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《现代矿业》“井巷水害”防治专题

发布时间:2018-03-01

这是世界性难题

1   题目:矿井突水水源判别方法研究进展

这是世界性难题

作者


汪  洋   华北理工大学矿业工程学院

左文喆   华北理工大学矿业工程学院

王斌海   华北理工大学矿业工程学院

程紫华   华北理工大学矿业工程学院


主要研究内容

及时准确地判断矿井突水水源,对于采取有效地防治水措施,确保井下安全生产尤为重要。结合现有的研究成果,分别对水温水位法、水化学分析法、数理分析法等矿井突水水源判别方法的研究进展进行了详细论述,并对各类方法的实用性进行了剖析,为井下防治水作业提供了可靠参考。


引用格式

汪  洋,左文喆,王斌海,等.矿井突水水源判别方法研究进展[J].现代矿业,2018(1):69-73.

Wang Yang,Zuo Wenzhe,Wang Binhai,et al.Study progress of discriminant method of the sources of

mine water inrush[J].Modern Mining,2018(1):69-73.


这是世界性难题

2  题目 

铜陵冬瓜山铜矿水
文地质特征及防治
水对


作者


庞冯秋  安徽省地质矿产勘查局321地质队

周天健  安徽省地质矿产勘查局321地质队


主要研究内容

冬瓜山铜矿北段矿体埋藏较深,水文地质条件较复分析了该矿区水文地质条件,重点阐述了区含水层特征、破碎带水文地质特征、矿山水害情况,并讨论了矿山主要突水水源与突水通道。研究表明:矿区含(隔)水层可划分为松散岩类孔隙含水岩组、碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组、碳酸盐岩类夹碎屑岩类溶蚀裂隙含水岩组、碎屑岩类裂隙含水岩组、岩浆岩类裂隙含水岩组5个含水岩组矿区主要破碎带有龙塘湖破碎带铜塘冲破碎带以及阴涝大冲破碎带,该类破碎带沟通了含水层之间的水力联系,强化了地下水径流,为矿区地下水的主要导水通道浅层地下水水矿床充水的主要水源目前矿区的坑道涌水点出露于顶板接触带、底板接触带以及岩体接触带,以裂隙涌水为主,矿区充水途径主要有构造破碎带岩体接触带层间构造青山背斜轴部裂隙密集带以及未封或封孔质量不合格的勘探钻孔。在上述分析的基础上,为有效解决该矿井下突水问题并降低工程成本,采用井下封堵导水通道的方式进行涌水治理,详细阐述了具体技术工艺实施要点,取得了较好的实践成效,对于类似深井开采的矿山井下涌水防治有一定的参考价值。


引用格式

庞冯秋,周天健.铜陵冬瓜山铜矿水文地质特征及防治水对策[J].现代矿业,2018(1):74-78.

         Pang Fengqiu,Zhou Tianjian.Hydrogeological characteristics and countermeasures of water prevention

and controlling in Dongguashan Copper Mine in Tongling City[J].Modern Mining,2018(1):74-78.



这是世界性难题

3  题目  北祁连西段白尖铁矿床水文地质特征及矿坑涌水量预测

这是世界性难题

作者

董万平  甘肃省有色地质调查院  

孙继省  甘肃省有色地质调查院

 冉德甫  甘肃省有色金属地质勘查局


主要研究内容


白尖铁矿床位于北祁连西段铁多金属成矿带内的镜铁山铁矿床外围,区域性构造线呈NWSE向展布,矿区出露岩性以长城系桦树沟组含铁浅变质岩为主。矿区气候为大陆性高寒半干旱气候,多风少雨,冬季寒冷。区内水系发育,地表水和地下水补给、径流和排泄条件较简单。通过对矿床水文地质特征的分析讨论了矿区地表水动态特征、地下水类型特征以及矿床充水因素,对矿区供水水源进行了初步评价。在此基础上,采用水文地质比拟法预测了矿坑涌水量,为矿区建设规划提供了可靠依据。


引用格式

董万平,孙继省,冉德甫. 北祁连西段白尖铁矿床水文地质特征及矿坑涌水量预测[J].现代矿业,

2018(1):79-84.

     Dong Wanping,Sun Jisheng,Ran Defu.Analysis of hydrogeological characteristics and prediction of pit

water inflow of Baijian Iron Deposit in the western section of North Qilian Mountains[J].Modern  

Mining,2018(1):79-84.


这是世界性难题

4  题目:山东会宝岭铁矿矿井水害分析与防治措施

这是世界性难题

作者


石绍飞     山东能源临矿集团会宝岭铁矿

刘允秋   中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司;金属矿山安全与健康国家重点实验室;华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司

尹  裕  中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司;金属矿山安全与健康国家重点实验室;华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司


主要研究内容

会宝岭铁矿矿床产于变质岩系岩层中呈陡倾斜层状分布,矿体的主要充水含水层为二青山组灰岩、石英砂岩岩溶裂隙水。矿体顶板围岩坚硬,岩体较完整,裂隙较发育,含水性差,通过抽水试验发现富水性弱,导水性较差。矿井正常涌水量为492.8 m3/h,最大涌水量为630.8 m3/h,井下最大突水量为256.6 m3/h,矿井水文地质条件类型为中等型。为有效解决矿井涌水问题,确保矿井安全生产,通过采取提升矿井排水能力、设置截洪槽排放分流水量、强排水并注浆、工作面预注浆和壁后注浆等多种措施进行水害治理,取得了很好的效果。


引用格式


石绍飞,刘允秋,尹  裕.山东会宝岭铁矿矿井水害分析与防治措施[J].现代矿业,2018(1):

85-89.

Shi Shaofei,Liu Yunqiu,Yin Yu.Analysis of water inrush disaster and corresponding prevention and

controlling measures of Huibaoling Iron Mine in Shandong Province[J].Modern

Mining,2018(1):85-89.


这是世界性难题

5   题目:煤层底板突水危险性评价的RS-GSVM模型

这是世界性难题

作者

路亚彬  北京中安科创科技发展有限公司

马良俊   北京中安科创科技发展有限公司;中国安全生产科学研究院


主要研究内容

针对煤层底板突水危险性评价存在影响因素多、样本数量少的问题,提出了一种粗糙集(rough sets,RS)融合支持向量机(support vector machine,SVM)的煤层底板突水危险性评价模型(RS-GSVM)。该模型通过RS对初选的6项属性指标进行冗余约简,得到4项核心影响属性指标,并收集对应的样本数据20组作为训练样本。以煤层底板突水危险性情况作为模型的输出值,采用径向基函数(RBF)为核函数,同时利用遗传算法(genetic algorithm,GA)对模型关键参数进行优化,经参数寻优和学习样本训练最终得到优化的评价模型。利用RS-GSVM模型对另外5组典型工作面的突水数据进行了测试,并与GSVM、PNN等模型的评价结果进行了对比分析,结果表明:RS-GSVM模型精简了输入维数并提高了有效样本数量比例,评价精度和运行效率较GSVM、PNN模型均有所提高,泛化能力更强。


引用格式

路亚彬,马良俊.煤层底板突水危险性评价的RS-GSVM模型[J].现代矿业,2018(1):90-94.

          Lu Yabin,Ma Liangjun.Risk evaluation of water inrush of coal seam floor based on RS-GSVM

model[J].Modern Mining,2018(1):90-94.



这是世界性难题

6  题目:丁家庄铁矿矿床疏水对地表村庄沉降影响的Midas-GTS数值模拟分析

作者


陈国涛   山东省冶金设计院股份有限公司


主要研究内容

丁家庄铁矿一期工程的主要开采西矿段-305 m水平以上的矿体,主要开采水平为-225,-305 m水平;二期工期的主要开采范围为西矿段-305~-505 m水平。针对该矿井下涌水量较大的问题,有必要采取注浆堵水方案,避免开采水平以上的地下水涌入采场,确保采场安全生产。但考虑到矿区地表存在村庄,矿床涌水疏干作业所引发地表沉降不宜过大。为此,结合矿山水文地质钻孔数据,采用Midas-GTS软件构建了丁家庄铁矿的三维地质模型,详细分析了矿山一期、二期开采矿床涌水疏干作业对地表建筑物的影响。结果表明:地表村庄建筑物的最大水平变形值为1.8 mm/m,最大倾斜值为4.2 mm/m,与相应的实测值(2.3,3.2 mm/m)相差较小,并且分别小于Ⅲ级建筑物的水平变形允许值6 mm/m和Ⅲ级建筑物的倾斜变形允许值10 mm/m。可见,采用数值模拟方法得出的地表村庄建筑物变形值可靠性较强,该矿采用顶板注浆堵水方案进行涌水疏干作业,对地表村庄建筑物的影响较小。



引用格式

陈国涛.丁家庄铁矿矿床疏水对地表村庄沉降影响的Midas-GTS数值模拟分析[J].现代矿业,2018(1):95-99.

Chen Guotao.Simulation analysis of the influence of Dingjiazhuang Iron Mine water drainage to surface village subsidence based on Midas-GTS software[J].Modern Mining,2018(1):95-99.



这是世界性难题

7  题目  巷道导水构造体围岩温度场-渗流场影响因素分析

这是世界性难题

作者

余正良  四川省地质工程勘察院

 赵  敏  四川省地质工程勘察院


主要研究内容

在导水构造体发生突水前夕,巷道围岩温度场和裂隙渗水的水温均出现异常,是由于深部的高承压热水进入导水构造体内,将热量传递给周围围岩,使得围岩温度场出现异常。在详细分析导水构造体渗透特征和热传导特性的基础上,通过有限元COMSOL Multiphysics数值模拟软件分别对渗透率、不同岩性组合和孔隙度对巷道围岩温度场-渗流场的影响进行了讨论。研究表明:热传导对于围岩温度场的影响远小于热对流运动,通过监测井巷围岩温度场可对不良地质构造体突水进行预测和预报。


引用格式

余正良,赵  敏.巷道导水构造体围岩温度场-渗流场影响因素分析[J].现代矿业,2018

(1):100-106.

          Yu Zhengliang,Zhao Min.Analysis of the influencing factors of the temperature field-seepage field of

          roadway surrounding rock of roadway water-conducting structure[J].Modern Mining,2018(1):100-106.


这是世界性难题

8  题目司家营铁矿南区地下开采水源热泵的应用实践

这是世界性难题

作者


秦四龙   河钢集团矿业公司司家营南区分公司

 鲁爱辉   河钢集团矿业公司司家营南区分公司

徐永坤   河钢集团矿业公司司家营南区分公司


主要研究内容

唐山东部地区紧邻滦河等水系,矿产资源丰富,该地区许多矿山在建设和生产过程中产生了大量矿井水,该类矿井水直接排出地表易造成水资源的浪费。利用水源热泵系统Water loop source heat pumpsystem,WLHPS取代传统的燃煤锅炉系统中央空调为矿山供暖、制冷,不仅实现对矿井水的再次利用,减少有害物质排放,而且有助于降低矿山生产能耗。司家营铁矿南区随着巷道掘进,出现了大量涌水,且水量稳定,区内大贾庄副井、北进风井等通风井冬季保温及采暖成本较高为实现该矿区节能降耗,在详细分析水源热泵制热、制冷工作原理的基础上,采用水源热泵技术对该矿山地下涌水的低温低位热能资源进行了有效利用,并设计了水源热泵供暖/降温方案。经济技术分析表明,水源热泵技术方案相较于燃煤锅炉供暖方案技术经济优势明显,有助于减少CO2SO2排放量,保护矿区生态环境。


引用格式

秦四龙,鲁爱辉,徐永坤.司家营铁矿南区地下开采水源热泵的应用实践[J].现代矿业,2018

(1):107-110.

        Qin Silong,Lu Aihui,Xu Yongkun.Application of the water loop source heat pump of the underground mining of the southern region of Sijiaying Iron Deposit[J].Modern Mining,2018(1):107-110.



《现代矿业》杂志“地质&测量”栏目编辑:王小兵(0555-2404809 ,13615556075),欢迎投稿交流。




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