(1)系统研究并揭示了新疆伊犁矿区天山山前宏观水文地质结构特征及新近系泥岩隔水层、侏罗系煤层顶底板含(隔)水层高孔隙率、低渗透性的微观介质特征,同时,阐明了研究区主要含水层的富水性弱、以静储量为主、区块化特征明显的地下水赋存规律;
(2)揭示了新疆伊犁矿区天山山前冲洪积沉积物的沉积环境特征,以及受其影响所形成的第四系“斜坡过境流”水动力学特征与主采煤层底板砂岩含水层“溶盐增渗”效应及含水介质渗透性演变特征;
(3)开展了针对5#煤层开采主要充水含水层“横向截流,侧向掩护”的“厂”字形大范围高效率疏降、低环境扰动的防治水工程方案设计与实施,为研究区及西部矿区相似开采条件下矿井防治水工作实施提供了一定的理论及工程依据。
徐智敏1,2,陈天赐1,刘栓栓1,4,孙亚军1,2,任冬冬3,郇博程1,张盼杰3
1. 中国矿业大学 资源与地球科学学院
2. 矿山水害防治技术基础研究国家级专业中心实验室
3. 兖矿新疆能化有限公司伊犁一矿
4. 陕西小保当矿业有限公司
以新疆伊犁矿区为研究区,结合该区天山雪融水径流强、侏罗系富煤地层渗透性不均一等典型水文地质特征,通过采用现场取样、电镜扫描、压汞实验、X-衍射、抽水试验等方法,系统研究矿区主要含(隔)水层的宏观水文地质条件、微观含水介质特征及地下水赋存规律,揭示其特殊地层地貌条件下的含水层水动力学特征及地下水运移规律。结果表明:研究区侏罗系主采煤层顶底板砂岩含水层有效孔隙率范围为17.1%~29.5%,新近系与侏罗系隔水层有效孔隙率范围为17.6%~29.0%,含(隔)水层均含有较高的黏土矿物,遇水膨胀泥化,特殊的微观结构及矿物成分使含(隔)水层表现出孔隙率高、渗透性较差的含水介质特征;区域上,第四系孔隙含水层与侏罗系主采煤层顶底板砂岩含水层富水性较弱,部分区域表现出中等富水,以静储量为主,具有区块化特征;系统研究了主要含(隔)水层的水动力学特征与运移规律,第四系受山前宏观地貌及含水介质条件影响,形成了以“斜坡过境流”为代表并以孔隙潜水形式高强度流动的水动力学特征,同时受到下部新近系泥岩隔水层阻隔,与煤系顶板砂岩含水层无水力联系,对煤层回采存在影响的主要为5煤底板砂岩含水层,并针对该层施工了“横向截流,侧向掩护”的“厂”字形大范围疏降且疏降效果显著,为井下回采创造了良好的水文地质条件。相关研究成果揭示了研究区侏罗系富煤地层受沉积环境影响所形成的特殊含水介质特征及储水控水规律,可为研究区及西部矿区相似开采条件下矿井防治水工作提供一定的理论及工程依据。
副教授
博士生导师
徐智敏,男,1981年6月15日生,四川简阳人,中共党员,博士,副教授,博士生导师,中国矿业大学水文与水资源系主任,国际矿井水协会(IMWA)会员。长期从事与矿井水害防治理论与技术相关的教学与科研工作;主持国家自然科学基金项目2项,主持国家“973”计划项目子课题1项、国家重点研发计划项目子课题2项;主持企业横向课题30余项、参与50余项。在国内外学术期刊上发表论文40余篇,其中SCI/EI检索20余篇;授权国家发明专利5项;获省部级科技进步奖12项(一等奖4项、二等奖1项、三等奖7项);出版专著3部,参与《煤矿防治水手册》编制工作。
一直从事矿井水害监测预报与防治方面的基础理论研究与工程实践工作,尤其在西部弱胶结含水介质特征、干旱半干旱矿区水资源保护型开采、矿井水深井回灌封存、大型地表水体下采煤、高承压底板水上采煤、闭坑矿井水害形成机制与绿色关闭等方面取得了诸多创新性成果,为煤矿安全、高效生产以及“绿色闭坑”提供了有力的水文地质技术保障。
徐智敏,陈天赐,刘栓栓,等. 新疆伊犁矿区侏罗系含水介质特征与地下水赋存运移规律[J]. 煤炭科学技术,2023,51(7):140−151
XU Zhimin,CHEN Tianci,LIU Shuanshuan,et al. Characteristics of water-bearing media in Jurassic strata and groundwater occurrence and migration law in Yili Mining Area, Xinjiang[J]. Coal Science and Technology,2023,51(7):140−151
END 责任编辑:黄小雨
整 理:冯春晖
责任编辑:黄小雨
整 理:冯春晖