中奥陶统顶部地层富水性规律研究

矿井11号煤层最低开采标高+230 m,井田中奥陶统灰岩含水层水位标高+360 m,煤层开采存在奥灰水带压开采问题,而11号煤层底板至中奥陶统顶面隔水层平均厚度20 m,因而中奥陶统顶部峰峰组一段和上马家沟组三段地层的富水性,以及是否可以作为相对隔层利用,对煤层承压开采至关重要。通过水文钻探、放水试验和压水试验,分析了中奥陶统顶部地层的岩性特征、富水性特征、渗透性特征。综合试验结果表明,中奥陶统顶部地层主要以泥质白云岩、泥质灰岩为主,顶部18 m地层隔水性能良好,揭露大部层段属弱富水性含水层,透水率小于10 Lu,属极微透水至弱透水,为煤层承水压开采奠定有利的地质条件。     

保德煤矿底板隔水性分析和防治水措施

面临底板突水危险的矿井,在正常掘进和回采过程中,要充分利用煤层底板到奥灰水承压含水层之间的隔水层的隔水性能,保德煤矿在开采8#、11#煤层时,同样面临底板奥灰水威胁,因此应针对底板隔水层的隔水性进行分析,提出"带压开采"的防治水路线,制定底板奥灰水防治水措施。     

白云乌素煤矿奥陶系顶部碳酸岩层隔水性及应用研究

为了解决内蒙古桌子山煤田下组煤安全带压开采问题,依据多年研究成果—"华北奥陶系顶部存在碳酸盐岩隔水层"观点,选择与骆驼山煤矿相邻的白云乌素煤矿为研究试验现场,对下组(16#)煤底板岩层开展了宏观、微观研究和试验开采,结果表明:1)本区煤层底板下伏的奥陶系顶部存在碳酸盐岩隔水层厚约150 m,其岩性为黑灰色泥灰岩局部夹泥岩沉积,真正含水层段在其下的桌子山组青灰色白云岩化石灰岩中;2)克里摩里组黑灰色泥灰岩孔隙直径绝大多数小于5μm,孔隙连通性差,难以形成有效孔喉,天然条件下难以渗流;3)本区新构造运动的表现是大型老断裂的复活和部分小型新断裂的产生,断裂为碳酸盐岩层岩溶发育提供初始通道,也构成岩溶水的主要储移空间和通道;4)桌子山矿区奥灰岩溶水对煤矿安全带压开采的主要威胁是导水断裂和陷落柱等垂直通道部位,白云乌素矿重点防御的是黑龙贵逆断层和F14正断层。白云乌素矿多个工作面的安全开采证实了奥陶系顶部碳酸岩层不仅是隔水层,而且是隔水关键层。     

山西省阳坡泉煤矿水文地质特征及水压带开采技术研究

阳坡泉煤矿位于鄂尔多斯聚煤盆地东缘的河东煤田中段东边缘。通过对矿区钻井、测井资料、含水岩性组合及出露特征分析,主要含水层为奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层、碎屑岩裂隙含水层、松散岩类孔隙含水层。大气降水、地表水、含水层水、奥灰水是煤田的主要充水来源。根据突水系数法对矿井西翼盘区各主采煤层进行了带压开采安全性评价,10、11、13号煤层最大突水系数值分别为0014、0015、0027 MPa/m,在构造破坏地段工作面回采有可能发生突水。依据该矿井奥灰突水带压评价,提出了该矿井带压开采的路线和安全保障措施,加强导水构造和底板薄弱带的探查与治理,以保障矿井安全开采,同时希望能够为广大同行提供一定的借鉴。     

郭庄煤矿14灰、奥灰水对17煤安全开采影响及其分析

通过钻探手段揭露了郭庄煤矿17煤开采直接充水含水层14灰和奥灰,掌握17煤到14灰和奥灰的间距、岩性以及隔水岩组赋存状态和隔水性能,获取14灰和奥灰的相关水文地质参数,揭示了其漏水规律,并根据获取的资料利用突水系数理论,分析14灰水和奥灰水对17煤安全开采的影响,提出了17煤安全开采建议采取的防治水措施,为矿井安全生产提供依据和参考。     

保德煤矿底板奥灰水害防治关键技术

保德煤矿属带压开采矿井,煤层底板承受最大水压达到5.3 MPa。为了保证矿井安全带压开采,通过对矿井奥灰含水层特征、突水机理及防治技术进行研究,针对矿井不同水平煤层带压开采所面临的水文地质条件和突水危险性,采用采掘前隐伏导水构造的综合探查与评价和奥陶系峰峰组隔水性能利用2种奥灰水害防治方法,有效保障了矿井近10年的安全带压开采,杜绝了奥灰水害的发生;由此得出隐伏导水构造探查和奥陶系峰峰组利用作为矿井奥灰水害防治关键技术是科学、有效的。     

古交矿区奥灰岩溶发育特征及主控因素研究

为查明古交矿区奥灰岩溶发育特征及控制因素,通过对野外地质观查、水文地质钻孔资料对比及室内试验分析得出:峰峰组顶底分别发育一段相对隔水层,中间为第1岩溶含水层,上马家沟组底部为相对隔水层,上部分别为第2、3岩溶含水层;奥灰顶部充填型相对隔水层受古构造运动控制,奥灰强弱相间的岩溶现象受其岩性韵律组合的控制,泥灰岩段成为裂隙岩溶含水层段是因为石膏层的盐丘作用产生了似层状的膏溶角砾岩带、压碎岩带和裂隙带.研究认为古交矿区峰峰组顶部近30m厚的充填型隔水层及下段泥灰岩石膏层可作为隔水关键层.     

奥灰岩溶水上带压开采区域超前治理防治水技术

针对邯邢矿区煤层开采受奥灰承压水威胁及保水开采的现状,提出了区域超前治理防治水技术,以超前主动、区域治理、全面改造、带压开采为指导原则,该技术在邯邢矿区奥灰含水层顶部区域超前注浆改造中进行应用,以孔口终压1.0 MPa、稳定30 min以上和单孔吸浆量小于50 L/min作为注浆结束标准。试验过程中采用地面多分支水平钻进关键技术,最终达到注浆加固煤层底板含水层及奥灰顶部改造含水层目的,大幅降低煤层底板突水可能性,安全开采出受承压水威胁的煤炭资源。     

龙固煤矿奥陶系顶部岩层隔水性研究

为了解决龙固煤矿下组煤带压开采问题,在充分了解矿区水文地质的基础上,对奥灰特别是其上界面石灰岩岩层进行了试验和宏观特征分析,结果表明:本区奥陶系顶部的石灰岩孔隙率和渗透率都相对较小,且石灰岩在一定的围压作用下具有一定隔水性能;奥陶系顶部岩层裂隙整体不发育,部分微裂隙均被方解石充填,钻孔在进入奥灰100 m以内,涌水量均很小;龙固煤矿奥陶系顶部岩层可视为相对隔水层,其厚度分布受构造影响较大,因此煤层开采时防治水的主要对象是垂向导水断裂和陷落柱等构造。奥陶系顶部相对隔水层为解放龙固煤矿下组煤提供了保障。     

龙固煤矿10煤带压开采的初步探讨

介绍了龙固煤矿太原组10煤带压开采的实践并进行了理论计算,对奥灰承压含水层之上煤层带压开采安全性的问题进行了初步探讨,为矿井带压安全开采提供了依据。     

赵庄矿峰峰组碳酸岩层隔水性能研究及应用

为解决山西晋煤赵庄矿下组煤水压高、传统隔水层薄所带来的安全带压开采问题,采用水文地质钻探、抽水试验、压水试验、地应力测试及室内试验等技术手段,通过对奥灰顶部岩性、裂隙岩溶充填情况、钻探漏水、岩石力学指标及渗透性试验等各方面的综合研究,论证了下组15#煤底板奥灰顶部峰峰组岩层的相对隔水性。结果表明：赵庄矿15#煤下伏的奥陶系顶部峰峰组上段岩性为深灰色厚层石灰岩,致密坚硬,局部夹白云质灰岩和泥灰岩,强度较高,裂隙多呈不规则状且大量被充填,构成渗透性很差的岩层|本区奥灰峰峰组顶部至少存在30m厚度的相对隔水层段,15#煤底板隔水层厚度在38.75～67.25m之间,平均厚度为57m,且隔水性能较好|采用突水系数法对赵庄矿开采下组15#煤突水危险性评价,说明利用奥陶系顶部相对隔水层可使突水危险性大幅降低,从而解放大量煤炭资源。     

薄隔水层条件下深部山青煤开采双重水害防治研究

针对孙庄矿薄隔水层条件下开采深部山青煤的情况,进行地面区域治理项目的研究和方案设计。在地面采用定向水平钻进技术进入煤层底板大青灰岩含水层中钻进,查找岩溶裂隙、隐伏导(含)水构造并进行封堵,实现了封堵导水通道、增加隔水层厚度、增强煤层底板隔水岩层的完整性及阻隔水性能的目的,将大青灰岩含水层改造成弱含水层或相对隔水层,防治水对象由双重水害变为以奥灰水为主要防治对象的单一水害,为深部山青煤带压安全开采奠定基础。     

矿井奥灰水带压开采技术分析及防治水措施

针对奥陶系灰岩含水层富水性强、水压大、水位高等问题,分析了矿井奥灰水带压开采及防治水技术以及井田水文地质条件,确定10、11、13号煤层矿井水文地质类型为中等。研究了奥灰含水层富水特征及煤层底板隔水性能,在正常块段工作面掘进过程中受到底板奥灰水的威胁小,是相对安全的;但在构造破坏地带,因断层、陷落柱等具有导水性,在承压区内有可能发生突水,并提出了导水构造、巷道掘进、工作面、底板注浆加固及改造等防水措施。研究为后续矿井安全开采提供了技术支持。     

Relevance Between Hydrochemical and Hydrodynamic Data in a Deep Karstified Limestone Aquifer: a Mining Area Case Study

Safe coal mining in a karst region requires that mining operations assess any disturbances in the hydrogeological functioning of local aquifers and flow systems, and determine if disruptions are likely in the mine. We studied the geologic, hydraulic, and geochemical characteristics of the deep Ordovician karstified aquifer in the Xinglongzhuang and Dongtan mines of the Yanzhou coal mining district (China). The presence of a 100 m deep research borehole in the Ordovician limestone aquifer nearby facilitated hydrochemical and hydrodynamic data collection. The buried depth affected karst rock porosity, and the reduced porosity increased karst development. This, in turn, affected the abundance of water in the karst fissure. In addition to calcite and dolomite, the Ordovician limestone contains gypsum, which dissolves to form sulfate ions. Hydraulic data revealed that the water abundance in the research area is comparatively low, except for the C8 syncline zone. The Ordovician strata in this area is located in the deep, slow-flow zone of a vertical karst aquifer system, and the drilling unit water inflow is very low, which could represent the water abundance of the aquifer. Understanding this complex flow system is critical to appropriately assess the area’s deep groundwater resources and guide decision making regarding coal extraction.     

双柳煤矿下组煤开采水文地质条件分析及矿井防治水措施

 摘要：山西省离柳矿区是我国最大的主焦煤基地,双柳煤矿地处离柳矿区西部。双柳煤矿下组煤开采过程中,主要面临上部太原组灰岩含水层和下部高压奥灰含水层的突水威胁,底板承受奥灰水最高水压达5--6Mpa。本文在区域水文地质条件的基础上,分析了矿井主要充水含水层和隔水层以及矿井充水因素,提出了双柳煤矿开采下组煤的主要防治水措施,为保障矿井安全生产提供技术依据。     

晋城矿区奥陶系灰岩地下水赋存特征及对带压开采的影响

针对晋城矿区主采的山西组3号煤层和太原组15号煤层,受煤系地层基底奥陶系灰岩承压水威胁实际,通过对奥陶系峰峰组、马家沟组灰岩富水性、地下水赋存特征进行研究,分析了奥陶系灰岩水对3号、15号煤层开采的充水影响,评价了带压开采安全性并提出了相应的防治技术措施,为区内3号、15号煤层带压开采与防治提供了科学依据。     

永城市地热资源特征及成因机制研究

以永城市地热为研究区域,通过资料分析,采用地热钻探、地热流体地球化学分析等方法,对区内地温场特征、热储类型及结构等进行研究。以钻探揭穿奥陶系与寒武系地层,热储层主要以奥陶系马家沟组和寒武系张夏组为主,岩性主要以灰岩为主,热储类型为层状与带状混合热储。根据相关国家标准或行业标准,对研究区不同用途地热流体水质分别进行了理疗热矿水、生活饮用水、农业灌溉用水、渔业用水、工业用水评价,地热流体氟化物含量达到命名矿水浓度标准,可作为理疗热矿水。通过稳定同位素,初步判断地热流体补给来源为大气降水。