部煤矿区顶板砂岩含水层监测及智能化探测技术仍存在缺陷，关闭矿井的矿井水问题尚未得到重视。提出今后需重点在煤矿水害致灾因素综合精细探查、智能化探测及关闭矿井水害致灾因素探查等方面加强研究的建议。     

我国煤矿区水环境现状及矿井水处理利用研究进展

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。     

矿井水控制、处理、利用、回灌与生态环保五位一体优化结合技术研究

介绍了梧桐庄矿矿井水控制、处理、利用、回灌、生态环保五位一体优化结合技术,建立了包括综合探测、底板加固改造和注浆堵源截流等一套完整有效的矿井水害综合防控技术集成体系,解决了水害防控与矿山生态环境保护之间相互矛盾与冲突的难题.     

皖北矿区主要水害问题及其防治对策

为解决皖北矿区的水害,文章介绍了皖北矿区主要水害问题,阐述了皖北矿区应对水害问题所采取的关键技术为:松散强含水层下煤层安全开采成套技术,底板承压灰岩水上治控技术体系,隐伏陷落柱预测与治理技术,水害预测预警及混合水源识别技术,矿井水文地质条件超前精细探查技术,矿井水资源化利用技术。通过上述技术和管理对策保障了矿区持续安全高效生产,取得了显著的经济和社会效益。     

可持续煤矿矿井水处理与资源化技术综述

煤矿开采过程中会产生大量的废弃矿井水,不仅造成水资源的大量浪费,而且还威胁着矿区生态环境。本文综述了我国常见矿井水的常规处理方法,以及将矿井水视为水资源的可持续矿井水水处理与资源化技术,首次提出以“时间维度和空间维度”对矿井水进行全时空处理,并着重阐述了矿井水分级处理、分质利用技术,反渗透浓水处理与资源化技术,煤泥处理与资源化技术,以及重金属回收与利用技术等,对煤矿区矿井水处理与资源化利用具有指导意义。     

深埋侏罗系煤层顶板水害源头防控关键技术

为解决目前蒙陕矿区深部侏罗系矿井采后采场落地水量大、煤水混杂,以及上部煤层距离强含水层较近,无法安全掘进与回采等一系列问题,提出了深埋侏罗系煤层顶板水害源头防控关键技术。应用沉积控水规律,分析了含(隔)水层在平面与剖面的空间展布规律与含水层富水性分布规律,在此基础上,针对煤层厚度变化较大、顶板含(隔)水层交互成层的特征,通过构建含有沉积环境影响指数、砂岩厚度、岩芯采取率、单位涌水量、渗透系数与导水裂隙带发育高度6个指标在内的评价指标体系,提出了符合深部侏罗系矿井水文地质特征的矿井涌(突)水风险分区评价方法,进而根据"断源截流、集中疏排、源头预防、超前治理"的防治水思路,提出了"上行开采低位截流"、"工作面单侧截流"、"工作面双侧截流"与"工作面方向调整截流"4种地下水截流治理模式,最后以蒙陕矿区的门克庆矿井和母杜柴登矿井进行实例分析。应用结果表明:①直罗组一段砂岩含水层主要为河道相沉积,砂体的空间连续性较好,是深部侏罗系矿井的主要充水含水层;②门克庆矿井首采区3~(-1)煤顶板涌(突)水危险区主要分布在研究区的南部,呈东西向条带状展布,与实际情况较为吻合;③根据门克庆矿井首采区涌(突)水危险性分布规律,应用了"工作面单侧截流"与"上行开采低位截流"两种治理模式并分析了其在实际工程中的应用效果。深部侏罗系矿井水害防治作为一个复杂的系统工程,以源头防控为重点的系统防治技术体系仍是深部侏罗系矿井水害防治需要重点攻关的研究方向。     

煤矿水害防治若干技术研究

针对矿井水害防治工作存在的问题,提出了开采条件安全技术论证,合理确定冒落带、冒落裂隙带和探水线,编制矿井水害防治技术监察表,布置补充探水眼等技术措施,强化煤矿水害防治工作,做到安全开采.     

基于GIS的矿井防治水辅助决策系统

在分析国内矿井水害现状及专家系统研究概况的基础上,提出了矿井防治水辅助决策系统的总体结构,建立了基于GIS技术的矿井水害辅助决策平台.对GIS软件进行二次开发实现了矿井突水的预测预报;利用面向对象语言VB和人工智能语言CLIPS,实现了采空区、顶板与底板突水判定及防治措施的制定.此外还针对注浆、探放水、防水煤岩柱的留设、涌水量预测等问题给出了相关计算方法、结果及操作工艺.     

铁生沟煤矿水文地质条件分析及水害防治

根据矿井地质特征,分析了铁生沟煤矿水文地质条件及矿井充水因素,查明了该矿井的主要水害类型为顶板裂隙水、老窑(小窑采空区)水以及奥灰岩溶水突水.针对矿井存在的水害,提出了矿井水害防治对策和建议.     

浅析马兰矿防治水管理对策

随着矿井开采延伸,地表水、煤系水、老窑积水等各类水害在煤层开采中时刻影响着矿井的安全生产。如何做好矿井水害防控工作,解决采掘作业中的水害影响,主要从两方面分析,一是看是否存在充水的水源,二是看是否有造成水害的充水通道。本文通过对马兰矿防治水管理工作的系统分析,提出了防治水工作中重点抓好两个基础、三项建设、保证一个效果,从而达到有水无患的最终目标。     

深部开采矿井水害区域治理关键技术研究及发展

为了进一步提高深部开采矿井水害区域治理技术的有效性,降低底板突水的危险性,以邯邢矿区为例,总结分析了目前深部开采矿井水害区域治理经验及存在的主要问题,提出了岩溶发育规律、水害治理模式、定向井设计及施工工艺优化、可控注浆工艺、水文地质信息综合判识技术及深部开采水害管控体系构建方法等关键技术研究现状及难点,并针对性地提出各技术研究与发展方向。     

煤炭工业出版社煤矿防治水手册

为了加强煤矿防治水基础工作,促进煤矿防治水工作规范化与标准化,国家煤矿安全监察局组织全国知名煤矿防治水专家,以《煤矿防治水规定》和《煤矿安全规程》(防治水部分)为依据编写了本书。书中主要内容包括:防治水基本知识,矿井充水条件分析,矿井水文地质类型划分,水文地质补充勘探,矿井涌水量计算方法,防治水规划,水害预测、预报,防治水的各种技术、方法和措施,水害应急救援,矿井水资源化与矿区水资源优化配置等。本书是从事煤矿防治水技术和管理人员的必备专业工具书。     

矿井防治水技术研究现状及展望

结合矿井探放水现状分别对矿井水害、探测方法、防治技术和注浆堵水材料进行分析,总结目前探放水工程存在问题及发展方向。结果表明:我国矿井探放水工程复杂多样,探测方法单一,适用性差,同时含水层突水是矿井防治水的重点,新型注浆堵水材料具有无机材料和高分子材料的优点,对矿井防治水具有较好的适用性。我国矿井探放水基础薄弱、突水机理认识不足、探测手段较差等问题依然存在,目前主要发展方向为:探测方法综合化、数据处理智能化、保障系统精细化。     

矿井水控制、处理、利用、回灌与生态环保五位一体优化结合研究

以梧桐庄煤矿的突水治理为例,以一种全新思维方式将矿井水控制、处理、利用、回灌与生态环保五位一体优化结合,统筹管理,较好地解决了矿井水害防控、水资源利用与生态环保相互之间的矛盾和冲突。     

新常态下我国煤矿废弃矿井水污染防治与资源化综合利用

随着我国经济发展进入新常态且供给侧改革不断推进,大量煤矿因资源消耗殆尽、产能过剩进入关闭行列,为有效应对矿山闭坑后因矿井水大量排出和废弃产生资源浪费、环境污染、资源化利用效率低等一系列问题,系统分析了我国关闭矿井时空发展性质和特征。阐述了我国矿井水污染特征、污染模式及晋陕蒙宁甘区、华东区、东北区、华南区、新青区“五大区”矿井水分布性质,针对废弃矿井水引发的地质灾害、造成地表水和地下水污染、土壤重金属积聚和影响植被生长等负面效应,在矿井闭坑前、废弃采空区和串层污染等方面提出了具有针对性的预控治理措施。结合我国废弃矿井水的实际水文地球化学特征,提出了一套关于洁净矿井水、含悬浮物矿井水、高矿化度矿井水、酸性矿井水和含毒害物矿井水的处理方法及工艺体系。根据煤矿矿井水资源化利用现状,提出了建立地下污水处理中心和抽水蓄能发电站因地制宜的资源化利用途径,同时结合当地经济发展、水资源紧缺状况和生态文明建设等因素,制定了处理后废弃矿井水供井下生产和井上生活、农业、工业和生态等方面资源化综合利用体系。最后,展望了废弃矿井水资源化利用的绿色开发战略和未来发展方向,将积极推动废弃矿井水资源化综合利用,有效缓解...     

哈拉沟煤矿矿井水资源化利用技术

基于哈拉沟煤矿矿井水综合利用实践摸索,提出了矿井水资源化利用技术。该技术统筹考虑矿井水产水点水质特点、用水点水质要求及已有水处理设施,从矿井水产水源头抓起,采取清污分离等措施,充分利用井下采空区联通和自净功能,在投入最小化的基础上,实现了矿井水生产、生活和生态化利用。通过矿井水资源化利用,实现经济效益2231万元/年,减轻了矿井环保压力。     

陕渑煤田水文地质条件分析及矿井防治水工作建议

陕渑煤田水文地质条件复杂,水灾事故多发,底板岩溶水、顶板砂岩水、老(小)窑水、地表水等水灾事故历史上均有发生。为了厘清陕渑煤田矿井主要水害及其成因,从而制定针对性地防范措施,以避免水害事故发生,通过研究区域水文地质条件和矿井充水条件,分析了大气降水、地表水、小窑老空水和地下水对矿井的充水途径、危害程度、演化规律等,指出了矿井防治水方面存在的问题,并提出了针对性的防治水工作建议。     

我国矿井断层防水煤(岩)柱留设研究现状与展望

我国煤矿底板突水事故中断层水害占绝大部分,断层防水煤(岩)柱留设是预防断层水害的主要手段,关系到煤矿的安全、高效生产。留设合理的断层防水煤(岩)柱宽度不仅可以防止地下水通过断层涌入矿井,还可以服务煤炭资源的合理、安全开采。断层防水煤(岩)柱宽度留设涉及到许多因素,也是许多学者和工程技术人员研究的重点之一。截止到目前已有多种研究方法与手段得到了应用,主要包括理论计算、多元回归分析、BP和RBF、相似模拟、数值模拟等,针对不同断层条件下的煤(岩)柱留设问题进行了具体研究。在此基础上对断层煤(岩)柱留设研究现状进行总结,指出其存在的问题并展望了今后研究的技术与方法及发展前景。     

我国矿井热动力灾害理论研究进展与展望

为给我国矿井热动力灾害的科学发展提供决策参考,促进我国矿井热动力灾害理论研究与防控技术安全绿色高效发展,对"矿井热动力灾害"进行了定义和分类,分析了我国矿井热动力灾害的特性,总结归纳了我国矿井热动力灾害理论研究的现状与进展,指出我国现阶段矿井热动力灾害理论研究存在以下主要问题:(1)各类热动力灾害间的耦合致灾机理尚不清楚;(2)灾害复杂致灾体系的基础研究尚不深入;(3)灾害叠加效应的理论基础尚不明确,未建立灾害叠加效应防控机制;(4)缺乏继发性灾害发生诱导机制的抑制理论与技术;(5)灾害环境探测技术亟待提高,继发性灾害隐患情况下的应急救援技术不成熟;(6)缺乏高效快速经济的隐蔽灾害探测方法与技术;(7)尚未建立矿井热动力灾害一体化综合防控体系。最后对矿井热动力灾害理论研究的发展方向进行了论述与展望,指出了未来我国矿井热动力灾害理论研究的重点研究领域:(1)灾害复杂体系基础理论;(2)各类灾害之间的耦合致灾机理;(3)灾害叠加效应与继发效应诱导机制;(4)隐蔽致灾因素准确探测理论与技术;(5)灾变期间的应急救援技术;(6)矿井热动力灾害"安全-绿色-高效"一体化综合防控技术体系。     

兼并重组煤矿常见水害的分析及综合防治

通过对兼并重组煤矿常见水害的形成原因和防治工作难易程度等内容的分析,并结合伊川区域黄村煤业(兼并重组矿井)的具体情况,提出了矿井水害(尤其是采空区积水和底板承压水)综合防治的对策,旨在从技术管理角度研讨安全生产防治水的安全技术路线,力求实现技术合理,方法可行,为小煤矿兼并重组和后期安全生产提供水害防治技术借鉴。