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水稻的保护与防治期刊投稿

发布时间:2024-07-05 22:56:27

水稻的保护与防治期刊投稿

目前《中国农学通报》和《农学学报》都是农业综合类中文科技核心期刊,投稿到刊出一般半年左右,流程规范,学术影响逐年提升,是发文的较好选择

一般国家权威期刊就是主办方为国家级别。但由于目前国家权威期刊的评定标准很多,所以很难说哪个标准更具有权威性,但是有一点是毋庸置疑的,那就是双核期刊一般都是权威期刊。

刊名: 中国水稻科学

Chinese Journal of Rice Science

主办:  中国水稻研究所

周期:  双月

出版地:浙江省杭州市

语种:  中文;英文;

开本:  大16开

ISSN: 1001-7216

CN:   33-1146/S

邮发代号: 32-94

历史沿革:

现用刊名:中国水稻科学

创刊时间:1986

该刊被以下数据库收录:

CA 化学文摘(美)(2011)

JST 日本科学技术振兴机构数据库(日)(2012年计划收录)

中国科学引文数据库(CSCD—2008)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

复合影响因子:2.306

综合影响因子:1.401

从这个刊物为双核期刊,加之很高的影响因子可以清晰判断出该刊十分权威,并且主办方也是中国水稻研究所,所以完全可以认为是国家权威期刊。

学术堂整合了一份中国农业科学类发表期刊论文的写作格式及字体大小,供大家参考:一、封面题目:小二号黑体加粗居中.各项内容:四号宋体居中.二、目录目录:二号黑体加粗居中.章节条目:五号宋体.行距:单倍行距.三、论文题目小一号黑体加粗居中.四、中文摘要1、摘要:小二号黑体加粗居中.2、摘要内容字体:小四号宋体.3、字数:300字左右.4、行距:20磅5、关键词:四号宋体,加粗.词3-5个,每个词间空一格.五、英文摘要1、ABSTRACT:小二号TimesNewRoman.2、内容字体:小四号TimesNewRoman.3、单倍行距.4、Keywords:四号加粗.词3-5个,小四号TimesNewRoman.词间空一格.六、绪论小二号黑体加粗居中.内容500字左右,小四号宋体,行距:20磅七、正文(一)正文用小四号宋体(二)安保、管理类毕业论文各章节按照一、二、三、四、五级标题序号字体格式章:标题小二号黑体,加粗,居中.节:标题小三号黑体,加粗,居中.一级标题序号如:一、二、三、标题四号黑体,加粗,顶格.二级标题序号如:(一)(二)(三)标题小四号宋体,不加粗,顶格.三级标题序号如:1.2.3.标题小四号宋体,不加粗,缩进二个字.四级标题序号如:(1)(2)(3)标题小四号宋体,不加粗,缩进二个字.五级标题序号如:①②③标题小四号宋体,不加粗,缩进二个字.医学、体育类毕业论文各章序号用阿拉伯数字编码,层次格式为:1××××(小2号黑体,居中)××××××××××××××(内容用4号宋体).1.1××××(3号黑体,居左)×××××××××××××(内容用4号宋体).1.1.1××××(小3号黑体,居左)××××××××××××××××××××(内容用4号宋体).①××××(用与内容同样大小的宋体)a.××××(用与内容同样大小的宋体)(三)表格每个表格应有自己的表序和表题,表序和表题应写在表格上方正中.表序后空一格书写表题.表格允许下页接续写,表题可省略,表头应重复写,并在右上方写"续表××".(四)插图每幅图应有图序和图题,图序和图题应放在图位下方居中处.图应在描图纸或在洁白纸上用墨线绘成,也可以用计算机绘图.(五)论文中的图、表、公式、算式等,一律用阿拉伯数字分别依序连编编排序号.序号分章依序编码,其标注形式应便于互相区别,可分别为:图2.1、表3.2、公式(3.5)等.文中的阿拉伯数字一律用半角标示.八、结束语小二号黑体加粗居中.内容300字左右,小四号宋体,行距:20磅.九、致谢小二号黑体加粗居中.内容小四号宋体,行距:20磅十、参考文献(一)小二号黑体加粗居中.内容8-10篇,五号宋体,行距:20磅.参考文献以文献在整个论文中出现的次序用[1]、[2]、[3]……形式统一排序、依次列出.(二)参考文献的格式:著作:[序号]作者.译者.书名.版本.出版地.出版社.出版时间.引用部分起止页期刊:[序号]作者.译者.文章题目.期刊名.年份.卷号(期数).引用部分起止页会议论文集:[序号]作者.译者.文章名.文集名.会址.开会年.出版地.出版者.出版时间.引用部分起止页十一、附录(可略去)小二号黑体加粗居中.英文内容小四号TimesNewRoman.单倍行距.翻译成中文字数不少于500字内容五号宋体,行距:20磅.

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金属的防治与保护期刊投稿

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水害防治期刊投稿

(一)煤层底板高压灰岩水带压开采技术

对于华北型煤田,防范煤层底板水的主要方法是带水压安全开采。虽然深部高压水存在,若充分利用隔水层的防护作用,可消减部分水压值,在不进行或很少进行疏水降压的情况下将可实现带压开采。当矿井采煤工作面突水系数Ts大于0.06MPa/m时,应当采用降压疏干或(和)煤层底板注浆加固方法减小突水系数,以保证煤矿安全生产。

1.带压开采技术

与华北型煤田类似,郑煤集团各矿井二1煤开采应采用带压开采技术。所谓带压开采就是煤层底板受承压水威胁,充分利用煤层底板至承压含水层间隔水层性能,在不采取或在国家经济、技术条件许可情况下,采取某些技术措施后,实现安全采掘的一种综合性防治水技术。国内外对该技术曾做过大量研究,特别是近几年在我国进行了较为广泛而深入的研究,取得了显著成绩。

评价带压开采安全的标准是突水系数。20世纪60年代由煤炭工业组织的焦作会战提出的突水系数是

郑州煤矿区水害防治规划研究

式中:P——水压值(MPa);

M——隔水层厚度(m)。

20世纪70年代煤炭科学研究总院西安分院和其他有关单位对上式所表示的突水系数进行了修正,提出以下突水系数公式:

郑州煤矿区水害防治规划研究

式中:Cp——采动后底板导水破坏深度(m),其他符号同前。

该公式1984年5月由煤炭工业部正式批准作为矿井水文地质规程防治底板突水的依据,并于1986年写入“煤矿防治水工作条例(试行)中”。

突水系数在以往的应用中取得了显著成效,解放了受水害威胁的大量煤炭资源,特别是在突水可能性分区上已有了较为明确的界限值,所以在评价郑煤集团各煤矿二1煤带压开采时,我们采用了煤炭科学研究总院西安分院提出的公式。

就整个华北型煤田而言,关于底板奥陶系灰岩突水可能性分区问题,可以考虑以下方案:

Ⅰ区:奥陶系灰岩承压水面以上的地区;

Ⅱ区:奥陶系灰岩承压水面以下,但突水系数Ts<0.06MPa/m;

Ⅲ区:突水系数Ts介于0.06~0.15MPa/m的地区;

Ⅳ区:突水系数Ts>0.15MPa/m的地区。

Ⅰ区不存在底板奥陶系灰岩突水问题;Ⅱ区为可能发生底板突水危险地区,应在加强矿井防治水工作的情况下进行带压开采;Ⅲ区发生底板突水危险较大,仅在构造简单的地段采取可靠安全技术措施后才可进行带压开采;Ⅳ区是发生底板突水最危险的地段,底板突水是不可避免的,只有在采取疏水降压把突水系数Ts减小到0.15MPa/m以下才能实施带压开采。

按照以上公式,我们初步计算了奥陶系灰岩含水层对二1煤层的突水系数。结果显示,本井田内存在突水系数超过临界突水系数,需要进行底板水防治和底板改造。

为了在本井田实施带压开采技术,必须做好以下工作:

1)把防治水工作的重点放在二1煤层顶板砂岩水和底板奥陶系灰岩水上,采用综合物探、化探和钻探等各种手段,查明陷落柱、断层和裂隙密集带等,以及固井质量差的废旧钻孔;并采用留设防水煤柱或底板加固等手段对地质异常体进行改造,做到采煤工作面底板不出水或不出大水,以节约排水费用,保护水资源和生态环境。

2)根据涌水量预测结果,适当加大矿井和采煤工作面排水能力,以防不测。

3)发展突水预测预报技术。实现突水预测预报的可视化和适时化,建立水害预警系统,推进矿井防治水信息系统集成。

4)在采掘过程中为防治底板出现灾害性突水,应坚持先探后掘、先探后采和先注浆后掘进、先注浆后回采的技术原则。为了节约工程量和保证安全,在采取钻探、物探、化探等综合手段时,应坚持物化探先行、钻探验证的技术方法,以杜绝采掘巷道误揭陷落柱和落差大的断层。

5)关于避灾路线和通讯联系。在有突水危险,尤其是有大危险突水的地区,安全畅通的避灾路线是保证不发生人员伤亡的有效途径。同时应具备畅通的通讯联系,以达到及时将井下的情况迅速报告和将调度命令传达到每一个井下工作人员的目的。

6)矿井防治水工作管理。煤矿设专门负责矿井防治水领导小组,配备探水钻和专职探水组。严格地讲没有征兆的突水是不存在的,所以每个生产班应设水情观测员负责水文地质资料收集和突水前兆观测。

2.中间指示层

为了研究奥陶系灰岩含水层与太原组薄层灰岩的水力联系,在带压开采工作面各布置了一个中间层地下水动态监测孔,本规划还要求在今后设计的每一个采面中,至少应布置一个中间层地下水动态监测孔。终孔层位在L1-4薄层灰岩底面。

3.煤层底板注浆加固改造

应根据物探及钻探探测结果,分析煤层底板的实际情况,对煤层底板存在垂向越导通道的区段,进行注浆加固,以防堵为主,确定注浆层位。注浆层位可以是奥陶系灰岩顶部含水层、薄层灰岩含水层和隔水层中的可注层位及构造薄弱带。目前焦作和肥城等大水矿区已成功地在九里山、韩王等多个矿区实施底板注浆加固改造,取得了巨大经济效益。

应对准备注浆加固的工作区编制专门设计方案,其中包括注浆层位、注浆孔布置、注浆方法、注浆系统和注浆工艺等。

4.疏干降压

疏干降压一般应在主要充水含水层(薄层灰岩含水层)中进行。可以采用疏干钻孔、疏干巷道等。对于郑煤集团各矿井,由于煤层下部的L7,L8灰岩处于煤层底板采动破坏带内,由于采动裂隙的存在,L7,L8灰岩水势必通过采动裂隙进入回采空间,增大工作面的涌水量,在个别富水区段还可能引起涌水量过大而影响生产,因此,应对L7,L8灰岩进行超前疏干降压,减少其对工作面回采的影响。准备实施疏干降压的矿井,应进行数值模拟计算,以确定疏干漏斗和疏干水量的变化。

疏干降压应编写专门设计,内容包括疏干降压工程布置,疏干降压计算结果以及疏干降压的安全措施等。

(二)顶板砂岩水控制技术

1.顶板砂岩富水性探测

由于在不同岩石所组成的地质体中,岩石的含水性对其相对电阻率有较大的影响,含水地层具有相对电阻率较低的物性特点,且含水程度的差异与地层电阻率的变化幅度相对应,所以,通常采用电磁探测技术测量地下地质体中的电性分布规律进而达到探查矿区导含水地质体的分布及其导含水条件。这种对地层电性参数的获取是三维地震等弹性探测方法所不能及的。

在工作面形成以前,应首先在地表进行瞬变电磁法勘探,探查顶板砂岩的富水性。

在采煤工作面形成后,直流电法在下巷中进行,而音频电穿透则需同时在上巷和下巷中进行。直流电法对地质异常体在垂向上的分布分辨比较清晰,而音频电穿透法对地质异常体的位置分辨比较清晰,因此两者结合可以取得满意的效果。

(1)音频电穿透法

音频电穿透法是利用电磁波在介质中传播时,其电流强度随介质层电阻率的大小而有规律变化的特征,进而计算出穿透各点的视电阻率相对关系,做出反映探测区域富水性强的等视电阻率平面等值线图,并可结合具体水文地质条件推断出顶底板含水体的性质、富水性大小、空间形态及分布范围,为防治水工作提供依据。该方法的主要用途如下:

1)采煤工作面底板下100m内富水区域探测;

2)采煤工作面顶板100m内富水范围探测;

3)工作面内老窑分布范围探测;

本规划选用这种方法探测井下工作面隐伏含水断层、破坏带和裂隙带空间位置及其赋水性变化。

(2)井下直流电法

井下直流电法主要用于巷道顶底板探查,工作面顶板探查和掘进堵头超前探测。具体解决以下问题。

1)巷道顶底板探查:①利用现有的巷道工作,探查深度可达100m,可探测含水层深度,局部富水体深度范围、导升高度及沿巷道方向分布宽度;②提供沿巷道方向垂向电阻率切片剖面,用于解释工作面巷道底板100m深度内的含水、导水体,潜在的突水通道、底板隔水厚度、含水层厚度、含水层原始导升高度;③要求巷道内无大范围积水。

2)工作面顶底板探查:①改变工作方法利用巷道侧壁可以探测工作面内的隐伏含水构造;②利用多条巷道(上巷、下巷、切眼等)的数据进行立体成图——对工作面底板不同深度进行类似“CT”成像的断面、平面切片,分离出电法含水异常区域,得到视电阻率异常断面图、平面图,进行立体解释。

3)掘进堵头超前探查:①利用巷道超前探测使用三极空间交会探测法,可以预测堵头前方80m范围内存在的导、含水构造(断层、陷落柱、裂隙破碎带、老窑巷道),提供前方80m范围内岩石的视电阻率变化信息;②异常为相对异常,可以肯定解释正常区不会存在突水或出水的危险,解释的异常区不能肯定一定出水;③预测堵头的后方必须有不小于前方探测深度的施工空间;④智能傻瓜化资料处理,容易掌握使用。

2.采动三带的探测

煤层顶板采动三带的探测采用水文地质钻孔观测法和物探方法结合的探测方法。

(1)水文地质钻孔观测法

水文地质钻孔观测法的实质是在采空区地面布置一定数量的观测钻孔,在钻进过程中测定钻孔冲洗液的漏失量、钻孔水位变化,并记录各种异常现象,经综合分析确定垮落带和断裂带的最大高度及破坏特征。

1)观测内容和方法:①钻孔冲洗液漏失量观测。冲洗液漏失量是指钻进单位时间或单位进尺冲洗液的漏失量。通过对钻孔中冲洗液漏失量的观测,可以确定断裂带的顶点以及了解垮落带和断裂带内覆岩的破坏特征。冲洗液漏失量的测定方法有两种:一是使用流量表观测,另一种是测定水池中水量的变化。②钻孔水位观测。在钻孔冲洗液正常循环过程中以及冲洗液完全漏失前,应对钻孔中的水位变化进行观测,这也是确定断裂带顶点和覆岩破坏的重要标志。③钻孔冲洗液循环中断状况观测。此时应记录钻孔深度和钻孔冲洗液循环中断的时间。④记录钻进过程中的异常现象。在钻进过程中,及时记录掉钻、卡钻及钻具振动等异常现象,此外还应注意有无吸风或瓦斯涌出现象。

2)观测结果的分析整理。导水裂缝带高度主要是根据钻孔冲洗液消耗量和钻孔水位观测等结果加以确定,垮落带高度则主要是根据钻进异常现象加以确定。各观测钻孔一般均在第四系下套管止水后开始观测,一般可分为3种类型,其一是从某一孔深位置开始,钻孔冲洗液消耗量明显增大,孔内水位显著下降,而且向下钻进时继续保持这种趋势,直至钻孔冲洗液全部漏失,孔内水位很低或无水;其二则是从某一孔深位置开始,钻孔冲洗液突然全部漏失,孔内水位很低或无水;其三是导水裂缝带顶界以上的岩层程度不同地出现钻孔冲洗液全部漏失现象,甚至同时伴有孔内水位很低或无水现象。位于浅部区且岩柱尺寸较小的钻孔一般均属前两种类型,而位于深部区及岩柱尺寸较大的钻孔一般则属后一种类型。钻孔冲洗液法具有简单、易操作、可靠、实用、观测数据较能反映实际导水情况等优点,是获取冒落带和导水裂缝带高度及特征的基本方法。

i.裂隙带顶点的确定。有下列情况之一时,即可认为进入了裂缝带:①若岩体的原始渗透性较差,当钻孔的冲洗液漏失量显著增加,即大于1L/min或0.1L/s·m时;②钻孔水位显著降低,水位下降速度加快,甚至无水时;③岩心有纵向裂缝及轻微吸风现象时。

ii.垮落带顶点的确定。钻孔进入垮落带以前,冲洗液早已完全漏失,孔内无水。此时应根据钻进中的异常现象及岩心破碎情况来确定垮落带的顶点。

iii.垮落带和导水裂缝带高度的确定。垮落带和导水裂缝带的高度,分别等于钻孔孔口至煤层的垂直距离减去垮落带和裂缝带起始点的钻孔孔深。考虑到垮落带和裂缝带内覆岩的压缩量,因此有

H垮=H-h1+W

H导=H-h2+W

式中:H——钻孔孔口至煤层顶面的垂直距离(m);

h1——垮落带起始点至钻孔孔口的垂直距离(m);

h2——裂缝带起始点至钻孔孔口的垂直距离(m);

W——垮落带和裂缝带内覆岩的压缩量,相当于打钻过程中地表点的下沉值(m)。

3)钻孔的孔位、孔径、孔数及施工时间。钻孔孔数一般以5个为宜,分布布置在采空区地面沿煤层走向和倾向主断面上,每个主断面上布置3个钻孔,其中一个位于两个主断面的交点上,钻孔位置应选在能获得垮落带和裂缝带的最大高度的地方,走向主断面上钻孔应位于距开切眼30~50m、距停采线20~30m的采空区内,倾向断面上采空区中央应布置一观测钻孔,其余两个钻孔应设在距回风巷和运输巷3~5m的采空区一侧地表。钻孔孔径一般为91mm。

(2)形变-电阻率探测法

1)基本原理。岩体的电阻率大小不仅取决于岩性,还与岩体中的裂隙大小、裂隙数量及充水程度密切相关。地下煤层采出后,上覆岩体遭受破坏,裂隙增多,阻碍了电流传导,导致电阻率增大。但若裂隙内充水,因水的导电性能优于岩体,电阻率便相应降低。因此,对比开采前后岩体电阻率的变化规律,就可探测出覆岩的破坏高度和破坏形态。

2)观测方法。首先,在某一固定点上测量岩体电阻率随深度的变化,以确定岩体的破坏高度。固定O点,对称地打入A1B1及M1N1电极,M1N1的距离一般可取为A1B1距离的1/30~1/3。通过测量电流及电位差,即可计算出探测高度为A1B1/2时的视电阻率ρs1。加大供电极距到A2B2,测量电极距按比例扩大至M2N2,获得探测深度为A2B2/2时的视电阻率ρs2。依此进行,即可得出视电阻率ρa随探测深度的变化曲线。实际上真正的探测深度H与供电极距AB具有如下关系:

郑州煤矿区水害防治规划研究

式中换算系数K因地而异,可依实测资料反演得出。

之后,固定某一探测深度H,测量岩体视电阻率ρa随某一剖面的变化。对比开采之后视电阻率的变化情况,则可确定出覆岩的破坏高度和沿某剖面覆岩的破坏形态。钻孔冲洗液消耗量观测法(简称为钻孔冲洗液法)是通过直接测定钻进过程中的钻孔冲洗液消耗量、钻孔水位、钻进速度、卡钻、掉钻、钻孔吸风、岩心观察及地质描述等资料来综合判定垮落带和导水裂缝带高度及其破坏特征的一种方法。

3.顶板砂岩水的预疏放

对顶板砂岩水进行预疏放为工作面回采大幅度降低水压,以防顶板冒落时大流量突水冲溃工作面,减少工作面涌水对回采的影响。一般采取两种形式:

1)顶板疏放钻孔。在用物探手段查明顶板富水区的前提下,为了减少顶板砂岩水对回采的影响,探明工作面顶板上方岩层赋水状况,对二1煤顶板上覆含水层进行预疏放,对顶板砂岩水提前疏水降压,降低由于顶板冒落引起顶板水集中涌入工作面的峰值强度,消除或减弱工作面回采时砂岩水对开采的威胁。在工作面上巷施工放水钻孔,将顶板砂岩水相对集中的涌水方式改为相对分散的、循序渐进的逐段放水方式。分析水文地质条件,调查矿井裂隙发育方向,提高单个钻孔放水效率,扩大放水区域,减少放水孔数量。为获得顶板砂岩资料,将放水钻孔水文地质条件探测分解消化于逐段放水之中。

2)疏水巷。当放水钻孔对顶板砂岩含水层疏放效果不理想时,可以在适当地段修建疏水巷道,该巷道应与顶板砂岩径流方向垂直,尽可能切穿顶板砂岩裂隙,以达到最佳的放水效果。通过疏水巷道对工作面顶板砂岩含水层的袭夺,形成以疏水巷道为中心的降落漏斗,达到减少工作面涌水的目的。

4.排水措施

由于煤层顶板主要为数百米的砂岩弱含水层,含水性虽然较弱,但存在局部强含水段。采用放顶煤工艺后,顶板破坏加大,导水裂隙发育向上延伸可达百米以上,上下沟通多个含水段。采煤后随着顶板垮落,上覆砂岩水多从老塘以老塘水形式涌出,老塘水受到堵塞时积聚,当压力升高超过临界值时突然涌出,危害严重,因此需考虑对涌水采取排水措施。

(1)采空区埋设花管

为了将采空区积水引出采空区,可预先在采空区每隔20m设置一根花管,沿下巷向上巷布置,花管长100m左右。将采空区水引至下巷排出。需要说明的是由于二1煤较软,因此并不能完全将涌水排除,该花管只能减少涌水在采空区的积聚,减小大量积水对工作面生产的危害。

(2)施工泄水巷

1)专用泄水巷。专用泄水巷在工作面下巷北侧,距离下巷约5m,在煤层底板下的细砂岩中修建,泄水巷涌水采用自流形式。每隔50m施工一条联络巷,或在低凹地段设置联络巷,将工作面涌水排除,这样可以在水量较大的情况下仍不影响生产。

2)施工双下巷。在距离工作面下巷约20m处再施工一条巷道,该巷道对工作面可以作为泄水巷,可以将工作面涌水排出,同时该巷道也可以作为相邻工作面的上巷。每隔50m设一条联络巷,以保证工作面涌水顺利进入泄水巷。缺点是增加了掘进巷道,同时增加了维护费用。

(一)顶板砂岩含水层富水特征

存在于砂岩中的裂隙是砂岩裂隙含水层主要的储水空间,裂隙发育密集程度决定了含水层的富水性,而岩性、构造以及岩层中的应力场等因素又控制裂隙的发育程度。探查砂岩含水层的富水特征,不同的地质构造形态对裂隙发育的影响有明显不同。一般在背斜、向斜和褶曲的转折端等变形强烈的部位裂隙发育,而在断层附近,上盘岩石破碎,裂隙密集,常伴有岩层牵引现象,经常形成一定规模的裂隙密集带,在断层的交叉处,裂隙更发育且形态和展布规律更复杂,更多的是几组断裂面交错发育;在断层的端点及两侧,岩层裂隙也发育。

煤层顶板砂岩的裂隙发育较原始状态更复杂。因为岩层除受到原始应力形成破裂外,还由于煤层开采的活动,对岩层中的应力场产生影响,引起裂隙发育程度、开闭合状态、裂隙规模和发育规律都发生变化;砂岩中含水特征和富水程度也随之改变,同时还改变了地下水流场。

总之,砂岩裂隙含水层富水的影响因素包括原有岩层裂隙发育情况,还包括采矿活动形成的应力场和渗流场变化带来的影响。本井田中采矿活动对顶板砂岩裂隙发育和含水特性的影响尤为严重,因为二1煤层属于软煤层,采动裂隙的发育高度达到数百米,沟通煤层顶板上的多个含水层,富水特征发生很大的改变。

(二)顶板砂岩水涌出机理

煤层上覆岩层中的隔水层是有效阻隔顶板水涌出的安全带,煤层开采后隔水层的隔水性能受到影响。当隔水层位于冒落带内时,其隔水性将完全被破坏,此时顶板中的含水层和上方水体中的水将全部涌入井下;隔水层位于裂缝带内时,其隔水性也被破坏,破坏的程度由导水裂缝带的下部向上部逐渐减弱,当含水层和上方水体位于导水裂缝带的下部时,含水层和上方水体中的水将全部涌入井下,位于导水裂缝带的上部时则会部分涌入井下;隔水层位于上覆岩层的弯曲带下部时,其隔水性可能受到微小影响,此时位于该范围内的顶板中的含水层和上方水体中的水将有少量涌入井下;隔水层位于覆岩弯曲带中部或上部时,其隔水性不受采动影响,顶板水不会对开采工作造成影响。

(三)顶板水涌出的基本因素

影响顶板水涌出的因素是多方面的,不仅与含水体本身的水体类型、特征、赋存条件有关,而且还与煤层顶板各隔水岩层的水文地质条件、地层结构及采矿地质条件有关。为了便于分析评价,量化各指标,主要考虑了以下几个方面的影响因素:

1)导水裂隙带高度:在含水层与开采煤层间距一定的条件下,顶板导水裂隙带高度的发育程度与顶板涌水量的大小有直接关系,若导水裂隙发育高度波及水体,则会引起矿井涌水量大增;若导水裂隙带未波及水体,但由于破坏了煤层上覆隔水层,使导水裂隙与透水层沟通,同样会增加矿井涌水量,此时顶板导水裂隙带是矿井顶板涌水的通道。若隔水层厚度较大,且埋藏于导水裂隙带上方的岩层并未被破坏,则导水裂隙带对矿井顶板涌水影响不大。

2)顶板隔水层强度:顶板隔水层强度取决于隔水层的厚度、岩石力学性质、交界面性质及其组合关系等,它是防止矿井涌水的重要指标,进行顶板隔水层强度研究对于有效地预防矿井顶板水至关重要。

3)上覆含水层的富水性:上覆含水层所含水量是矿井顶板涌水的物质基础。

4)水压:水压是矿井涌水的力源,水压对顶板涌水的作用主要表现在沿顶板裂隙进行软化、冲蚀、延扩通道。水压对构造薄弱带的突破、对突破口的形成和扩大起着重要的作用。

5)地质构造情况:由于断裂部位及褶曲轴部本身就是富水地段,若与含水层连通,则可使矿井涌水量大大增加。

(四)采动过程中水文地质特征

砂岩裂隙含水层水害的主要特点是通过断层、构造裂隙、采矿扰动裂隙或工作面顶板冒落带直接沟通含水层和矿坑,从而导致砂岩水突入矿井。砂岩裂隙型突水一般不同于岩溶水的突发性和溃入性,而往往呈现出小→大→小的突水过程,也就是说突水前期一般有先兆,突水后期水量会逐渐衰减,如图1-4所示。

图1-4 砂岩裂隙型突水典型水量过程示意图

随着工作面的推进,岩体裂隙自下而上逐步发展,对应于不同的工作面推进距离形成不同的裂隙网络分布。当工作面推进一定距离时,在采动应力作用下首先在强度较低的层面开裂,左右两侧的裂隙以层间开裂为中段,分别向采空区内侧和外侧扩展,形成S形断裂;随着工作面的进一步推进,原有的采动岩体裂隙网络发生了变化,扩展、闭合和张开,又叠加上新的采动裂隙,从而使采动岩体裂隙分布更趋复杂,当采掘工作结束且岩移基本稳定后,采空区中部离层基本闭合。

煤层及采场顶板属于孔隙-裂隙结构体,不同煤岩体其孔隙、裂隙的尺寸、结构形式及发育程度差别是很大的,同时孔隙和裂隙的扩张与闭合程度受采动及岩层的运动也很敏感。岩层在运动过程中,伴随着裂隙的生成和原有裂隙的闭合。根据弹塑性有限单元计算结果,按顶板岩层受到的拉、压性质,将顶板岩层受力分为双向拉应力区、双问压应力区和拉压应力区,顶板内应力分区如图1-5所示。

图1-5 顶板内应力分区示意图

1)双向拉应力区(Ⅰ):位于采空区上方直接顶板岩层内。

2)双向压应力区(Ⅱ):在采空区内,由于岩层被重新压实成为裂隙闭合区。工作面顶板内纵向破断裂隙随采场的推进而向前发展,离层间隙的分布也随采场推进首先扩张、然后被压实。

3)拉、压应力区(Ⅲ):在工作面煤壁上、前方顶板内,岩层在垂直方向受到压应力、水平方向受到拉应力作用;在工作面上方,岩层有向采空区方向回转趋势受到拉应力作用,当岩体受到的拉应力达到或超过抗拉强度时岩体将断裂,因此采场上方顶板拉、压应力区成为纵向破断裂隙生成区。同时由于各岩层的刚度不同,软硬岩层间出现离层间隙,前者成为瓦斯升浮流动的良好通道,后者为瓦斯积聚提供了空间。

正是由于这些变化发展的纵、横向裂(间)隙的存在得以使煤体内的卸压瓦斯和工作面内的游离瓦斯提供了升浮通道和储存空间,为顶板瓦斯抽放及钻孔层位的布置提供了理论依据。

(五)冒落带导水裂隙发育高度计算

随着放顶煤工作面的推进,采空区上方岩层冒落裂隙带的高度也随之增大,当工作面推进一定距离后,冒落裂隙带高度不再向上发展,而是稳定在一定高度。裂隙带高度是影响岩层与地表移动和确定离层注浆位置的重要因素,对研究裂隙发育高度具有实际意义。

煤层采厚为M,岩层厚度为mi,从煤层上方第一岩层开始1,2,…,n1为冒落带,碎胀系数为Km,n1+1,…,n2为裂隙带,碎胀系数为Kl,n2+1…为离层或弯曲下沉带。裂隙带最上层n2+1岩层下方的自由空间高度可表示为H(n2+1)。

郑州煤矿区水害防治规划研究

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在放顶煤开采条件下,由于一次开采厚度较大使得冒落带的高度也较一般大,如果冒落岩石的碎胀系数Km一定,将使上述括号内第一项的值较一般大;在裂隙带中岩层断裂时的旋转角也较大,从而使断裂岩块之间形成的缝隙也较大;使裂隙带的岩石膨胀系数Kl较一般大,上述括号内第二项的值也增大;则使H(n2+1)的值变小,遏制了冒裂带高度向上发展。

对于采用放顶煤回采工艺,目前仍没有成熟的计算公式,按照其他矿区放顶煤的经验公式:

1)济宁二号井经验公式:

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式中:M——开采层厚度(m)。

当采厚为10m时,可计算得导水裂隙带高度为86.66m。

2)南屯煤矿经验公式:

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当采厚为10m时,可计算得冒落带高度为29.53m,裂隙带高度为56.62m,导水裂隙带高度为86.15m。

根据多个矿井的资料回归分析,放顶煤条件下的冒裂带高度与采厚关系可用下式表示:

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当采厚10m时,导水裂隙带高度为90m。

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第一条为了加强水库管理,保障水库运行安全,保护水库生态环境,合理开发利用水库资源,根据《中华人民共和国水法》和《中华人民共和国防洪法》等法律、法规,结合本市实际,制定本条例。第二条本市行政区域内水库的管理保护和开发利用,适用本条例。《南宁市饮用水水源保护条例》对具有人饮供水功能的水库的保护和管理另有规定的,从其规定。第三条本条例所称水库,是指通过堤坝形成的主要起拦洪蓄水和调节水资源作用,库容在10万立方米以上的水利工程,以发电为主的水利工程除外。第四条水库管理保护和开发利用遵循安全第一、保护优先、统筹兼顾、合理利用的原则。第五条市、县(区)人民政府应当加大公共财政对水库建设、管理和保护的投入,落实安全责任,保障水库安全运行。第六条市、县(区)水行政主管部门负责本行政区域内水库的监督管理工作。发展改革、自然资源、生态环境、住房和城乡建设、交通运输、农业农村、文化广电和旅游、林业等有关部门和乡(镇)人民政府、街道办事处按照各自职责,做好水库管理的相关工作。第七条水库应当按照规定注册登记。现有水库尚未注册登记的,市、县(区)水行政主管部门应当督促其所有人或者管理机构申报注册登记。已经注册登记的水库尚未确权划界的,市、县(区)人民政府应当组织水利、自然资源、林业等相关部门依法确权划界。第八条市、县(区)人民政府应当按照自治区有关规定划定水库的管理范围和保护范围,并向社会公布。划定管理范围和保护范围应当征求水库周边利害关系人的意见。已经划定的管理范围超出规定标准且无争议的,以已经划定的范围为准。第九条中型以上水库应当设立管理机构,小型水库根据具体情况设立管理机构或者配备专职管理人员,负责水库的日常管理工作。水库管理机构、专职管理人员按照下列规定组建或者配备:(一)国有水库,由水库所在地市、县(区)人民政府或者有关部门负责组建或者配备;(二)农民集体所有的水库,由其所有人负责组建或者配备;(三)社会投资和多方主体投资兴建的水库,由其所有人负责组建或者配备。第十条水库防汛抗洪安全实行行政首长负责制。市、县(区)、乡(镇)人民政府和街道办事处应当按照属地管理原则和隶属关系,对每座水库确定一名政府领导成员为安全责任人。水库防汛抗洪安全由水库管理机构或者水库所有人具体负责。乡(镇)人民政府、街道办事处应当与农民集体所有的水库的管理人签订安全管理责任状;水行政主管部门按照管理权限与其他水库管理机构、水库所有人签订安全管理责任状。第十一条国有水库以及具有人饮供水功能的水库的运行管理、维修、养护、防汛安全、安全鉴定、除险加固的经费列入市、县(区)人民政府财政预算。市人民政府可以给予县(区)人民政府适当补贴。农民集体所有的水库的防汛安全、安全鉴定、除险加固费用列入财政预算;运行管理、维修、养护等费用由其所有人承担。社会投资和多方主体投资兴建的水库的公益性部分的运行管理、维修、养护经费列入财政预算;其余部分的运行管理、维修、养护经费由投资者或者管理者负责。第十二条农民集体所有的水库、社会投资以及多方主体投资兴建的水库,可以自愿将水库管理权限移交市、县(区)水行政主管部门并签订移交协议。第十三条水库管理机构或者水库所有人应当按照国家和自治区的有关规定编制水库调度规程,并按照管理权限报送水库所在地乡(镇)人民政府、街道办事处和市、县(区)水行政主管部门。水库管理机构或者水库所有人应当严格执行水库调度规程。第十四条大中型水库和重要的小型水库应当建立水情自动测报和调度系统。水库管理机构或者水库所有人应当在水库大坝、溢洪道和放水设施等枢纽建筑物以及有关设施上设置相应的防护设施和安全警示标识。第十五条农民集体所有的水库的安全管理应急预案由乡(镇)人民政府、街道办事处制定。其他水库的安全管理应急预案由水库管理机构或者水库所有人制定。第十六条市、县(区)人民政府及其防汛抗旱指挥机构应当组织水库管理机构或者水库所有人制定水库防洪抢险应急预案,做好水库防汛物资储备和防汛抢险队伍建设等工作。水库管理机构、专职管理人员或者水库所有人应当加强汛期水库巡查,出现危及水库安全的超标准洪水和发生突发事件时,应当按照预案采取抢险措施,并向防汛抗旱指挥机构和乡(镇)人民政府、街道办事处报告。

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