半碑店铁矿矿坑涌水资源化利用分析

矿坑涌水资源化利用是解决水资源供需矛盾的有效途径。对矿区水文地质特征进行分析,预测矿坑涌水量,分析矿坑涌水资源化利用的经济效益,将矿坑涌水资源化利用,符合唐山市实施最严格水资源管理制度的要求,减少了改市地下水开采量,保护地下水环境,创造了客观的经济效益。     

辽宁抚顺西露天矿南帮滑坡变形与地下水位关系

结合抚顺西露天矿的地质环境背景,介绍了抚顺西露天矿南帮滑坡变形监测中地下水监测系统的构建情况。从降水入渗、岩体的透水性等角度对比了汛期及非汛期地下水的监测数据,并利用SPSS统计分析软件对单点地下水位变化值和滑坡位移变化值进行曲线估计回归分析并建立模型。结果表明,汛期持续强降雨是诱发西露天矿南帮滑坡变形的重要因素;强降雨入渗过程中,基岩裂隙水的变化存在明显的滞后性;单点地下水位变化值和滑坡位移变化值符合三次项曲线模型;非汛期,地下水位逐渐降低,滑坡地表变形速率也减缓。     

岩体渗透结构与矿坑涌水强度关系

非均质和结构性是岩体的渗透特征。渗透结构可以分为壳状渗透结构、脉状渗透结构和层状渗透结构三种基本类型 :壳状渗透结构条件下矿坑涌水强度随深度衰减 ;脉状渗透结构使得矿坑涌水强度随深度衰减幅度小 ;层状渗透结构对矿坑涌水强度的控制作用取决于岩层的组合效果。矿区含水岩体的渗透特征由三种基本渗透结构复合而成。复合的渗透结构使矿区出现多条突水强度随深度衰减曲线 ,多个突水强度峰值     

辽宁抚顺西露天矿南帮地表裂缝

辽宁省抚顺市西露天矿历经百余年开采,形成东西长6．6km、南北宽2．2km、面积约11km2的矿坑。2009年,在矿坑南帮的上部开采境界线外围,发现地表裂缝;2013年3月份以来,南帮边坡出现了整体变形;2013年8月份以来,速率持续加大,滑坡险情加剧。封面照片为该滑坡后缘的地表破裂带（拍摄于2014年1月16日,     

辽宁抚顺西露天矿地质灾害时空分布特征及影响因素分析

已有百年开采历史的抚顺西露天矿进入闭坑期,由于资源的开采,导致西露天矿长期受地质灾害的威胁。为了总结西露天矿地质灾害发生规律、保障矿区及近矿城区的生产生活安全,同时为其他同类露天矿的灾害分析、安全防护提供可参考案例,从时间和空间尺度对抚顺西露天矿滑坡、地裂缝的分布规律和影响因素进行研究分析,基于DPSR模型,从驱动力响应、压力响应、状态响应三个方面提出对应的断链减灾和安全防护措施。地质灾害的时空分布特征为：滑坡灾害最早出现于1927年南帮西部,滑坡主要位置由南帮西部区域向西端帮、北帮西部、北帮中部、北帮东部方向发展,近年南帮出现大规模岩质边坡滑移变形,1970—2000年期间,滑坡灾害最为频发,2000年以后滑坡灾害频次减少,且滑坡灾害多发生在5—9月份;北帮附近地裂缝出现于1960年后,上世纪70、80年代加速发育,走向与F1、F1A断层走向基本一致,南帮地裂缝分布在南帮巨大滑移变形体后缘,呈弧扇型分布,于2009年出现,2012年后迅速发展。通过对灾害影响因素分析发现,滑坡与地裂缝存在同源性和互为因果性的链式关系,影响矿区地质灾害发生的主要因素为地质构造和不良工程地质环境控制、采矿活动驱动、降雨及地下水因素的诱发。     

鲍店煤矿四采区涌水规律分析

鲍店煤矿四采区曾发生５次突水事故。最大突水量２８５．４ｍ３／ｈ。本文通过水质、水量和水位监测资料分析认为：四采区主要的充水水源为侏罗系上统红层中的地下水，红层内部的水力联系较好；充水通道为采动导水裂隙，充水方式主要是顶板淋水和采后突水。随着采动导水裂隙波及范围的扩大，红层地下水位下降速度加快，疏干效应明显。     

雪峰山隧道局部涌水模型探讨

雪峰山隧道施工后，对地下水进行了实时监测，并分析了雪峰山隧道涌水的基本情况，推导出三棱柱涌水模型，并加以验证，说明该模型的实用价值。     

隧道施工涌水后地下水动态特征分析

在某隧道水文地质条件分析的基础上,通过对地下水位、水量动态长期观测资料的图形处理,分析了隧道开挖涌水后地下水动态特征及其受控机制,并初步评价隧道疏干排水对地下水径流系统的影响,为下一步的某隧道渗流场的研究以及隧道施工防渗排水设计提供了基本水文地质依据。     

GPS实时监测技术在抚顺西露天矿边坡变形监测中的应用

抚顺西露天矿采坑是亚洲最大的露天采坑.长期高强度的矿山开采诱发了一系列滑坡地质灾害.在西露天矿边坡变形监测实践工作中,总结出GPS实时监测系统的特点、构成,详细介绍了抚顺市西露天矿北帮变形监测的GPS实时监测系统的构建,根据实际运行状况评价了GPS实时监测技术的可行性和可靠性.     

辽宁抚顺西露天矿南帮滑坡成因

辽宁抚顺西露天矿始采于1901年,全面停采于2018年,台阶式煤炭采掘方式形成了深约420 m的“亚洲第一大坑”。西露天矿南帮滑坡是一个巨型顺层岩质滑坡。滑坡东西长约3100 m,南北宽约1500 m,均厚近100 m,体积约4.52 ×108 m3。降雨、融雪渗流和矿坑底部开挖卸载是导致滑坡形成并持续长距离运动的主要因素。降雨、融雪渗流导致岩体夹层软化、地下水浮托和中前部孔隙水压力作用。2012—2019年的监测数据显示,南帮滑坡累积最大水平位移量达96.01 m,累积最大下沉56.65 m,滑坡前缘最大抬升23.61 m,完全改变了滑坡前的地貌形态。滑坡运动经历了破坏失稳(2010—2012年)、阶跃演进(2013—2016年)和缓变趋稳(2017年以来)3个阶段,反映了巨型滑坡从顺层山体整体破坏、快速发展到逐渐稳定的过程。滑坡敏感性分析显示,地下水位上升对滑坡失稳起到重要作用,滑坡前缘填方压脚对提高整体稳定性效果显著。山体中上部顺层抗滑力、下部切层剪切阻力、前缘填方压力、两侧边界阻力、矿坑北帮反力等是滑坡逐渐制动的主要因素,两侧边界形成“卡阻效应”,前缘出现“压力拱效应”。南帮滑坡控制过程是充分利用边界阻力、工程堆载和北帮抵抗反力控制滑坡运动态势,避免了冲击震动作用,是实现滑坡治理“软着陆”的一个典型案例。     

煤层顶板承压含水层涌水模式与疏放水钻孔优化设计

针对煤层顶板承压含水层涌水模式不清的问题,从煤层回采过程中顶板含水层涌水的时空变化特征入手,提出顶板含水层涌水量由静态储存量和动态补给量构成,认为静态储存量主要受来压步距、顶板垮落和导水裂隙(合称冒裂)影响区含水层厚度、含水层给水度控制,动态补给量主要受冒裂影响区外围含水层厚度、渗透性流场中水力梯度和过水断面面积控制;根据导水裂隙波及含水层情况,将顶板含水层涌水模式划分为井底进水的触及井涌水、井壁及井底进水的非完整井涌水和井壁进水的完整井涌水3种模式,并基于地下水渗流理论给出不同涌水模式下动态补给水量计算公式;针对以往疏放水钻孔数量多及疏放水量大的问题,以实现工作面顶板含水层静态储存量疏放后动态补给量可控为目的,提出冒裂区高度控制钻孔深度、单孔水位影响半径控制钻孔布置间距、钻孔疏放水量稳定时间控制超前疏放时间的疏放水钻孔优化设计理念,对疏放水及疏放钻孔布置进行优化,形成系统的顶板含水层水疏放体系。研究结果丰富了煤层顶板含水层涌水量计算和控制方法,对顶板水害防控具有实际的指导意义。      

基于水化学和氢氧同位素的峡口隧道涌水来源识别

峡口隧道是一条位于岩溶山区的深埋特长型隧道,遭遇了历时近两年来源不明的复杂涌水过程。为查明隧道的涌水来源和充水途径,通过解读隧道区的水文地质条件,分析对比不同涌水点的水化学及氢氧同位素组成差异,查明了隧道右洞北侧涌水主要来源于二叠—三叠系岩溶含水层,其他均来自于侏罗系裂隙含水层,二叠系灰岩与泥盆系石英砂岩接触部位发育的岩溶裂隙带为主要的充水途径。     

辽宁抚顺西露天矿北帮边坡稳定性分析及变形分区

分析了抚顺西露天矿的地质背景,对西露天矿北帮边坡进行稳定性数值分析,并对西露天矿地质灾害进行评价和变形区划分。分析结果表明,矿区的地质灾害主要受断层,软弱岩体,强降雨以及矿震等的影响;边坡存在相当大塑性区,边坡表坡局部存在较大变形,随着井采开采的推进边坡塑性区将增大,地表沉降位移增量呈增加的趋势;对地质灾害影响的区域应根据变形情况逐渐实施搬迁。最后指出应对北帮边坡岩体变形的时效性问题及趋势进行预测,并做好地质灾害防治工作。     

忠曲金矿巷道涌水水源判识研究

在综合分析忠曲金矿水文地质特征及巷道渗水与涌水水动力特征的基础上,结合各组水样的水化学相关性分析结果,判定巷道渗水及涌水与大气降水、雪水、泉水、溪沟水、尕海湖水、黄河水等各种类型水的关系,从而判识巷道涌水的水源。分析结果表明最终水源为矿区北侧的溪沟水、区域降水、表土层地下水、沟流水等,为忠曲金矿巷道涌水治理提供了依据。     

同位素在判断地下水来源方向中的应用研究

焦家金矿多年水质资料显示:随着开采深度增加,矿坑水TDS值呈现增加趋势,矿山巷道内部分涌水点水质指标成倍于浅部含水层,个别突水点涌水量多年稳定在80 m3/h左右,TDS值达到或超过14. 8 g/L。高矿化度水的来源在以往矿产勘查报告中解释为古岩相封存水,报告结论是"矿坑水与海水没有明显水力联系"。但是,矿山开采几十年,高矿化度突水点也被揭露十多年了,古岩相封存水经过长期释放应该水压降低,流量减少,基岩含水层(蚀变花岗岩或变辉长岩内的裂隙)地下水静储量也不会太多,除非有稳定水头,才能维持突水点流量稳定。难道海水成为它们的补给源?不经过深入研究,仅凭"水咸"和矿化度高这些"证据",无法得出矿坑水与海水有水力联系的结论。近几年,Cl-同位素在水文地质学的应用为解决疑问提供了较好的思路与方法。利用37Cl作为海水侵入示踪剂,确认海水与矿坑水是否存在水力联系以及联系程度,正确认识矿坑充水因素,将焦家金矿床矿坑充水因素矢量化,对矿床深部勘查过程中矿坑涌水量预测具有指导意义。     

重庆南山隧道工程涌水隐患研究

运用地下水动力学法计算隧道涌水影响半径,采用地下水动力学法、古德曼经验公式,经验解析法公式计算涌水量,并比较中梁山铁路隧道修建对漏水的影响,得到以下结论:(1)从涌水半径来看,南山隧道涌水半径(642m)比轻轨隧道涌水半径(727m)小。轻轨隧道高程较南山隧道高程低,因此轻轨隧道拦截了一部分集雨面积,使得南山隧道涌水量降低。(2)科斯加科夫渗透入量法结果与调查结果更为接近。(3)涂山湖大湖漏水的影响远远小于小湖。这可从中梁山隧道引起的漏水得到启示。涂山湖在南山隧道的影响半径之内,其中大湖因为泥沙淤积时间长,因此受影响小,涂山湖的小湖因为成湖时间不长,因此受影响大。同时要注意南山隧道漏水,浮托力消失,在隧道漏水影响范围内注意岩溶塌陷的隐患。在积极面对南山隧道漏水可能存在的隐患之外,还应该调动群众的力量,将损失影响减少到最小。     

呼吉尔特矿区石拉乌素煤矿矿井涌水水源判别及定量分析

针对石拉乌素煤矿主要充水含水层以及井下涌水中各含水层充水的贡献度不清等问题,采用水质全分析、同位素及有机物检测,查明了顶板巨厚复合含水层地下水以及井下涌水中主要离子、矿化度、氢氧同位素、有机物含量特征。研究结果表明：志丹群含水层地下水矿化度平均为237.05mg/L,水化学类型为HCO₃-Ca·Na型;直罗组含水层地下水矿化度平均为1 371.09mg/L,水化学类型为SO₄-Na及SO₄·HCO₃-Na型;矿井水矿化度平均为1 507.08mg/L,水化学类型为SO₄·HCO₃-Na型;志丹群含水层地下水、直罗组含水层地下水δD与δ¹⁸O基本落在当地大气降水线上或其附近,矿井水δD与δ¹⁸O基本落在志丹群含水层水和直罗组含水层水之间;白垩系志丹群含水层地下水、直罗组含水层地下水与矿井水的三维荧光光谱相似;同位素分析结果显示井田南翼矿井涌水中志丹群含水层水占31.18%,直罗组含水层水占68.82%,井田北翼矿井...     

平庄煤田西露天矿区6煤组煤质特征及其与成煤作用的关系

根据平庄煤田露天矿区的地质特征和煤的形成环境特点，对西露天矿区６煤组的水分、灰分、挥发分、发热量、硫分、灰融性和Ｃ、Ｈ、Ｎ等煤质参数进行了综合分析，阐述了主要煤质参数在矿区的分布特征，探讨了煤质参数与成煤环境之间的关系。     

西南某山区高速公路岩溶隧道的涌水灾害危险性研究

西南某山区高速公路越岭岩溶隧道所处区域地质环境条件复杂,全段不仅存在通过岩溶进行地下水近、远程补给而发生涌水突泥的风险,而且勘察发现进口段存在岩溶管道与临近龙湖存在水力联系,存在湖水倒灌的风险。因此,本文以隧道近场区地质建造和构造改造格架为分析物质基础,以地质作用过程机制为分析方法,通过调查、物探及钻探等手段基本查明隧址区环境地质条件,在此基础上建立水文地质原型,对地下水、地表水的补径排关系和渗流场特征,及岩溶空间展布特征展开分析研究,定性到半定量地进行了隧道涌水危险性预测评估,并以评价成果为依据对原隧道平纵布置进行了调整,以进一步降低建设和运营期间的涌水突泥危险性。     

SJP水泥浆封堵强涌水钻孔可控注浆工艺技术研究

以云南毛坪铅锌矿勘查钻孔涌水治理实践为背景,针对金刚石钻进钻孔高涌水压力和大流量涌水的工程实际,对多种涌水治理方案进行了论证分析。依据实测的涌水量及涌水压力等参数,提出了可控注浆堵涌工艺。论述了SJP水泥浆基本组成及其性能特点,可控注浆止涌的工艺技术,分析了止涌注浆孔口压力变化与孔内浆液处境之间的关系,提出了止涌注浆压力变化中的“零起点”和“零末点”及h值等新概念,以及利用压力变化判断涌水通道类型的方法等。经3个涌水钻孔的注浆止涌的实践表明,按研究成果对大涌水量钻孔进行治理,有效封堵了这3个强涌水钻孔,保证了工程顺利施工。