导航: >> 安全技术>> 矿山安全>>正文

矿井地热(水害)成因分析及治理对策

  
评论: 更新日期:2010年10月11日

    2.2地热补勘工作

    (1)测温工作。1995年12月,我们利用了LJW-1型精密测温仪,对15个钻孔进行了同一时间的孔温测量。其中稳态测温14个孔,瞬态测温1个孔。同时,在井下对3个徐奥灰钻孔进行了孔口水温测量。在此基础上,又整理了1988年以来十几年的井下采掘工作面测量的地温、气温资料。基本查明了井田内地温及地温梯度的空间变化,地温异常区集中的井田南部,最高地温梯度达5.6℃/hm。

   (2)水化学样测试工作。共对14个钻孔采集全分析样16个,同时加采同位素样8个。进行了化验。

    (3)218Po放射测量。地下热水中的218Po是氡的短寿命子体(半衰期为3.05min),其中a辐射强度与土壤中自然状态氡浓度成正比。本区热水化学分析表明,地下热水中铀、钍、镭及氡等放射性微量元素较高,因此在本区通过218Po放射性测量,圈定氡射气异常带,可间接寻找与热水有关的断裂构造。工作区设在井田南部F13断层两侧。测线方向基本与F13断层垂直,测线长0.2~2.65 km。使用河北地院研制的218Po测量仪进行测量,实际完成剖面测量13条,物理点316个,控制面积2.77km2

从实测资料分析,218Po曲线在平面上的分布在F13 和F25断层部位,主要呈负异常,两侧有正异常相伴。正、负异常沿断层走向呈连续带状分布,而在F25 与F13断层交汇处转变为宽大的单一正常异常。异常与断层如此明显的关系,表明一是正异常系氡常晕高浓集的反映,即在此部位放射性元素向浅部的反向迁移强度明显增强以致超过了“淋滤”、“冲刷”而产生的贫化影响,从而预示其深部可能存在热水的强活动带;二是F3断层与F25断层存在着交叉关系。由此推断F13主构造之一,F3断层通过与F25断层交叉断层是控制地下热水运移的并与F13断层产生水力联系。

    3热异常的分布和成因

   3.1 测孔测温资料分析

    井田内及周围14个钻孔温资料和矿井十几年的开采各采掘工作面地温变化资料表明,本区的正常地温增值梯度为2.5/hm。

    井田内热异常幅度最大是井田南翼F3断层附近,受断裂构造控制明显,地下水迳流到本区,其中局部迳流沿断裂构造由深部向浅部垂向运动,形成本区的水文地热异常。

    3.2  水化学特征

    本区地下热水的特点主要是K+1、SO42-、AL3+、Fe3+等含量显著偏高。水化学类型为SO4-Na型,矿化度4g/L左右,Na/K值10,K含量高达100mg/L。

    对市热孔热水中的硫取样作硫同位分析,其δS34‰=21.8,换算为:S32/S34≈21.8。据地球化学统计:有机成因的硫S32/S34>22.3,岩浆岩的硫同位素比值范围窄,基本上为22.2,沉积成因硫酸盐的硫同位素比值在20.8~22.0,因此说明本区热水中的SO4的来源和形成是地下水与石炭、二迭系中大量的黄铁矿作用的结果。即热水不仅赋存于奥灰地层中,同样赋存在石炭、二迭系中,也就是说,本区地下热水赋存在断裂构造系统中。

    通过对地下水中标型组分SO4和K及矿化度指标分析表明:本区地下热水的形成是大气降水沿不同距离、不同深度的多迳流途径,发生水岩相互作用的结果。浅层水矿化度低,SO4/K值高,水温低;而深层水则相反,矿化高度,SO4/K值低,水温较高。

网友评论 more
创想安科网站简介会员服务广告服务业务合作提交需求会员中心在线投稿版权声明友情链接联系我们
Baidu
map