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“采煤沉陷区评价及治理技术”专题

来源：《煤田地质与勘探》2020年第3期

本专题共4篇论文，聚焦于采煤沉陷区水域水环境的综合预警评价、充填材料堆积规律及配比、黄土基注浆材料配比以及深部开采条带开采覆岩裂隙发育高度对采煤沉陷区治理的影响。

行业视野: 环境保护
类别; 22个
关键词; 15位
专家; 4篇
论文; 2777IP
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基于韦伯–费希纳定律的淮南采煤沉陷水域水环境综合预警评价

作者(Author)：裴文明, 张慧, 鞠昌华, 姚素平, 任永乐, 马孟枭, 仇宽彪

摘要：在我国东部高潜水位地区，长期的地下煤炭开采造成地表形成大面积的沉陷水域，受周围人类活动的影响，沉陷水域水环境污染风险逐渐增大。以淮南潘集采煤沉陷水域为研究对象，根据韦伯–费希纳定律，选取与沉陷水域水环境关系密切的水质评价指标，分析不同时间段沉陷水域的水环境状况，通过图层叠加融合定量反映沉陷水域水环境质量时空变化及潜在水环境风险的发生时间和区域。研究结果显示，沉陷水域水质不容乐观，存在水质恶化的风险。从5月到11月，随着时间的变化，沉陷水域都呈现出中警以上的警情，在不同月份沉陷水域出现的警情区域也有所不同，其中沉陷水域的西部和中部警情出现的概率较大。在今后的水环境管理中需针对不同时间不同区域采取针对性的治理措施，避免水环境污染风险的发生。

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煤田地质与勘探

2020年第03期

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浆液–风积沙双相介质充填材料堆积角度实验研究

作者(Author)：白仲荣

摘要：堆积角度是描述充填材料采空区内空间堆积形态的一个重要参数，对确定钻孔间距、优化浆液配置、调整注浆工艺参数具有重要的指导意义。为掌握浆液–风积沙双相介质充填材料堆积角度变化规律，采用尾矿自流堆积模型实验和流变特性实验，以风积沙的质量掺入比为变量，分别测定不同含砂率条件下浆料堆积参数和流变参数，并以此为基础对Sofra＆Boger公式进行了回归修正，建立适合于浆液–风积沙双相介质充填材料的堆积角度计算式，为充填材料堆积角度定量评价提供了一条新途径。

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煤田地质与勘探

2020年第03期

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陕北采煤沉陷区黄土基注浆材料性能试验及配比优选

作者(Author)：曹晓毅, 王玉涛, 刘小平, 曹祖宝, 武博强

摘要：注浆法是采煤沉陷区的主要治理方法，浆材对注浆效果和成本影响很大。以陕北地区黄土–水泥–添加剂混合浆液为研究对象，采用单因素及正交试验对黄土浆液的黏度、凝胶时间、结石率及28 d单轴无侧限抗压强度进行了试验研究，对各指标的影响因素及变化规律进行了分析，同时，建立了黄土基浆液的GA-BPNN预测模型，通过GA多目标全局寻优，优选出一定强度下、成本最低的浆液配比。试验结果表明：黄土水泥浆液与陕北地区普遍采用的水泥粉煤灰浆液性能相近，成本大幅降低，黄土基注浆材料密度及结石率受水固比影响最为明显，黏度主要受水固比及黄土(水泥)掺量同时影响，28 d强度主要受黄土(水泥)掺量影响；采用GA-BPNN构建模型预测的黄土基注浆材料性能预测值与期望值相对误差为0.74%~1.83%，预测结果精度高，可满足实际应用需求。

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煤田地质与勘探

2020年第03期

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深部条带开采覆岩“三带”探测及量化评判

作者(Author)：刘震, 王玉涛, 刘小平, 王晓东

摘要：为研究深部条带开采覆岩裂隙发育高度这一采空塌陷区治理中的关键技术问题，综合运用工程地质钻探、钻孔电视与煤田测井3种方法对济宁煤田某煤矿覆岩采动裂隙进行探测与分析。结果表明：缓倾斜(煤层平均倾角6°)、深埋(平均埋深538 m)、采留比1∶2(采50 m留100 m)的条带式采动下，覆岩“三带”特征显著，空间整体呈“波浪式”破坏形态，地下采空区无明显空洞；垮落带发育高度为8.45 m，为采高的3.0倍，断裂带发育高度为57.55 m，为采高的20.6倍；覆岩“三带”发育高度判别的8个量化指标中，钻孔电视法比工程地质钻探法、煤田测井法精确度高。探测结果较为准确可靠，为深部条带采空塌陷区治理方案的选择提供依据。

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煤田地质与勘探

2020年第03期

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