刘基
- 作品数：20 被引量：194H指数：11
- 供职机构：煤炭科学研究总院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金中国煤炭科工集团有限公司科技创新基金更多>>
- 相关领域：矿业工程天文地球环境科学与工程农业科学更多>>
- 煤矿井下不同区域矿井水中有机污染特征被引量：13
- 2018年
- 为了弄清煤矿井下不同区域矿井水中有机污染特征,以神府矿区某浅埋矿井为研究对象,基于三维荧光指纹技术和区域体积积分法开展了矿井水水质特征研究。结果表明:神府矿区井下矿井水中阴阳离子等组分主要来自顶板基岩含水层,煤炭开采产生了氮素,有机物等污染物,其中COD浓度超标率(Ⅲ类地下水质量标准)达到72.7%;02综采工作面矿井水中COD则达到Ⅴ类地下水质量标准,且TOC和UV254也较高。1~5号矿井水中DOM主要出现了芳香性蛋白类有机质荧光峰;综采工作面矿井水中Ⅴ区荧光峰非常明显,该类有机质来自工作面回采和检修过程中综采设备溢油。1~5号矿井水中类酪氨酸和类色氨酸的标准体积比例Pi,n之和>52.0%,说明芳香性蛋白质有机物是本地区地下水中重要的DOM;02综采工作面水样中多环芳烃类有机物的标准体积比显著增加,反映了检修过程中大量多环芳烃类油污进入矿井水;矿井水处理厂进出水水质具有井下不同位置矿井水的综合特征,Ⅰ区和Ⅴ区有机质可以有效地被微生物利用或处理工艺去除。COD与Φi,Pi,n,FI,TOC,UV254的相关性较低,表明矿井水中COD的主要成分为非溶解性的煤泥等物质;UV254和TOC与Φi,Pi,n,FI的相关性显著增加,表明区域体积积分法和峰值法都能够很好地表征DOM的荧光特征、含量等。
- 杨建王强民刘基刘基张溪彧
- 关键词：矿井水DOM三维荧光光谱煤矿井下
- 红庆河煤矿煤层顶板含水层沉积规律研究被引量：5
- 2018年
- 根据红庆河煤矿地层发育特征以及钻孔测井曲线等资料,对研究区的地层进行了重新划分,结合地层沉积相的标志,研究了地层的沉积规律。结果表明:延安组三段主要为三角洲平原亚相沉积,发育三条近南北向的河道和两条近北北东向河道,分流河道处砂地比值均大于0.4;直罗组一段和直罗组二段主要为辫状河沉积,沉积亚相为河床、泛滥平原,河道呈北西—南东向展布,河道中心的砂地比值0.6~0.8之间,此结果可为后期地层富水性评价提供依据。
- 刘基杨建王强民王世东
- 关键词：测井曲线沉积相
- 顶板高承压含水层疏水降压可行性研究被引量：15
- 2016年
- 为了消除煤层顶板砂岩高承压水的威胁,通过回采前在工作面切眼里段开展井下大型放水试验,观察不同疏放水量下的水位降深情况,从而得出了顶板高承压含水层疏水降压的可行性。结果表明:经过一段时间的疏放,总放水量从最大为223.2 m^3/h(Y37-3)衰减至20~30m^3/h;水压从最初的5MPa将至0.38MPa,降幅很明显,从而得出顶板高承压含水层疏水降压是可行的;同时,提出了矿井进行回采的标准,为后期工作面的疏放水工作奠定了基础。
- 刘基
- 关键词：顶板砂岩高承压水放水试验疏水降压
- 榆神矿区地下水和干旱指数对植被耗水的联合影响被引量：12
- 2019年
- 为研究干旱矿区地下水位下降和气侯变化对典型植被耗水的联合,选择榆神矿区优势植被沙柳为研究对象,以干旱指数表征气候变化,在野外调查、室内测试及原位试验的基础上,采用有限元算法分析不同地下水位埋深和干旱指数组合条件下的植被耗水特征。研究结果表明:植被生长受干旱指数和地下水位埋深的双重影响,当地下水埋深为1.0～2.0 m处,植被耗水主要受地下水控制;地下位水埋深为2.0～2.5 m时,植被耗水受地下水和干旱指数的双重影响;地下水位埋深大于2.5 m时,植被耗水主要受干旱指数影响;单指数模型可以很好的拟合地下水埋深和植被实际蒸腾量(T_a)与潜在蒸腾量(T_p)比值(T_a/T_p)的关系曲线,其相关系数高达0.99,利用单指数模型和T_a/T_p的比值可以反求出枯水年、平水年和丰水年条件下的植被生态临界地下水位,不同水文年的植被生态临界水位有差异性,认为当地下水位埋深大于1.24 m(平均),植被生长受到水分胁迫,当地下水位埋深大于2.06 m(平均),植被出现退化现象;同时,采煤引起地下水位下降对植被生态的影响是有限的,只有当采前地下水位埋深为1.0～2.5 m时,地下水位下降才会引发植被生态退化;当采前地下水位埋深大于2.5 m时,采煤引起地下水位下降基本对沙柳的生长不产生影响,此时植被生态退化主要受气候变化影响。目前,榆神矿区采前地下水位埋深普遍大于2.5 m,影响矿区生态环境的主要控制因素是气候变化(降水量),考虑到近年来榆神矿区降水量有增大趋势,因此出现"虽然地下水位明显下降,但是生态环境局部转好"的现象。
- 王强民靳德武王文科刘基刘基赵春虎董兴玲尚宏波
- 关键词：地下水位干旱指数榆神矿区保水采煤
- 榆林市矿区浅层含水层水质现状及水化学特征研究被引量：10
- 2018年
- 为了弄清榆横北区和榆神矿区煤炭开采对第四系浅层含水层的影响,需进行水化学特征研究及水质评价工作,综合运用描述性统计方法、离子比例系数法和Piper三线图法,全面系统地研究了第四系浅层含水层的水化学特征,并采用熵权-密切值法对其水质进行评价。研究结果表明:榆林市矿区水化学类型主要为HCO_3-Ca以及HCO_3-Ca·Mg,超标的指标主要有TDS、TH、Cl^-、SO_4^(2-)、NO_2^-、NO_3^-、F-以及COD_(Cr);区域潜水水动力条件较好,更替循环较快; 42个水样中优于地下水质量标准的三类标准比例为62%,主要的污染因子为NO_3^-。污染主要原因为人类活动驱动,采矿活动对榆林市矿区地下水的影响相对较小。
- 刘基杨建王强民孙洁
- 关键词：煤炭开采水化学水质评价
- 矿井水地下储存过程中典型污染组分去除规律——以内蒙古敏东一矿为例被引量：11
- 2020年
- 为了查清敏东一矿矿井水水质特征和地下储存过程中典型污染组分去除规律,设计了一种“地表处理+含水层储存”的实验装置,结合现场取样检测、污染组分分析、室内模拟实验等手段开展了相关研究,结果表明,敏东一矿井下矿井水中污染组分来源于天然地下水和煤炭生产,其中来自地下水的Fe,F,Mn等离子超标1.0~3.0倍;煤炭开采造成的污染包括COD、浊度、氨氮、总大肠菌群,分别超标69.67~192.33倍、24.16~55.17倍、0.52~1.10倍和4.33~7.67倍;石油类组分超标则表明矿井水中出现了一定程度的有机污染。混凝沉淀实验中,20.0 mg/L PAC条件下,浊度和COD分别降至13.60 NTU和4.73 mg/L;在常规处理(混凝沉淀)去除悬浮物和COD的基础上,采用“地表处理和含水层储存”的实验模拟工艺,利用地表包气带孔隙介质过滤、氧化反应等作用,使浊度<1.0 NTU,TOC含量=1.097~1.128 mg/L,UV254=0.026~0.037 cm-1,NH4质量浓度0.1 mg/L,地表处理段出水已经满足当地地下水条件;含水层储存过程中,还原环境还可以进一步去除矿井水中有机组分,使TOC含量和UV254进一步降至0.48~0.54 mg/L和0.005~0.008 cm-1。另外,利用三维荧光光谱指纹可以进一步查清矿井水中有机组分种类和去除过程,实验源水中主要出现了Ⅲ区的多环芳烃类有机物(荧光强度(fluorescence intensity,FI)=4147)和Ⅴ区的腐殖质类有机物(FI=3140);地表处理后,Ⅲ区和Ⅴ区的FI分别降至2033~3140和2201~2760,结合UV254的变化特征可以看出,好氧阶段优先去除大分子/多环芳烃类有机物,再经过含水层储存,Ⅲ区的FI进一步降至1496~1779,Ⅴ区的FI则≤1638。采用“地表处理+含水层储存”的矿井水处理储存模式,可以有效去除煤炭开采产生的污染组分,保障矿井水地下储存的水质安全。
- 杨建王皓王甜甜王强民刘基
- 关键词：矿井水煤炭生产生态脆弱区
- 蒙陕接壤区采煤对白垩系水资源的影响研究被引量：6
- 2018年
- 为了弄清蒙陕接壤区采煤对白垩系水资源的影响,分别从安定组的岩性和结构特征、各含水层的水文地球化学特征及水力联系、地下水流数值模拟等方面开展了研究。结果表明:安定组地层以泥岩类为主,厚度较厚,分布连续,隔水性能较好;安定组顶与主采煤层之间厚度一般超过200m,主采煤层导水裂隙带发育高度则不超过148.8m,煤层开采不会波及白垩系地层。白垩系含水层与侏罗系含水层水化学特征差异显著,反映了上下含水层水力联系较差。随着煤炭持续开采,采空区面积逐渐增大,矿井涌水量从249.0m^3/h逐渐增加至994.0m^3/h,侏罗系水位下降了超过200m,白垩系和第四系水位则保持稳定。地下水流模拟预测发现,随着煤炭开采,10年后矿井涌水量将逐渐增加至1616.0m^3/h,并基本保持稳定;侏罗系含水层将逐渐形成一个大的降落漏斗,但受安定组隔水关键层作用,白垩系向安定组入渗水量只有矿井涌水量的9.1%,影响极小。总体上,蒙陕接壤区安定组隔水性能较好,阻隔了白垩系与侏罗系的水力联系,且在煤层开采过程中导水裂缝带未波及安定组,起到了隔水关键层作用,能够实现采动条件下对白垩系水资源的有效保护。
- 刘基杨建王强民孙洁
- 关键词：水资源保护隔水层水文地球化学
- 基于解析法的地下水环境影响研究被引量：4
- 2017年
- 为研究垃圾填埋场对地下水的污染风险,在分析了研究区的水文地质条件的基础上,采用解析法计算并预测了COD和NH_3-N在调节池瞬时泄漏和持续泄漏2种非正常工况下的运移情况。结果表明,该垃圾填埋场在调节池瞬时泄漏的情况下,COD和NH_3-N的影响范围1 500 m,在调节池持续泄漏的情况下,COD在136 a后的影响范围500 m,NH_3-N在54 a后的影响范围500 m,对下游地下水均有一定的影响,据此提出了在非正常工况下相应的保护措施,可有效降低垃圾填埋场对地下水环境的污染程度。
- 刘基高敏
- 关键词：垃圾填埋场解析法
- 神府榆矿区采煤排水对地下水资源量的影响被引量：4
- 2017年
- 为研究神府榆矿区采煤排水对地下水资源量的影响,以研究区矿井排水情况为基础,利用1980—2014年研究区内地下水位观测资料,计算了大气降雨入渗补给量,并分析其与煤炭产量之间的关系。结果表明,2000年之前,大气降水入渗补给量比较稳定,2000年之后入渗补给量开始逐年下降。主要原因是煤矿开采的大量排水,引起区域地下水位下降,局部地区超过降雨对地下水补给的最佳埋深,从而增加了降雨入渗过程中蒸发等无效损耗量,减少了有效入渗补给量,最终导致地下水资源量的减少。
- 刘基杨建王强民
- 关键词：地下水资源量水位观测地下水位下降
- 呼伦贝尔煤电基地地下水化学特征及其影响因素被引量：3
- 2019年
- 【目的】查清呼伦贝尔煤电基地的水资源质量。【方法】现场采集和收集了81件地下水(其中潜水42件,承压水39件)化学样品进行水质检测。通过描述性统计分析、溶解性总固体(TDS)的分布以及水化学类型的分析,进行研究区的地下水水化学特征研究;通过离子交换和岩石溶滤以及蒸发浓缩分析了其影响因素,最后根据熵权-密切值法评价了地下水的水质情况。【结果】研究区潜水和承压水均属于碱性水,平均硬度值分别为254.81 mg/L和208.22 mg/L,阳离子均以Na^+、Ca^2+为主,阴离子以HCO3-、Cl^-为主;TDS均为高平原向平原及河谷区逐渐变低,且超过1 000 mg/L的区域基本位于高平原上;潜水含水层的水化学类型主要为Ca·Na-HCO3以及Ca·Na·Mg-HCO3,承压含水层的水化学类型主要为Na-HCO3·Cl以及Na·Ca·Mg-HCO3。【结论】地下水中Na^+是通过含水介质中的Na^+与地下水中的Ca^2+和Mg^2+交换而得到,水化学特征主要受含钠和钙硅酸盐的溶滤作用影响,采矿活动对其影响基本可忽略,农田灌溉对地下水中NH^+4和NO^-2有一定的影响。潜水和承压水的水质普遍较差,在河谷区和平原区下地下水水质较好。相关研究成果旨在为呼伦贝尔煤电基地水资源规划和优化配置提供一定的参考价值。
- 刘基高敏王强民杨建赵春虎
- 关键词：煤电基地水资源水化学特征影响因素水质评价
