瓦斯爆炸演变过程的混沌特征分析

瓦斯爆炸事故作为矿井灾害系统中一个重要的子系统,其演变过程中的一些特征表明,它与混沌现象有着密切的关系,因此在对矿井工作面瓦斯涌出时间序列观测数据分析的基础上,应用混沌理论中的自相关函数、相空间重构、Poincare截面和返回映象等对该工作面瓦斯涌出进行了混沌特性研究和判别,初步证明了该工作面瓦斯涌出具有混沌特性,同时,对瓦斯爆炸演变系统进行综合分析发现,瓦斯爆炸的演变过程存在明显的蝴蝶效应.     

深层地下水^18O与D组成特征与水流场

为了分析不同含水层系统中水流场分布,利用淮北任楼井田及所在的临涣矿区地表水体、地面长期观测孔、井下出水点从上而下分别采集了地表、第四系第四含水层、二叠系煤系砂岩裂隙含水层、石炭系太原组岩溶含水层及奥陶系岩溶含水层30个水样,测试了δD,δ18O与咸化指标总溶解固体TDS.结果表明:临涣矿区四含和太灰地下水表现18O漂移,煤系地下水表现D漂移,奥灰地下水漂移特征不明显;临涣矿区四含与太灰地下水δ18O与TDS呈负相关关系,煤系地下水δD与TDS呈正相关关系.任楼井田煤炭的开采对四含与煤系水的影响较大,四含水由井田西北与东南方向向采区径流,煤系水由井田四周向采区径流;煤炭开采对太灰水影响不大,太灰水在井田范围内由东向西径流.     

皖北矿区地下水中氢氧稳定同位素的漂移特征

为了准确识别矿井突水水源,利用分布于皖北矿区内的各含水层地下水长观孔和矿井各含水层疏放孔,采取4个主要深层地下水样(四含水、煤系水、太灰水和奥灰水),测定其氢氧稳定同位素含量(δ^18O、δD),研究它们的组成特征及漂移特征．研究结果表明：四含水以^18O漂移为主,少数样点表现了一定的D漂移特征;相反,煤系水以D漂移为主要特征;太灰水和奥灰水同位素漂移特征相似,在产生^18O漂移的同时,也产生了D漂移．D、^18O不同类型漂移特征的形成机理是硅酸盐交换、烃基交换和古溶滤渗入水作用．     

人工神经网络在瓦斯涌出量预测中的应用

当采掘工作面遇有岩浆岩破坏煤系和煤层时，地质条件尤为复杂，采用常规的矿山统计法和瓦斯含量法预测瓦斯涌出量难以取得理想的结果．作者从矿井地质综合分析入手，采用BP神经网络的方法建立了适用于矿井未采区瓦斯涌出量的预测模型，分别用48个4-2煤层、40个7-2煤层钻孔点的煤层瓦斯质量体积、煤层埋藏深度、煤质、火成岩分布、顶底板砂泥岩比值等数据作为输入层。预测地质条件相对复杂矿井的瓦斯涌出量．经已采区实测值与预测值比较分析认为．预测结果可信．     

重庆鱼田堡煤矿水文地质特征及其煤层气赋存影响分析

通过含水层地质特征、构造控水作用及水平水化学特征等因素分析,进行鱼田堡矿区水文地质特征研究,探讨水文地质条件对煤层气成藏的控制作用。鱼田堡矿区构造复杂,深部煤层采动裂隙发育程度渐高,长兴组灰岩含水层与其他含水层水力联系增强,不利于煤层气的富集成藏,浅部煤系含水层出露带煤层气含量低于矿井北部深水平未出露地区。随着开采水平的深入,水化学环境的脱碳酸作用和矿化度程度渐高,煤层气的赋存条件变好。     

试论抽排开采煤层本层煤体中瓦斯的途径

一、概述在成煤过程中生成的大量瓦斯(沼气)随着煤层的形成,不仅包含在煤层本身而且也包含在煤系地层中,由于地层的复盖抑制了瓦斯的排放,使煤层和煤系地层中的瓦斯具有一定的压力以吸附状态和游离状态,赋存在煤层和岩层的细微孔隙,节理和裂隙中,在矿井的井田范围内,瓦斯的储量可达几亿立方米甚至几十亿立方米,这样巨量的瓦斯,当矿井进行开拓和开采以后,随着采矿空间的扩大,不断涌出到矿井的巷道中,造成生产的危害,然而分析流入矿井巷道中瓦斯的来源不外如下几个方面:     

鸡西市西郊乡梁家村地下水位下降的原因分析

在详细分析鸡西西郊乡梁家村水文地质条件、矿区疏干量组成、地面现状的基础上,得出研究区第四系孔隙含水层直接覆盖在白垩系煤系风化裂隙含水带上,二者有直接的水力联系;存在风化裂隙、构造裂隙、断层及采矿冒落带裂隙等导水通道,再加上矿井疏干排水造成煤系地层裂隙水与第四系孔隙水之间的几百米的水头差;这些水文地质条件是梁家村地下水位大幅度下降、民井干枯、鱼塘干涸的直接原因。     

人工神经网络在瓦斯涌出量预测中的应用

当采掘工作面遇有岩浆岩破坏煤系和煤层时,地质条件尤为复杂,采用常规的矿山统计法和瓦斯含量法预测瓦斯涌出量难以取得理想的结果.作者从矿井地质综合分析入手,采用BP神经网络的方法建立了适用于矿井未采区瓦斯涌出量的预测模型,分别用48个4-2煤层、40个7-2煤层钻孔点的煤层瓦斯质量体积、煤层埋藏深度、煤质、火成岩分布、顶底板砂泥岩比值等数据作为输入层,预测地质条件相对复杂矿井的瓦斯涌出量.经已采区实测值与预测值比较分析认为,预测结果可信.     

平煤西部矿区灰岩水赋存特征及涌水量预测

对平煤西部矿区含水层特征、富水性强弱、隔水层隔水性能以及灰岩水的补、径、排条件进行了分析研究,同时采用稳定流法对研究区采掘揭露灰岩时可能产生的涌水量进行了预测,最后得出矿区内对矿井充水影响较大的含水层是碳酸盐类岩溶裂隙含水层（组）,主要包括寒武系灰岩含水层、石炭系太原组灰岩含水层及第三系灰岩含水层,隔水层主要是页岩和泥岩,通过分析灰岩承压水的赋存特征得出其赋存的规律,即灰岩地下水的赋水性同灰岩的埋藏深度呈负相关的关系.通过以上分析为矿井防治灰岩水提供一定的依据.     

非线性方法在矿井突水水源判别中的应用研究

给出了灰色关联分析及BP神经网络进行判别分析的数学原理和模型．为了有效判别矿井突水水源，基于水化学指标对水源判别的重要性，选择K^＋＋Na^＋，Ca^2＋，Mg^2＋，Cl^-，SO4^2＋，HCO3^-这6项指标作为评价因子．利用峰峰矿业集团梧桐庄煤矿若干水样进行模糊聚类分析，建立含水层评判标准；选取12个典型样本作为训练样本对BP网络进行训练；用2种方法对3个典型水样进行水源判别，并与实际突水水源进行对比．结果表明：BP神经网络与灰色关联分析均能有效判别矿井突水水源，但各有其优缺点，选择何种判别方法可视水化学资料状况而定．     

利用矿区灰岩疏（放）水资料计算降水入渗系数

本文主要介绍利用矿区内多矿井联合疏(放)岩溶地下水时系统的水动态观测资料，结合区域水文地质条件的分析研究，采用地下水补、排(疏)均衡原理，确定淮南矿区岩溶含水层(组)降水补给量的重要水文地质参数——降水入渗系数(a)。     

PROTEM67D瞬变电磁仪器在矿井水文地质勘探中的应用效果

采矿时往往会有各种水体通过地下导水通道流入矿井,从而危害矿井安全.因此,探测矿井顶（底）板含水层的富水性、老窑积水和导水通道,为矿产资源的合理开发、利用以及安全生产提供可靠依据,成为矿井水文地质勘探的主要任务.瞬变电磁勘探是人工源地球物理勘探方法之一.已经广泛应用于水文地质勘探中.PROTEM67D瞬变电磁系统是近年来推出的国际上最先进的瞬变电磁勘探设备,全智能化接收.用于水文地质勘探中取得了良好的地质效果.在此仅通过三个工程实例,介绍PROTEM67D瞬变电磁系统在煤层矿区探测煤层底板水、导水通道和老窑积水中的应用,说明瞬变电磁勘探方法和PROTEM67D瞬变电磁系统在矿井水文地质勘探中的应用效果.     

华东地区矿井水的水质特征与资源化技术

针对我国煤矿区水资源短缺、矿井水利用率较低等问题，分析了华东地区主要煤矿区矿井水的充水来源和水质特征，根据水质将矿井水划分为4种类型，即洁净矿井水、高悬浮物矿井水、高矿化度矿井水和酸性矿井水，并探讨了不同类型矿井水的水资源化技术，认为实现矿井水的资源化可使矿区水环境系统免遭破坏，缓解矿井排水与水资源保护之间的矛盾，从根本上解决矿井水对环境的污染，改善矿区生态环境。     

数量化理论在矿井突(涌)水水源判别中的应用

运用数量化理论Ⅱ，根据焦作矿区各主要含水层35个水样的水质资料，建立了该矿区判别突(涌)水水源的数学模型；利用VC 6．0开发了数量化理论Ⅱ的判别软件；选用三维判别方法，对新的突(涌)水水样进行了检验(判别)．结果表明，验证结果较好，为该矿区判别新的突(涌)水水源提供了较为方便的工具．     

矿井废水回灌工程试验研究

本文首先论述了梧桐庄矿矿井水回灌的必要性和回灌工程的意义,介绍了地下水回灌的技术方法,然后论证该矿回灌所具备的水文地质条件。在此基础上,进行了将矿井水回灌于奥灰含水层的技术研究,确定了连续回灌与定时回扬回灌试验工程方案, 以回灌水位降幅削减值和水量降幅削减值作为回灌效果的评价标准,回灌前后水位降幅削减值3.36 m,量水位降幅削减值0.224?0-3 m/m3。最后从回灌后水文地质条件、回灌处理水质对含水层的影响和回灌工程方案三个方面进行了矿井水回灌的可行性评价。     

白庙矿二_1煤层底板防治水研究

为解决白庙矿二1煤层底板防治水问题,分析了底板含水层赋水特征和矿井历年突水情况,基于渗流转换机理预算了主要断层突水量.结果表明,太原组下部石灰岩含水层和寒武系石灰岩含水层是底板突水的重要水源,云盖山正断层和下白峪正断层是潜在的底板突水通道,一旦发生底板突水,断层突水量将达1000 m3/h以上.提出了以疏水降压为主、预注浆堵水为辅的底板综合防治水措施,寒武系石灰岩含水层的疏放效果证明了此措施是可行的.     

基于群孔大型放水试验的寒灰水疏放可行性研究

为了进一步查明平禹一矿寒武系灰岩的富水性及连通性,正确评价寒灰岩溶水疏放难易程度,利用三采区17个寒灰放水孔,技改井车场附近25个放水孔,对寒灰含水层进行了三个落程的群孔放水试验.从结果可以看出,寒武系灰岩含水层富水性强,连通性好;技改井对今后矿区排水起着重要的作用;各个观测孔在历时相当长时间后水位并没有达到稳定的状态,而是表现为水位降幅减小,表明寒武系灰岩水是可以疏放的.矿井排水依然为今后主要的防治水方法.     

生态校园中的水循环利用系统研究——以北方某大学新校区为例

生态校园中的水循环利用系统主要包括污水循环利用子系统和雨水循环利用子系统两部分.首先,从中水来源、利用途径等方面大体介绍了生态校园中的水循环利用系统总体规划;然后,从收集、调蓄、处理、贮存等方面具体介绍了污水循环利用子系统和雨水循环利用子系统,示例说明了生态校园中的水循环利用系统设计时应采用的策略和方法.     

晚古生代煤田水文地质特征与防治水理论及技术

世界煤矿突水量前5位都发生在中国华北,其水源为石炭-二叠系煤系底板的奥陶系石灰岩岩溶水,突水造成的直接经济损失位列中国煤矿各类事故之首.为了探讨其原因,通过调研,比较了中国与国外晚古生代大煤田煤矿开采防治水的难易程度和防治水技术方法,结论主要包括:1)中国华北、华南及俄罗斯的莫斯科近郊煤田(石炭-二叠系)在世界晚古生代煤田中矿井水文地质条件最为复杂,均受岩溶水威胁,防治水难度大;其余大煤田煤矿开采主要受煤系裂隙水影响,防治水难度相对较小;2)中国煤矿水文地质条件复杂的主要原因是板内构造变形剧烈、构造地质条件复杂,煤层顶底板近距离内即有厚度大且强岩溶化的富含水层,断层、陷落柱和暗河等导水通道多且规模大,而世界其他大煤田和含煤区则处于地盾等构造稳定区域,埋藏封闭条件好、构造简单、断层稀少,煤层顶底板没有较富含水层或很厚的隔水层;3)国外煤矿防治水方法以疏干开采为主,对条件较复杂的区块采取弃采和暂不采的方式,中国以带压、限压、疏降等多种方法并用,对各种条件下的煤层均进行了开采;4)国外重点在疏降水与排水设备及其自动化控制技术上突出,中国以带压开采理论和隔水层加固、含水层改造技术见长.     

BP神经网络在潘三煤矿突水水源判别中的应用

矿井突水是影响煤矿安全生产的五大灾害之一,快速准确地判别突水水源是煤矿安全生产的保障,是矿井防治水工作的前提。本文从矿井突水的机理出发,以潘三矿为例,利用BP算法对训练样本进行学习,构建了BP神经网络判别模型,根据已训练好的神经网络对样本进行了判别。最后与模糊综合评判进行了比较,结果表明,运用此方法对矿井水源进行判别,能取得较好的效果。该研究使定性预测转为了定量预测,从而提高了突水预测的科学性和准确性。