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边坡监测与治理技术在高寒矿区露天煤矿生态修复中的应用研究

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中国矿业 2024年第4期33卷 122-131页

作者：李聪聪王佟赵欣李飞蔺楠江晓光王伟超西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054 中国煤炭地质总局航测遥感局陕西西安710199 中国煤炭地质总局北京100038 中国煤炭地质总局碳中和研究院北京100039 中国煤炭地质总局广东煤炭地质局广东广州510170 中国煤炭地质总局青海煤炭地质局青海西宁810015

边坡治理是露天矿山生态修复中的重要内容之一。以青海木里矿区聚乎更区为例,针对高寒矿区露天煤矿的边坡问题识别、监测和治理开展了系统研究,通过遥感、物探、钻探及地表测量等手段研究了矿区内不稳定边坡发育特征及稳定性。研究结果... 详细信息

边坡治理是露天矿山生态修复中的重要内容之一。以青海木里矿区聚乎更区为例,针对高寒矿区露天煤矿的边坡问题识别、监测和治理开展了系统研究,通过遥感、物探、钻探及地表测量等手段研究了矿区内不稳定边坡发育特征及稳定性。研究结果表明:建立了以遥感技术为核心,辅以常规的地表监测、地质调查、物探及钻探等手段的“天空地时”一体化不稳定边坡探查监测体系,确定矿区内不稳定边坡发育特征及稳定性,为矿山修复治理针对性开展边坡治理提供依据;采用高危渣山降高减载和边坡减坡治理技术,对边坡台阶进行清坡处理,消除浮石和崩塌等灾害,对渣山削坡卸载,使采坑边坡和渣山边坡达到稳定状态;并以聚乎更4号井南渣山为例,根据高密度电法探测和钻探验证,识别出了常年冻土上限和渣土层与原采坑基岩界线两个滑移面,确定后缘载荷过大是导致滑坡的主要因素,采取“后缘降高减载+边坡减坡+水系连通+综合监测”的治理方案,治理后既消除了对边坡前缘的载荷,又为后期植被复绿提供了稳定的立地条件。多期次动态监测表明边坡后缘已趋于稳定;边坡监测及治理技术在木里矿区生态修复治理中得到广泛使用,治理后的渣山边坡坡度控制均小于26°,有效消除了不稳定边坡对修复治理的影响,保障了矿山生态修复治理成效。

关键词：矿山生态修复不稳定边坡边坡监测高寒矿区露天矿山

含煤（铝土）岩系黏土型锂矿勘查类型与锂矿勘查工程间距浅析

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地质通报 2024年

作者：王辉黎修旦吴祥珂覃保锏唐胜群梁兴东覃晓燕徐惠恒中国煤炭地质总局广西煤炭地质局广西自治区自然资源厅

在讨论黏土型锂矿勘查类型合理确定和划分的基础上，进一步探讨勘查工程间距，为黏土型锂矿勘查工程部署提供指导与参考。在分析煤-铝-锂耦合关系和空间共生关系的基础上，寻找其共性与差异，并以伟晶岩型锂矿、沉积型铝土矿及煤等相关... 详细信息

在讨论黏土型锂矿勘查类型合理确定和划分的基础上，进一步探讨勘查工程间距，为黏土型锂矿勘查工程部署提供指导与参考。在分析煤-铝-锂耦合关系和空间共生关系的基础上，寻找其共性与差异，并以伟晶岩型锂矿、沉积型铝土矿及煤等相关矿产勘查现行规范为基础，运用类比思路，首先分析影响勘查类型的主要地质因素及其影响大小，采用类型系数法探讨勘查类型的划分，然后运用逼近的方法，探讨不同勘查类型的基本勘查工程间距。矿体规模、矿层内部结构、厚度稳定程度、有用组分分布均匀程度及构造影响程度是影响黏土型锂矿勘查类型确定的5个主要地质因素；将类型系数之和为3.0～2.6者划为简单（Ⅰ类型），2.5～1.6者划为中等（Ⅱ类型），1.5～1.0者划为复杂（Ⅲ类型）；推荐Ⅰ类型基本勘查工程线距为120～200m，Ⅱ类型基本勘查工程线距为60～120m，Ⅲ类型基本勘查工程线距为30～60m。黏土型锂矿勘查类型划分与勘查工程间距研究成果已得到部分勘查示范区块的验证。今后的勘查实践过程，可以将上述研究结果作为确定勘查类型和基本工程间距的参考依据，进行勘查工程合理部署。初步研究成果仍有待今后大量勘查实践的反复验证和不断修正。

关键词：含煤(铝土)岩系黏土型锂矿地质因素类型系数勘查类型勘查工程间距矿产地质勘查规范

放射性同位素^(14)C测年在岩溶地下水中的应用及研究进展

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生态环境学报 2024年第3期33卷 487-498页

作者：卢安康赵冠华王辉周立坚唐胜群彭志龙广西煤炭地质一五〇勘探队广西南宁530299 中国煤炭地质总局广西煤炭地质局广西南宁530299

放射性同位素^(14)C测年是获取岩溶地下水水文地质参数,探索岩溶地下水运移状态,评价其可持续利用的重要手段。搜集已公开发表的放射性同位素^(14)C文献资料和相关研究实例,对其主要来源、循环过程、测年原理、分析方法以及在岩溶地下... 详细信息

放射性同位素^(14)C测年是获取岩溶地下水水文地质参数,探索岩溶地下水运移状态,评价其可持续利用的重要手段。搜集已公开发表的放射性同位素^(14)C文献资料和相关研究实例,对其主要来源、循环过程、测年原理、分析方法以及在岩溶地下水研究中的应用等内容进行系统论述。研究表明,目前放射性同位素^(14)C主要用于测定岩溶地下水年龄,通过地下水年龄分布和不同来源的同位素占比,科学识别地下水补给源、估算地下水补给速率、合理评估地下水的更新能力等,再现岩溶地下水运动过程,进而计算运移过程中同位素交换率,判断发生的岩溶作用程度,可示踪地下污染来源,揭示地下水污染质的迁移规律,可为水资源利用和环境评价提供关键性的依据。然而,在使用放射性同位素^(14)C测年的过程中,仍存在样品采集、处理流程不规范,仪器精度有限、测试价格昂贵、检测结果波动性大等问题。^(14)C测年范围有限,作为示踪剂指示作用单一,无法测定出过于“年轻”或者“古老”的岩溶地下水年龄。此外,地下水的运动过程中自然成因的“死碳”混入和人为因素的干扰也会造成测年结果的偏差,现有的校正模型暂时无法解决该问题,相关理论也缺乏研究,这给实际应用和进一步发展造成一定的困扰。该文指出放射性同位素^(14)C测年在未来仍需加强理论的研究,规范样品采集、处理流程,注重测试技术的开发,以解决“死碳”混入和人为因素的干扰造成的测年结果的偏差,多种示踪剂联合使用,提高测年精度和广度。

关键词：放射性碳同位素^(14)C 测年原理应用进展存在问题研究展望岩溶地下水

基于多种解析法和数值法求解巨厚砂岩水文地质参数

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煤炭科学技术 2024年第S01期52卷 174-182页

作者：周全超刘玲李继升殷裁云华能煤炭技术研究有限公司北京100070 中国煤炭地质总局勘查研究总院北京100039

在煤矿开采过程中,矿井涌(突)水等事故不仅会造成巨大的经济损失,还严重威胁工作人员的生命安全。水文地质参数在计算矿井涌水量过程中扮演着重要角色,因此,准确测定含水层的水文地质参数对于煤矿防治水等工作具有重要意义。为了获取更... 详细信息

在煤矿开采过程中,矿井涌(突)水等事故不仅会造成巨大的经济损失,还严重威胁工作人员的生命安全。水文地质参数在计算矿井涌水量过程中扮演着重要角色,因此,准确测定含水层的水文地质参数对于煤矿防治水等工作具有重要意义。为了获取更加贴近实际的矿区顶板巨厚洛河组砂岩含水层的水文地质参数,以新庄煤矿洛河组巨厚砂岩含水层上、下段的抽水试验资料为依托,采用传统的非稳定流的Theis公式法、Jacob直线图解法和水位恢复法等解析法,结合实际场地特征,计算出洛河组砂岩含水层上、下段的渗透系数分别为0.22~0.59和0.03~0.35 m/d;上段导水系数为128.74~373.67 m^(2)/d,下段为5.52~47.07 m^(2)/d;上段的贮水系数为2.22×10^(-4)~6.69×10^(-3),下段为6.53×10^(-5)~3.29×10^(-3)。并通过FEFLOW软件建立新庄矿区的地下水流数值模型,求解洛河组含水层的水文地质参数,得到洛河组上、下段渗透系数分别为0.55和0.45 m/d。通过多种方法对比分析表明,通过数值模拟法得到的水文地质参数结果与多种解析法计算的结果相近。在此基础上,根据各方法得出的水文地质参数计算矿井涌水量,并与实际涌水量进行对比,结果表明:在含水层上段,采用数值模拟法得到的水文地质参数计算的涌水量更加接近实际涌水量;而在洛河组下段,采用Jac-ob直线图解法得到的水文地质参数计算的涌水量更加接近实际涌水量。进一步提高了水文地质参数计算的准确度,为后期的含水层富水性研究、矿井涌水量预测以及类似矿区顶板巨厚洛河组砂岩含水层的矿井水防治工作提供依据。

关键词：矿井涌(突)水水文地质参数抽水试验洛河组砂岩

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新时期我国煤矿地下空间综合利用现状及展望

地质论评 2024年第4期70卷 1455-1468页

作者：霍超王蕾谢志清潘海洋方惠明赵岳王丹丹王丹凤中国煤炭地质总局勘查研究总院北京100039 中国煤炭学会北京100013

我国煤炭资源的长期大规模开采,产生了大量的地下空间,直接一关了之不仅造成地下空间资源浪费,还可能产生一系列安全、环境及经济问题,因此,如何科学、高效地解决煤矿地下空间的综合开发利用问题,对煤炭产业乃至国民经济的发展具有重要... 详细信息

我国煤炭资源的长期大规模开采,产生了大量的地下空间,直接一关了之不仅造成地下空间资源浪费,还可能产生一系列安全、环境及经济问题,因此,如何科学、高效地解决煤矿地下空间的综合开发利用问题,对煤炭产业乃至国民经济的发展具有重要现实意义。笔者等以主要产煤省份为代表,结合调研收集的最新生产煤矿和关闭煤矿数据,深入分析了“十三五”期间生产煤矿地下空间和关闭煤矿地下空间总体情况,系统总结了国内外煤矿地下空间在储物、储能等方面的功能化利用现状,指出了当前我国煤矿地下空间利用存在资源数据信息匮乏、整体开发利用率低、相关技术研究工作仍相对滞后、可供推广借鉴的成熟示范工程较少等问题,提出了新时期煤矿地下空间基础数据库建设、利用体系构建、关键技术攻关、示范工程推广4个方面作为重点发展方向。

关键词：煤矿地下空间地下空间估算综合利用利用模式国际趋势中国现状

广西上林万福矿区晚二叠世合山组煤系锂地球化学特征及物源研究

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煤炭学报 2024年第9期49卷 3884-3895页

作者：张德高徐小涛孙杰张福强李宝庆张莉庄新国严晓云中国煤炭地质总局勘查研究总院北京100039 矿山透明地质与数字孪生技术国家矿山安监局重点实验室北京100039 中国煤炭地质总局广西煤炭地质局广西南宁530299 中国地质大学(武汉)资源学院湖北武汉430074

广西上林晚二叠世合山组含煤岩系中广泛存在锂元素富集的现象,具有潜在的经济价值和研究意义。本次研究以广西上林万福矿区晚二叠世合山组煤系锂矿化层为研究对象,在对34件样品常量元素和微量元素测试,并对1件样品锆石U–Pb测年和锆石... 详细信息

广西上林晚二叠世合山组含煤岩系中广泛存在锂元素富集的现象,具有潜在的经济价值和研究意义。本次研究以广西上林万福矿区晚二叠世合山组煤系锂矿化层为研究对象,在对34件样品常量元素和微量元素测试,并对1件样品锆石U–Pb测年和锆石微量元素测定的基础上,综合分析了区内合山组煤系锂矿化层的空间分布、元素地球化学特征和物质来源。研究发现,合山组煤系自下而上有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四套锂矿化层,锂质量分数由高到低依次为层Ⅰ、层Ⅲ、层Ⅱ和层Ⅳ。与世界黏土岩均值相比,层Ⅰ中Li元素属于高度富集,层Ⅱ、层Ⅲ中Li元素属于富集,而层Ⅳ中Li元素属于轻微富集;Al_(2)O_(3)–TiO_(2)、La/Sc–Th/Co和V–Ni–Th×10物源区岩性判别图解显示,层Ⅰ、层Ⅲ和层Ⅳ的大部分样品点落在酸性岩浆岩区附近,层Ⅰ中少数样品点落在中性岩浆岩区域,由此推断,万福矿区合山组煤系锂矿化层主要来自酸性和中性岩浆岩。通过对锆石U–Pb定年、锆石微量元素Th/Nb−Hf/Th和Th/U–Nb/Hf构造判别图、稀土元素分析以及Al_(2)O_(3)–TiO_(2)、La/Sc–Th/Co、V–Ni–Th×10和Nb/Y–Zr/TiO_(2)四个物源判别图的综合研究得出,万福矿区合山组煤系锂矿化层主要来自峨眉山大火成岩省和古特提斯二叠纪岩浆弧相关的中酸性岩浆岩。

关键词：煤系锂地球化学特征合山组万福矿区锆石U–Pb定年物源分析

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矿山地质环境保护与恢复治理对策研究:以秦岭南麓某金矿为例

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中国矿业 2024年第S01期33卷 105-110页

作者：王亚红马雪娜张战平尚天浩中国煤炭地质总局航测遥感局陕西西安710199

针对秦岭南麓某金矿存在的矿山地质环境问题,通过资料收集和矿山地质环境现场调查,在对矿山地质环境进行现状评估和预测评估的基础上,分析总结了矿山地质环境问题,梳理了地质灾害类型、规模、分布、危害情况和发育趋势。结合矿山实际情... 详细信息

针对秦岭南麓某金矿存在的矿山地质环境问题,通过资料收集和矿山地质环境现场调查,在对矿山地质环境进行现状评估和预测评估的基础上,分析总结了矿山地质环境问题,梳理了地质灾害类型、规模、分布、危害情况和发育趋势。结合矿山实际情况,提出泥石流隐患、地面塌陷、滑坡及尾矿库废水的防治对策,通过开展地质灾害隐患治理,修复被破坏的地形地貌、植被复绿,逐步恢复矿区水土保持功能,可最大限度地削弱或降低矿山地质环境问题造成的影响。该研究可为类似矿山恢复治理工作提供参考和借鉴。

关键词：矿山地质环境保护恢复治理地面塌陷滑坡泥石流

浅埋煤层群开采覆岩垮落及导水裂隙带发育规律研究

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水文地质工程地质 2024年

作者：尚慧柳思航甘智慧苏理想刘阳中国煤炭地质总局广东煤炭地质局勘查院西安科技大学地质与环境学院陕西矿业开发工贸有限公司

浅埋煤层群井下开采对上覆岩层有较大影响，不仅会加剧地表沉陷，而且可能造成地表和地下水流失，影响生态环境发展和安全。为进一步掌握浅埋煤层群开采过程中覆岩垮落规律和裂隙分布特征，以宁夏石嘴山二矿2~#、3~#、5~#和6~#煤层为研... 详细信息

浅埋煤层群井下开采对上覆岩层有较大影响，不仅会加剧地表沉陷，而且可能造成地表和地下水流失，影响生态环境发展和安全。为进一步掌握浅埋煤层群开采过程中覆岩垮落规律和裂隙分布特征，以宁夏石嘴山二矿2~#、3~#、5~#和6~#煤层为研究对象，分别采用相似材料模拟试验、数值模拟和经验公式计算，分析导水裂隙带发育规律；同时采用相似材料模拟试验方法，分析一次采动和多次采动覆岩垮落规律。研究结果表明：（1）浅埋近距离煤层群开采时，上层煤周期来压步距大于下层；（2）单层煤开采时，上覆岩层垮落以“铰接结构”和“台阶结构”形式出现，两层及多层煤开采时，“铰接结构”稳定性明显降低，垮落结构主要以“台阶结构”稳定在采空区上方；（3）一次采动时形成“梯形”裂隙区，二次采动时形成“M”形裂隙区，多次采动时形成两个“等腰梯形”裂隙区；（4）导水裂隙带发育高度一次采动时呈平稳增长—缓慢变化趋势，重复采动时，导水裂隙带发育高度则呈快速增长—平稳增长趋势；（5）相似材料模拟试验值及数值模拟结果与实测值较为接近，且均符合煤矿防治水规定。该结果可为类似矿区煤层群高效开采提供参考依据。

关键词：煤层群覆岩垮落导水裂隙带相似材料模拟数值模拟

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煤层气储层地质研究进展

中国矿业 2024年第S1期 10-15页

作者：霍晓燕侯美玲中国煤炭地质总局第一水文地质队

本文系统化总结了近年来煤层气储层地质研究的最新进展，主要从煤层气储层地质特征、产出机理、深部煤层气储层地质属性及煤层气地球物理勘探技术等方面对煤层气储层地质研究进展进行介绍。其储层地质特征揭示了煤层气的成藏规律，成藏... 详细信息

本文系统化总结了近年来煤层气储层地质研究的最新进展，主要从煤层气储层地质特征、产出机理、深部煤层气储层地质属性及煤层气地球物理勘探技术等方面对煤层气储层地质研究进展进行介绍。其储层地质特征揭示了煤层气的成藏规律，成藏过程，富集机理；产出机理阐述了煤层气的生成、储存、运移过程和产出模式；深部煤层气储层地质属性论述了深部地层的复杂性和多变性，分析了深部煤层吸附性减弱、游离气含量增高等现象，并探讨“高渗窗”现象对煤层气开发的意义。此外，本文指出了当前煤层气储层地质研究面临的挑战，如研究方法的局限性、勘探技术的不足等，还提出了未来研究方向和重点，包括加强煤层气资源评价技术研究、深入开展储层特征和产出机理研究及加强政策保障和环保措施等。总而言之，本文全面系统地梳理了煤层气储层地质研究的最新进展，为煤层气勘探与开发提供了重要的理论支持和实践指导，强调了煤层气储层地质研究对煤层气勘探与开发的重要性。

关键词：储层地质产出机理深部煤层气高渗窗勘探与开发