榆神矿区某大型煤矿矿井水综合利用潜力分析

某大型矿井位于陕北榆神矿区三期规划区的东南部,区域水土流失严重,生态环境脆弱,水资源短缺,工农业发展受水资源制约较大。该文对该矿井投产后矿井涌水回用及综合利用方向潜力进行分析,说明矿井水经处理后用于矿井自身生产及附近工业园区工业用水的可行性,为减少生态脆弱地区地下水资源浪费以及地表新鲜水资源用量提供了依据。     

榆神矿区水资源的合理开发利用方案

通过对榆神矿区地表水及地下水资源的分布特征分析，针对不同的水资源特征及水资源量，提出了合理开发利用方案，保护榆神矿区生态环境的措施。     

浅析榆神矿区矿井水及其利用

锦界煤矿是榆神矿区投产的第一座现代化煤矿,矿井水文地质条件在榆神矿区具有一定的典型性,煤矿开采的矿井涌水量较大,主要来源于第四系萨拉乌苏组和侏罗系直罗组。在论述煤矿水文地质条件基础上,提出对矿井水进行提前疏干利用或补给附近泉域增加地下水补给量,以减少矿井涌水量,促进地下水资源的合理利用,保护生态环境。     

浅析榆神矿区矿井水及其利用

锦界煤矿是榆神矿区投产的第一座现代化煤矿,矿井水文地质条件在榆神矿区具有一定的典型性,煤矿开采的矿井涌水量较大,主要来源于第四系萨拉乌苏组和侏罗系直罗组。在论述煤矿水文地质条件基础上,提出对矿井水进行提前疏干利用或补给附近泉域增加地下水补给量,以减少矿井涌水量,促进地下水资源的合理利用,保护生态环境。     

榆神矿区煤矿突水及防治

论述了榆神矿区某煤矿发生的突水灾害实例,分析了矿井突水的地质、水文地质条件,认为,榆神矿区萨拉鸟苏组含水层厚度大,富水性强,煤层埋藏浅,煤层开采后产生的冒落带、裂隙带发育到萨拉乌苏组含水层底部,从而引起突水灾害,提出了矿井突水预测的思路和方法.     

论榆神府矿区煤炭资源的适度开发问题

从水环境承载力角度论述了榆神府矿区煤炭资源的科学开发规模,认为矿区整体上环境承载力有限,目前开发规模已经达到极限,尤其是窟野河全流域、秃尾河沿岸,在没有彻底解决水资源问题之前,不能再扩大生产规模或新建煤矿。对于现有生产矿井,应逐步淘汰。榆神矿区三、四期规划区除小保当一号煤矿外,停止新建煤矿,实行煤矿数量和产量的双控制,推广保水开采技术,确保区域煤炭工业健康发展。     

榆神矿区岩土体工程地质特征及其分类

对榆神矿区岩土体工程地质性质，结构类型及分类进行了初步研究，对矿区规划与矿井设计有一定的指导意义。     

神东矿区矿井水开发利用潜力研究

阐述了神东矿区地表水资源、地下水资源及矿井水水资源条件,通过富水系数法建立各矿煤炭产量与矿井涌水相关关系,并用此法预测了各矿未来12年矿井涌水量,同时用充水系数法计算了采空区积水量。在对矿井水水质进行评价的基础上,分析了矿井水开发利用潜力,提出加大矿井水利用效率,科学、合理的开发利用矿井水是解决神东矿区未来水资源短缺的问题的重要途径。     

大型缺水矿区水资源开发利用研究

为缓解神东矿区水资源短缺的现状,在全面分析区内水资源条件的基础上,采用充水系数法计算出该区采空区积水资源量为3 930.7万m3。同时分析了矿区洁净水工程供水潜力有限,而工业复用水工程的供水和矿井水开发利用潜力较大,矿区内部水资源开发利用潜力为1.5万m3/d,外部水资源可做为远期储备。进而给出了适合神东矿区现在和未来的水资源开发利用模式,以及枯水年水资源开发利用建议,从而达到神东矿区水资源综合利用,缓解水资源供需矛盾的目的。     

榆神矿区资源赋存特征及保水采煤问题探讨

论述了榆神矿区煤炭、水资源的赋存特征及煤炭开发对水资源的需求和影响，提出了矿我开发保水采煤、保护环境的思路和方法。     

榆神矿区地下水资源的合理开发与利用

榆神矿区是陕北煤炭基地的核心建设区,水资源已成为制约能源化工基地建设的重要因素,文中介绍了矿区地下水资源的特征及开发与利用方面的几点设想。     

榆神府高产高效矿井建设的地质保障技术问题探讨

对榆神府矿区勘察科技工作作简要分析的同时，指出了加强对新生界地层、环境地质和地质防治、水资源合理利用，以及保水采煤系统工程等问题的研究，将是保障榆神府矿区高产高效矿井建设的重要地质技术方向。     

长壁炮采工作面一次起爆炮眼数量计算方法研究

榆-神-府矿区地方国有煤矿和乡镇煤矿长壁炮采工作面逐步替代房柱式采煤方法,提高了矿井生产能力,也使煤矿安全生产条件在一定程度上得到改善。实际工作中,爆破效率不高限制了矿井生产水平的提高。根据在杨伙盘煤矿的生产实践,提出长壁采煤工作面一次起爆炮眼数量计算方法,能合理计算起爆炮眼数量,以提高正规循环率,对榆-神-府矿区煤矿生产有现实的借鉴意义。     

神东矿区煤炭开采水资源保护利用技术与应用

针对神东矿区矿井水外排蒸发损失的问题,分析了以往保水采煤方法的不足,系统研究了矿区水文地质条件,提出了矿区三类水(近地表土壤水、第四系松散层孔隙水和基岩裂隙水)概念。在此基础上,神东矿区通过开展一系列水资源保护和利用技术研究,掌握了矿区煤炭现代开采地下水的运移规律,相继研发了采空区储水设施、煤矿地下水库和煤矿分布式地下水库的水资源保护和利用技术,形成了以煤矿地下水库为核心的矿区水资源保护和利用技术,并通过技术提升,建成了大柳塔矿分布式地下水库示范工程,实现了矿井水井下循环利用。现场工程应用表明,神东矿区煤矿地下水库安全稳定运行,提供了矿区95%以上用水,有效保障了矿区的可持续发展,为我国西部地区煤炭开采水资源保护利用技开辟了新的技术途径。     

榆神矿区煤层开采导水裂缝带高度预测

为了研究榆神矿区煤炭开采对水资源损害的风险,实现保水采煤目标,采用"经验公式法"和"三带探测法"对矿区主要首采煤层的导水裂缝带高度进行了计算预测。结果表明:煤层开采形成的导水裂缝带导通各主要含水层的范围不尽相同("三带探测成果法"范围稍大),主要范围集中在榆神矿区一期、二期规划区。     

小保当矿井工业场地选址设计

陕北黄土高原地区地势平坦开阔,矿井工业场地选址方案多,论文以榆神矿区小保当矿井为例,详细分析了该地形条件下矿井工业场地选择的影响因素,并结合矿井开拓方式及开拓方案对各因素进行了分析评价,最终选择出经济合理的场地位置。     

综采工作面导水裂隙带高度的钻孔探测

导水裂隙带是保水采煤研究与工程实践的重要参数,也是科学预测矿井涌水量的重要参数之一,尽管已有一些经验公式,但由于各矿井地质环境条件的差异,导水裂隙带发育高度很难用经验公式准确预测。因此,我们在榆神矿区榆阳煤矿施工了两个钻孔,根据冲洗液消耗量、岩心破碎程度、井中水位等指标,综合确定了榆神矿区榆阳煤矿2304综采工作面导水裂隙带高度,实测了综采条件下导水裂隙带发育高度。     

榆神矿区地下水埋深上限阈值

减少矿产资源开发过程中水资源损失是生态脆弱矿区水资源管理的重点,量化地下水位埋深与潜水蒸发速率关系,可为西部干旱矿区水资源保护提供科学思路。以隔水岩组厚度与导水裂隙带高度之差,划分了榆神矿区煤层开采地下水位变化趋势分区;以水位埋深变浅区覆盖的风积沙为试样开展潜水蒸发试验,分析蒸发过程及不同水位条件下潜水蒸发规律;通过在水分特征曲线的转折点处构建双切线,推导求取地下水埋深上限阈值的解析公式;采用漏斗法测定榆神矿区风积沙的水土特征曲线,利用最小二乘法求取特征参数,求取榆神矿区煤层开采区地下水埋深上限阈值。结果表明:榆神矿区地下水位变化趋势可分为3个区,即水位埋深变浅区、过渡区和水位埋深增加区。水位埋深变浅区多位于榆神三、四期规划区,此区域水位埋深4 m的面积占矿区面积的59.1%,开采沉陷极易造成地下水浅埋或出露;榆神矿区风积沙蒸发过程可分为2个阶段,即稳定蒸发阶段和水汽扩散阶段,地下水位埋深0.5 m左右时蒸发过程中的水分传输机制发生了转变,蒸发进入水汽扩散阶段;在稳定蒸发条件下建立了土壤水分运移方程,推求了地下水埋深上限阈值计算公式,地下埋深上限阈值与毛细上升高度和进气压力值有关,在数值上等于表层土与地下水之间毛管水力联系中断时表层土的基质势;地下埋深上限阈值可以通过van Genuchten方程的拟合参数α,n来求解;利用实测风积沙水土特征曲线的参数,确定榆神矿区地下水埋深上限阈值为50 cm,与蒸发试验结果一致。水位埋深变浅是中深部煤层开采遇到的普遍问题,对于干旱半干旱地区的榆神矿区而言,控制合理的水位埋深上限已成为煤层开采中需要面临的新的科学问题。     

榆神矿区煤质特征和煤炭液化性能分析

介绍了榆神矿区的煤层与煤质特征,以煤炭液化试验实例论述了榆神矿区煤炭是适于直接液化的原料用煤.建议在液化用煤方面可进行榆神矿区上、下部煤层开采,以使煤层上部能被充分利用.     

矿坑排水资源化

我国淡水资源严重缺乏,全国许多矿区更是严重缺水。煤矿开采一方面需要大量的生产、生活用水,另一方面为保证煤矿安全进行人为排水又大大地破坏了地下水资源。因此解决矿区水资源的供需矛盾,矿坑水资源化势在必行。文中就榆神矿区的矿坑水为例分析了矿坑水产生及水质特点,论述了矿坑水资源化的途径及存在的问题。分析了矿坑水资源化的社会效益、环境效益及经济效益。